Оценка качества воды на примере системы очистки воды VACUDEST 175

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Свойства природной воды

1.2 Производство бетона и материалов на его основе и вредные вещества, попадающие в атмосферу при их производстве

1.3 Промышленные способы очистки воды от ионов тяжелых металлов

1.4 Сравнение различных методов очистки отработанных сточных вод бетонных заводов

1.5 Использование вакуумных установок VACUDEST для очистки производственных вод

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1 Исходные соединения и реактивы

2.2 Приготовление реактивов, необходимых для исследования

2.2.1 Приготовление основного стандартного раствора железоаммонийных квасцов

2.2.2 Приготовление рабочего раствора железоаммонийных квасцов

2.2.3 Приготовление основного стандартного раствора сульфата марганца

2.2.4 Приготовление рабочего раствора сульфата марганца

2.2.5 Приготовление стандартного раствора сернокислой меди

2.2.6 Приготовление 0,1 н раствора тиосульфата натрия

2.2.7 Приготовление 0,1 н растворов йода, гидроксида натрия

2.2.8 Приготовление раствора метиленового голубого

2.3 Методики эксперимента

2.3.1 Построение калибровочных графиков

2.3.2 Изучение очищающей способности системы по отношению к нефтепродуктам

2.3.3 Построение изотерм поглощения тяжелых металлов системой VACUDEST

2.4 Определение очищающей способности системы по йоду и метиленовому голубому

2.5 Изучение поглотительной способности систем ионов металлов

2.6 Изучение эффективности полученных сорбционных материалов и системы VACUDEST на предмет удаления ионов тяжелых металлов

2.7 Исследование очищающей способности системы VACUDEST сточных вод от примесей фенола

2.8 Изучение очищающей способности системы VACUDEST по отношению к нефтепродуктам

2.8.1 Построение калибровочного графиков

Глава 3. Охрана труда и техника безопасности

3.1 Охрана труда

3.2 Охрана труда и техника безопасности в химической лаборатории

3.3 Работа с вредными веществами

3.4 Вентиляция производственных помещений

3.5 Противопожарная безопасность при работе в лаборатории

3.6 Электробезопасность при работе в лаборатории

3.7 Освещение

3.8 Средства индивидуальной защиты

Глава 4. Обсуждение результатов

Выводы

Список литературы



Введение

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой. Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве. Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное количество воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы. На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

Проблема очистки воды от соединений различных примесей является весьма актуальной для многих отраслей промышленности: химической, металлургической, машиностроительной, в том числе гальванических производств. Загрязненная питьевая вода представляют угрозу для человека, так как содержит высокотоксичные вещества, среди которых наиболее опасные соединения тяжелых металлов. Попадая в окружающую среду, металлы могут образовывать чрезвычайно токсичные соединения, взаимодействуя с другими веществами. Кроме того, включаясь в пищевую цепь, они способны концентрироваться в организмах до количеств, в тысячи раз превосходящие их содержание в окружающей среде. Следует отметить, что металлы обладают ярко выраженным эффектом суммации, из-за чего совместное присутствие нескольких элементов усиливает их токсическое действие. В настоящее время для очистки сточных вод используются различные методы, большинство из которых дорогостоящи и сложны в практическом применении. В этой связи весьма актуальным является разработка новых технологий, позволяющих эффективно извлекать загрязнения.

Актуальность выбранной темы определяется высокими требованиями к качеству воды при производстве бетона. От этого зависят его химические и физические свойства. На ЗАО СУ-155 Филиал Альфа Бетон практикуются передовые технологии, связанные с использованием передовых технологий и повторным использованием воды. Использование воды в замкнутом цикле не только производить высокого качества, но и позволяет ежегодно экономить для компании немалые денежные средства. Поэтому контроль качества ведется не только на входе, но и на выходе.

Учитывая все вышесказанное, целью работы явилось - оценка качества очистки воды системой VACUDEST 175 на ЗАО СУ-155 Филиал Альфа Бетон. вода очистка повторный технологический

Задачи работы:

Изучение технологической схемы системы VACUDEST ЗАО СУ-155 Филиал Альфа Бетон

Исследование качественного и количественного состава воды, поступающей на очистку и на повторное использование.

Оценка эффективности очистки воды с помощью системы.



Глава 1. Литературный обзор

1.1 Свойства природной воды

Вода -- оксид водорода -- одно из наиболее распространенных и важных веществ. Поверхность Земли, занятая водой, в 2,5 раза больше поверхности суши. Чистой воды в природе нет, -- она всегда содержит примеси. Получают чистую воду методом перегонки. Перегнанная вода называется дистиллированной. Состав воды (по массе): 11,19 % водорода и 88,81 % кислорода.

Чистая вода прозрачна, не имеет запаха и вкуса. Наибольшую плотность она имеет при 0° С (1 г/см3). Плотность льда меньше плотности жидкой воды, поэтому лед всплывает на поверхность. Вода замерзает при 0° С и кипит при 100° С при давлении 101 325 Па. Она плохо проводит теплоту и очень плохо проводит электричество. Вода -- хороший растворитель. Молекула воды имеет угловую форму атомы водорода по отношению к кислороду образуют угол, равный 104,5°. Поэтому молекула воды -- диполь: та часть молекулы, где находится водород, заряжена положительно, а часть, где находится кислород, -- отрицательно. Благодаря полярности молекул воды электролиты в ней диссоциируют на ионы.

В жидкой воде наряду с обычными молекулами Н20 содержатся ассоциированные молекулы, т. е. соединенные в более сложные агрегаты (Н2О), благодаря образованию водородных связей. Наличием водородных связей между молекулами воды объясняются аномалии ее физических свойств: максимальная плотность при 4° С, высокая температура кипения (в ряду Н20--Н2S -- Н2Sе) аномально высокая теплоемкость [4,18 кДж/(г * К)]. С повышением температуры водородные связи разрываются, и полный разрыв наступает при переходе воды в пар.

Вода -- весьма реакционноспособное вещество. При обычных условиях она взаимодействует со многими основными и кислотными оксидами, а также со щелочными и щелочноземельными металлами. Вода образует многочисленные соединения - кристаллогидраты.

Очевидно, соединения, связывающие воду, могут служить в качестве осушителей. Из других осушающих веществ можно указать Р2О5, СаО, ВаО, металлический Мn (они тоже химически взаимодействуют с водой), а также силикагель. К важным химическим свойствам воды относится ее способность вступать в реакции гидролитического разложения.

Вода, содержащая тяжелый водород, называется тяжелой водой (обозначается формулой D2O). Как это видно из сопоставления физических свойств, она отличается от обычной воды:

Сравнительная характеристика свойств природной и дистиллированной воды приведена в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Свойство	D2O	H2O
Молекулярная масса	20	18
Плотность при 20°С, г/см3	1,1050	0,99
Температура кристаллизации, °С	3,8	0
Температура кипения, °С	101,4	100

Химические реакции с тяжелой водой протекают значительно медленнее, чем с обычной водой. Поэтому она при длительном электролизе обычной воды накапливается в электролизере.

В настоящее время из-за стремительного развития промышленности, происходит необратимый процесс загрязнения окружающей среды, в частности, питьевых вод, и идеально чистой воды уже практически нет. Поэтому очистка природных вод от загрязнений является актуальной экологической проблемой. В этих случаях необходимо использовать устройства как для доочистки водопроводной воды, прошедшей предварительную обработку на муниципальных очистных сооружениях, так и для очистки воды, добываемой из скважины или другого водоисточника. Вода, пригодная для употребления внутрь, должна отвечать критериям качества, то есть быть безопасной для здоровья и приятной на вкус. В мировой практике эти критерии были утверждены Европейским сообществом и приняты в каждой из стран. В нашей стране действует ГОСТ "Вода питьевая" [1, стр. 3-51], согласно которому муниципальные службы обязаны следить за качеством питьевой воды.

К числу наиболее часто встречающихся проблем с водой, требующих своего решения с помощью систем, можно отнести:

наличие нерастворенных механических примесей;

необходимость корректировки уровня рН;

растворенные в воде железо и марганец;

жесткость;

наличие привкуса, запаха, цветности.

1.2 Производство бетона и материалов на его основе и вредные вещества, попадающие в атмосферу при их производстве

Бетон - это искусственный камень, полученный путем смешения цемента, гравия и воды. Составные части высыпают в бетономешалку и одновременно подают в нее воду. После перемешивания исходные материалы образуют пластичную смесь, похожую на тяжелую жидкость. Поэтому свежеприготовленный бетон называют не бетоном, а бетонной смесью. Лишь через некоторое время смесь затвердевает и превращается в камень, то есть бетон.

Железобетон - это бетон, армированный конструкционной сталью.

Производство газосиликатных блоков

Производство газобетона предполагает введение веществ, выделяющих газ при химическом взаимодействии с цементом и известью, и в роли газообразователя выступает алюминиевая пудра или паста. По технологии производства газобетона HEBEL сырая смесь из кварцевого песка, извести, цемента после вспучивания проходит последующую автоклавную обработку при температуре 180 градусов и давлении около 14 бар. В полученной массе образуются многочисленные поры размером 1-3 мм, которые придают материалу такие свойства, как теплоизоляция, морозостойкость и легкость.

Основные загрязнители: оксиды кремния, алюминия, азота, углерода.

Производство пенобетонных блоков

Производство пеноблоков основано на технологии получения готовых пенобетонных блоков в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка, воды и пены. В производстве пеноблоков используются следующие способы: заливка пенобетона в кассетные металлические формы и вынимание готовых пеноблоков вручную, заливка больших массивов и их резка на блоки и заливка неразборных кассетных форм с последующей автоматической распалубкой.

Основные загрязнители: оксиды кремния, азота, углерода; соединения тяжелых металлов; аэрозоли и взвеси.

Объемы выбросов от строительной промышленности в атмосферу за 2003 год приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Класс опасности вещества	1-й кл.	2-й кл.	3-й кл.	4-й кл.	5-й кл.
Объем выбросов, т	0,099	3,097	32,650	463,151	1241,640
Всего, т	1713,637

ЗАО СУ-155 Филиал Альфа Бетон представляет собой единый современный крупнейший комплекс по производству бетонных и железобетонных изделий (ЖБИ), товарного бетона, строительных растворов различного назначения, арматурных сеток, каркасов.

Рассмотрим экологический риск, связанный с загрязнением окружающей природы и вредным воздействием на людей.

Нормативы предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух на ЗАО СУ-155 Филиал Альфа Бетон приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Наименование загрязняющего вещества	Суммарный выброс за 2013 г., т/год
Ванадия пятиокись	0,000001
Железо и его соединения	0,46644
Марганец и его соединения	0,025072
Азота диоксид	0,271914
Азота оксид	0,036288
Сажа	0,007084
Серы диоксид	0,174438
Сероводород	0,000002
Оксид углерода	1,089449
Фтористые газообразные соединения	0,000349
Ксилол	0,144600
Бензапирен	0,000009
Бензин	0,001017
Керосин	0,022237
Топливо дизельное	0,107400
Углеводороды предельные С12 - С19	0,000798
Эмульсон	0,000081
Наименование загрязняющего вещества	Суммарный выброс за 2013 г., т/год
Взвешенные вещества	0,521200
Пыль неорганическая	1,091552
Пыль абразивная	0,003200
Пыль древесная	0,135500
Фтористые соединения	0,000349

1.3 Промышленные способы очистки воды от ионов тяжелых металлов

Наиболее часто встречающийся загрязнитель сточных вод -- это железо. Главными источниками соединений железа в природных водах являются процессы химического выветривания и растворения горных пород[2, стр. 400]. Железо реагирует с содержащимися в природных водах минеральными и органическими веществами, образуя сложный комплекс соединений, находящихся в воде в растворенном, коллоидном и взвешенном состоянии [3, стр. 3-14]. В питьевой воде железо может присутствовать также вследствие применения на муниципальных станциях очистки воды железосодержащих коагулянтов, либо из-за коррозии "черных" (изготовленных из чугуна или стали) водопроводных труб. По органолептическим признакам максимальная предельная концентрация содержания железа в воде практически повсеместно установлен на уровне 0.3 мг/л (по нормам Европейского Союза даже 0.2 мг/л) [3, стр. 3-14], [4, стр. 741-742], [5, стр. 62-66]. При этом железо в избыточной концентрации окрашивает воду в неприятные желто-коричневые тона и делает ее практически непригодной к употреблению.

Следует отметить, что железу в питьевой воде часто сопутствует марганец. Допустимое содержание марганца в питьевой воде - не более 0,1 мг/л [4, стр. 741-742], [6, стр. 3-8]. При его наличии в системе водоснабжения, больше чем 0,1 мг на литр, на сантехническом оборудовании и тканях появляются пятна. Если концентрация марганца превышает 0,2 мг/л, то на водопроводных трубах образуется пленка, которая отслаивается в виде черного осадка. Марганец даёт чёрный осадок, делает воду мутной. Марганец ухудшает вкус воды, оставляет пятна на продуктах и изделиях, а внутренних стенках труб и теплонапряженных элементов марганец осаждается в виде черной пленки, значительно затрудняющей необходимый в технологических процессах теплообмен [7, стр. 3-8]. Повышенное содержание марганца негативно сказывается на работе нервной системы, эндокринной системы, увеличивается митотическая активность клеток костного мозга.

Очистка воды от железа подразумевает окисление двухзарядного железа до состояния трехзарядного. Железо при таком умягчении воды переводится из растворенного состояния в нерастворенное. Все выпавшие в осадок примеси железа собирают в фильтры для воды. Существуют различные методы очистки воды от этих соединений, главной целью которых является окисление ионов примеси, поскольку в окисленном состоянии они, как правило, нерастворимы, и отделение образующейся взвеси тем или иным способом, например фильтрацией или отстаивание [8, стр. 320]. Основой безреагентных методов является предварительное аэрирование воды, которое может осуществляться различными способами, и последующее фильтрование через зернистую загрузку, например, через кварцевый песок[9, стр. 112]. Для очистки подземных вод от тяжелых металлов в небольших концентрациях целесообразно применять безреагентные методы. Они заключаются в окислении кислородом воздуха иона металла путем пропускания воды через слой кварцевого песка. Сегодня подобные фильтры для воды используют крайне редко. При высоком содержании железа и присутствии его в виде комплексных трудно окисляемых соединений необходимо использовать более эффективный окислитель, чем кислород воздуха, - озон. Для обезжелезивания поверхностных вод используются только реагентные методы с последующей фильтрацией. Реагентные методы связанны с применением хлора, перманганата калия, озона, хлорной извести, коагулянтов и тому подобное, которые добавляют непосредственно в воду[10, стр. 704].

Среди способов удаления из промывных сточных вод ионов тяжелых металлов также эффективными и конкурирующими с промышленными методами, являются методы очистки воды с помощью волокнистых сорбентов, полученных на основе растительных отходов пищевой промышленности[11, стр. 152].

1.4 Сравнение различных методов очистки отработанных сточных вод бетонных заводов

В промышленности ежедневно образуется большое количество сточных вод, состоящих из различных эмульсий, ионов тяжелых металлов, нефтепродуктов, а также моющих растворов. Эти стоки содержат опасные вещества, что не позволяет напрямую сбрасывать их в городскую канализацию или водоёмы. Существует множество технических решений для достижения качества воды, соответствующего ПДК, уменьшения количества осадка или для обеспечения замкнутой системы водопользования.

Самыми распространёнными методами переработки отработанных технологических жидкостей являются химическое разложение, мембранная очистка и выпаривание.

Химическое разложение

Под разложением понимается переработка эмульсий путём разделения их на фазы «вода» и «масло». Переработка разложением осуществляется в несколько стадий:

-отделение неэмульгированных (поверхностных) масел;

-отделение твёрдых частиц;

-разложение эмульсии;

-отдельно полученных фаз.

Химическое разложение производится путём добавления различных химикатов. Для достижения оптимального результата необходимо тщательно соблюдать дозировку.

«Кислотное разложение» требует применения более коррозионностойких и, соответственно, более дорогих, материалов для изготовления оборудования. Полученную воду перед сливом в канализацию необходимо нейтрализовать, для этого требуется добавление щёлочи. Вследствие этого в очищенной воды содержится значительное количество солей, что не позволяет повторно использовать очищенную воду.

В новых методах разложения используются так называемые «де-эмульгаторы». Их необходимо подбирать в зависимости от перерабатываемой жидкости и тщательно дозировать. Это ограничивает применение данного метода при изменении состава жидкости.

Преимуществом физико-химического метода является возможность применения данного метода для больших объёмов стоков (>3 м3/ч). Таким образом, данный метод является наиболее экономически выгодным при больших объёмах стоков и при невысоких требованиях к качеству сливаемый вод.

Механический метод очистки сточных вод

Другим методом переработки эмульсий является ультрафильтрация. Под повышенным давлением (5-10 Бар) эмульсия проходит через пористую керамическую мембрану. Вода беспрепятственно проходит через поры, а масла, жиры и воски задерживаются на мембранах.

Однако данный метод не может обеспечить полное отделение органических веществ. Остаточная влажность остатка составляет в среднем 60-70%. Значительным недостатком мембранной системы является ограничение применения подобной системы при изменениях состава жидкости, то есть изменение состава жидкости может вызвать повреждение мембран. Кроме того, в процессе работы мембраны засоряются твёрдыми частицами и маслами. Из-за этого снижается производительность системы и повышаются энергозатраты, а также ухудшается качество очищенной воды. Поэтому требуется постоянная очистка системы от отложений с помощью химикатов.

Термический метод очистки сточных вод

Самым древним методом разделения веществ является дистилляция. Для выпаривания воды предлагаются различные технические решения. В каждом случае для оптимального энергобаланса требуется использовать энергию конденсации для процессов нагрева и испарения исходной жидкости. Поэтому выпариватели с внешним нагревом, как правило, дороже, чем выпариватели с тепловым насосом или выпариватели, основанные на принципе прямой конденсации водяного пара.

Применение выпаривателей с тепловыми насосами

В данных установках создаётся вакуум (около 40-80 мБар), рабочая температура составляет 30-45°С. Передача энергии от конденсации пара для нагрева поступающей холодной жидкости производится с помощью теплового насоса, состоящего из компрессора и циркулирующего хладагента. Таким образом, теплопередача осуществляется путём циркуляции дополнительной жидкости (хладагента).

Преимуществами этого метода являются низкие температуры, следовательно, переработка агрессивных жидкостей не вызывает коррозию стенок рабочей камеры. Так, например, с помощью этих выпаривателей производится сгущение фруктовых соков в пищевой промышленности. При таких температурах не разрушаются ароматические и красящие вещества.

Значительным недостатком данного метода является высокое энергопотребление по сравнению с выпариванием с прямой конденсацией водяного пара. Из-за многоступенчатой передачи энергии от воды хладагенту и наоборот происходит значительная потеря энергии. Кроме того, наличие хладагента затрудняет демонтаж системы. Но главный недостаток данных выпаривателей состоит в необходимости доочистки дистиллята с помощью угольных или других систем фильтрации для достижения качества, позволяющего использовать его повторно или сливать в канализацию.

Применение выпаривателей с прямой конденсацией водяного пара

Для снижения потребления энергии, необходимой для испарения воды, были разработаны вакуумно-дистилляционные установки, где энергопередача осуществляется путём прямой конденсации водяного пара.

С помощью вакуумного насоса в испарителе создаётся давление около 600 мБар. Благодаря создаваемому вакууму исходная жидкость всасывается в систему. Благодаря пониженному давлению вода начинает кипеть при температуре 86°С. Образующийся водяной пар, всасывается через вакуумный насос, конденсируется при атмосферном давлении и подаётся на внешнюю стенку теплообменника (испарителя) для нагрева исходной жидкости. Так как температура конденсации пара при атмосферном давлении 100°С, то благодаря более низкой температуре исходной жидкости (86°С) пар конденсируется на стенках теплообменника и передаёт исходной жидкости необходимую для испарения энергию.

В системе возникает энергетическое равновесие. Единственным источником энергопотребления системы является вакуумный насос. По сравнению с выпаривателями с тепловым насосом данные установки характеризуются более низким потреблением энергии (45-60 Вт/л). Однако после вакуумно-дистилляционных установок, как и после выпаривателей с тепловым насосом, требуется доочистка дистиллята. В новом модельном ряде установок VACUDEST с системой CLEARCAT, производимых компанией “H2O GmbH”, необходимое качество дистиллята достигается без дополнительной доочистки. Работа системы CLEARCAT основана на физических каталитических процессах, благодаря чему получается кристально чистый, прозрачный дистиллят, который можно напрямую сливать в канализацию или использовать повторно в замкнутом круге водоснабжения. Новые, более простые в обслуживании модели потребляют до 15% меньше электроэнергии, чем предыдущие модели, и не требуют использования химикатов.

Высокое качество воды, получаемое благодаря использованию системы CLEARCAT, позволяет не только сливать его в канализацию, но и использовать повторно. Благодаря высокой температуре пара в вакуумном насосе вода стерилизуется и не содержит бактерий. Тяжёлые металлы и соли не испаряются и остаются в остатке. Электропроводность дистиллята составляет около 10 мкСм/см, остаточное содержание нефтепродуктов менее 10 мг/л. По сравнению с предыдущими моделями наблюдается снижение ХПК на 60%.

1.5 Использование вакуумных установок VACUDEST для очистки производственных вод

В основу работы установок VACUDEST положен энергосберегающий процесс прямого сжатия водяного пара. Промышленные жидкие отходы испаряются при небольшом разрежении, что уменьшает температуру кипения воды. Появляющийся пар сжимается до атмосферного давления и подогревается с помощью вакуумного насоса. Энергия горячего пара используется для испарения воды из исходной жидкости.

Рис. 1.1. Вакуумная установка VACUDEST

Принцип работы вакуумных выпаривателей VACUDEST заключается в следующем: благодаря созданию разрежения в испарителе, исходная жидкость всасывается в рекуператорный нагреватель, где происходит предварительный нагрев исходной жидкости и одновременное охлаждение дистиллята. Затем жидкость поступает в испаритель, где происходит испарение жидкости, имеющей более низкую температуру кипения (в данном случае воды). Благодаря создаваемому вакууму, процесс испарения протекает при температуре 85°С. Вещества, имеющие более высокую температуру кипения, остаются в качестве остатка в испарителе. Данный остаток удаляется автоматически. Полученный пар всасывается из испарителя через вакуумный насос/компрессор и сгущается при атмосферном давлении. Конденсация протекает при более высоком давлении и при более высокой температуре, чем испарение. В результате выделяется энергия, которая используется для испарения в испарителе и предварительного нагрева в рекуператорном нагревателе поступающей в установку жидкости. Благодаря такому принципу работы образуется замкнутый цикл передачи энергии. Эффективность процесса вакуумной дистилляции жидких отходов обуславливается рациональной рециркуляцией тепловой энергии. Благодаря постоянной теплопередаче не требуется дополнительной энергии для испарения. Единственный источник энергопотребления - двигатель вакуумного насоса. Таким образом, в установках VACUDEST эффективность использования энергии составляет 95%.

Отдельные элементы вакуумно-дистилляционных систем VACUDEST прекрасно согласованы между собой. Исключительно низкое энергопотребление обеспечивает не простая сумма отдельных элементов, а их превосходное взаимодействие. Хорошо продуманное техническое исполнение установок, помноженное на двадцатипятилетний опыт эксплуатации, обеспечивают им бесперебойную круглосуточную полностью автоматическую работу под управлением системы контроля VACUTOUCH. Системы утилизации жидких отходов ВАКУДЕСТ снабжены блоком управления VACUTOUCH с сенсорным экраном. Дизайн и функциональные свойства блока управления VACUTOUCH соответствует всем требованиям, предъявляемым к современным системам управления оборудованием. Благодаря этому сенсорная система управления понятна и проста в работе.



Рис.1.2. Основные параметры блока управления VACUTOUCH

Преимущества блока управления VACUTOUCH

Простой интерфейс оператора

Основной принцип системы управления VACUTOUCH® позволяет управлять системой непосредственно на графическом сенсорном экране. Это обеспечивает простую и понятную работу, отпадает необходимость часами изучать скучные инструкции по эксплуатации. Любые проблемы или страхи, связанные с работой системы, теперь остались в прошлом.

Широкие функции электронного сервиса

Функции электронного сервиса, такие как дистанционное управление, удаленное обслуживание, анализ данных или удаленный аварийный сигнал, всегда доступны, когда это необходимо. Оператор системы на месте получает поддержку сервисной службы, чтобы обеспечить бесперебойную работу системы VACUDEST®.

Функциональная гибкость

Архитектура программного обеспечения модульная, и программа полностью параметризована. Можно скорректировать все параметры согласно своим требованиям в любое время без потребности в любом дополнительном оборудовании для программирования. VACUTOUCH снабжена 5,7-дюймовым экраном, установленном в корпусе, или 10,4-дюймовым экраном, расположенном на поворотном кронштейне.

Рис. 1.3. Блок управления VACUTOUCH

Теплообменник с системой самоочистки ACTIVEPOWERCLEAN

Вакуумно-дистилляционные установки VACUDEST отличаются не только эффективностью энергопотребления, но и высокой эффективностью самой системы. Благодаря самоочищающемуся теплообменнику и другим модулям установок количество остатка после выпаривания очень мало, а простота и доступность конструкции обеспечивают низкие расходы на обслуживание. Всё это сокращает расходы и обеспечивает высокую эффективность.

Принцип работы системы ACTIVEPOWERCLEAN® заключается в том, что в теплообменнике (испарителе) вместе с жидкостью циркулируют маленькие керамические шарики, которые непрерывно очищают внутреннюю поверхность теплообменника, что предотвращает образование отложений на его стенках.

Рис. 1.4. Строение теплообменника с системой самоочистки ACTIVEPOWERCLEAN

Преимущества теплообменника с системой самоочистки ACTIVEPOWERCLEAN

Улучшение теплопередачи. Даже тонкий налет загрязнений на поверхностях теплообменника обладает изолирующим эффектом, таким образом, ухудшая теплопередачу и общую энергетическую эффективность. Система самоочистки ACTIVEPOWERCLEAN предотвращает образование любых отложений и поддерживает стабильно высокий уровень энергоэффективности.

Уменьшение времени обслуживания. Керамические абразивные шарики постоянно чистят теплообменник и надежно предотвращают образование отложений. Таким образом, больше нет необходимости в ручной дополнительной очистке труб теплообменника от накипи.

Снижения количества концентрата

Теплообменник с ACTIVEPOWERCLEAN позволяет работать с более высокими концентрациями по сравнению с обычными системами испарения. Это позволяет уменьшить количество сгущенного остатка до минимума.

Система тонкой очистки воды CLEARCAT установок VACUDEST

В более 70% установок VACUDEST встроена система тонкой очистки воды CLEARCAT®, которая интегрированна в вакуумно-дистиляционную установку в качестве функционального блока системы.

Принцип работы системы CLEARCAT основан на отделении летучих органических соединений и короткоцепных углеводородов в конденсаторе перед формированием устойчивой смеси (дисперсии), последующее разделение которой было бы трудным и дорогостоящим. Для функционирования системы тонкой очистки воды CLEARCAT не требуется ни дополнительной энергии, ни вспомогательных или эксплуатационных материалов.

Сравнение дистиллята, получаемого с помощью обычного выпаривателя, и дистиллята, образующегося в вакуумно-дистиляционной установке VACUDEST, оснащенной системой тонкой очистки воды CLEARCAT показывает, что технологии CLEARCAT дают превосходный результат, соответствующий требованиям к качеству переработки промышленных сточных вод. Промышленные сточные воды, особенно после металлообработки, обычно очень сильно загрязнены нефтепродуктами и жирными смазками, поэтому их законный сброс в общественные канализационные системы или открытые водоёмы не допускается. Такие сточные воды должны утилизироваться специализированными компаниями, имеющими лицензии на работу с отходами. Но даже для современных систем очистки сточных вод переработка загрязненных нефтепродуктами стоков является непростой задачей. При этом стоимость самой утилизации, а также доставки жидких отходов к месту сбора составляет тысячи рублей за один кубометр. Система CLEARCAT идеально подходит для переработки следующих жидкостей:

- эмульсий смазочно-охлаждающих жидкостей;

- водорастворимых разделительных смазок для литья под давлением;

- моющих и обезжиривающих растворов;

- рабочих растворов и промывных вод после подготовки деталей к окраске;

- другие промышленные сточные воды, содержащие масла, нефтепродукты.

Инновационно-ориентированная система ВАКУДЕСТ позволяет производить переработку промышленных сточных вод за один цикл, эффективно и надежно. В более 70% вакуумных выпаривателей VACUDEST в качестве функционального блока встроена запатентованная система CLEARCAT, которая гарантирует стабильно высокое качество дистиллята без необходимости использования дополнительных инструментов и расходных материалов.

Качество очищенной воды соответствует даже самым высоким экологическим требованиям:

Отсутствие эксплуатационных расходов. Принцип действия системы CLEARCAT основан на физических и каталитических процессах, благодаря чему эта самая современная технология не требует ни дополнительной энергии, ни вспомогательных или эксплуатационных материалов. Это позволяет улучшить качество очищенной воды без дополнительных эксплуатационных затрат.

2.Небольшое рабочее пространство. Система CLEARCAT интегрирована в вакуумно-выпарную установку VACUDEST в качестве одного из элементов модульной системы. Не требуется рабочего пространства для дополнительной очистки дистиллята, таким образом, экономится драгоценное пространство для производства.

Регулятор уровня рН воды DESTCONTROL

Принцип работы регулятора DESTCONTROL® базируется на том, что уровень рН отслеживает значение не в начальной жидкости при входе в испаритель, а там, где это действительно важно, в очищенном дистилляте. При изменении качества корректирующая жидкость впрыскивается непосредственно в испаритель. Благодаря этому любые происходящие реакции нейтрализуются, что приводит к улучшению качества дистиллята. Регулятор DESTCONTROL можно использовать везде, где необходимо получать дистиллят высокого качества для его повторного использования в производстве. Система DESTCONTROL может заменить обычную нейтрализацию растворов для подготовки поверхности, литейных эмульсий и других слабокислых жидкостей, а также может использоваться для улучшения качества дистиллята при переработке промывных вод гальванического производства и других сильнокислотных жидкостей.

В обычных выпаривателях уровень pH отслеживается и настраивается при входе, то есть перед началом выпаривания/дистилляции. Недостатком этого подхода является тот факт, что увеличение концентрации веществ во время испарения может вызвать последующие химические реакции, которые изменяют уровень pH в теплообменнике испарителя. Это часто приводит к уменьшению избирательности процесса испарения, что в свою очередь вызывает ухудшение качества дистиллята, например, повышается электропроводность, загрязнение органическими веществами или уровень pH.

Регулятор уровня pH DESTCONTROL отслеживает это значение не при входе, а там, где это действительно важно, в очищенном дистилляте. При изменении качества корректирующая жидкость впрыскивается непосредственно в испаритель. Благодаря этому любые происходящие реакции нейтрализуются, что приводит к стабильности уровня рН дистиллята и к улучшению его качества.

Преимущества регулятора уровня pH DESTCONTROL

Постоянный уровень рН очищенной воды

Независимо от уровня pH на входе система DESTCONTROL обеспечивает постоянный кислотно-щелочной баланс очищенного дистиллята.

Высокие качества дистиллята

Благодаря оптимальному регулированию уровня pH значительно улучшается избирательность испарения. Электропроводность и степень загрязнения органическими веществами не превышают предельно допустимые значения.

3.Надежность процесса

В процессе переработки промышленных сточных вод необходимо следить за тем, чтобы параметры получаемой воды не превышали определенные значения. Благодаря системе DESTCONTROL можно быть полностью уверенным, что уровень рН дистиллята полностью соответствует всем требованиям.

4. Низкие эксплуатационные расходы

В системе DESTCONTROL отлажена оптимальная дозировка нейтрализующего агента (щёлочи или кислоты), что позволяет снизить их расход по сравнению с обычной нейтрализацией перед выпариванием.

5. Не требует рабочего пространства

Система DESTCONTROL интегрируется в вакуумный выпариватель VACUDEST в качестве одного из элементов модульной системы. Не требуется рабочего пространства для дополнительного оборудования, таким образом, экономится драгоценное пространство для производства.

Регулятор DESTCONTROL можно использовать везде, где необходимо получать дистиллят высокого качества для его повторного использования в производстве. Система DESTCONTROL может заменить обычную нейтрализацию растворов для подготовки поверхности, литейных эмульсий и других слабокислых жидкостей, а также может использоваться для улучшения качества дистиллята при переработке промывных вод гальванического производства и других сильнокислотных жидкостей.



Рис. 1.5. Общая схема установки для очистки сточных вод VACUDEST



Глава 2. Экспериментальная часть

2.1 Исходные соединения и реактивы

Хлороводородная кислота (конц.), железоаммонийные квасцы, сульфосалициловая кислота, 10 %-ный раствор аммиака, хлористый аммоний, надсернокислый аммоний, сернокислый марганец, сернокислая медь 5-водная, серная кислота (конц.), ортофосфорная кислота, азотнокислое серебро, марганцевокислый калий, раствор йода в йодиде калия, серноватистокислый натрий 5-водный, метиленовый голубой, универсальная индикаторная бумага.

2.2 Приготовление реактивов, необходимых для исследования

2.2.1 Приготовление основного стандартного раствора железоаммонийных квасцов

0,8636 г железоаммонийных квасцов взвешивают с точностью, не превышающей 0,0002 г по шкале весов, растворяют в мерной колбе вместимостью 1 л в небольшом количестве дистиллированной воды, добавляют 2,00 мл соляной кислоты плотностью 1,19 г/мл и доводят до метки дистиллированной водой. 1 мл раствора содержит 0,1 мг железа.

2.2.2 Приготовление рабочего раствора железоаммонийных квасцов

Рабочий раствор готовят в день проведения анализа разбавлением основного раствора в 20 раз. 1 мл раствора содержит 0,005 мг железа.

2.2.3 Приготовление основного стандартного раствора сульфата марганца

0,2784 г MnSO4, прокаленного при 300оС в течение 5 часов, растворили в 10 мл разбавленной (1:4) горячей серной кислоты и довели объем дистиллированной водой до 1 л. 1 см3 полученного раствора содержит 0,01 мг марганца.

2.2.4 Приготовление рабочего раствора сульфата марганца

Рабочий раствор готовят в день проведения анализа разбавлением основного раствора в 10 раз. 1 мл раствора содержит 0,01 мг марганца.

2.2.5 Приготовление стандартного раствора сернокислой меди

3,9280 г сернокислой меди 5-водной растворили в 10 мл дистиллированной воды и довели 0,1 н раствором серной кислоты до метки в мерной колбе на 1 л. В 1 мл полученного стандартного раствора содержится 1,0 мг меди.

2.2.6 Приготовление 0,1 н раствора тиосульфата натрия

Рассчитанную массу (24,798 г) Na2S2O3 · 5H2O взвесили с точностью, не превышающей 0,0002 г по шкале весов, растворяют в мерной колбе вместимостью 1 л в небольшом количестве дистиллированной воды, затем довели водой до метки

2.2.7 Приготовление 0,1 н раствора йода

Раствор готовили из фиксанала. Фиксанальную ампулу с навеской реактива сполоснули в воде, после чего содержимое ввели в колбу на 1 л, доведя дистиллированной водой до метки в ходе многократного промывания ампулы. раствор водой до метки.

2.2.8 Приготовление раствора метиленового голубого

1,5000 г индикатора взвесили на аналитических весах с точностью до четвертого знака после запятой, поместили в мерную колбу вместимостью 1000 мл и растворили в 200 мл горячей воды (70-800С). Затем раствор охладили, довели объем раствора до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивая.

2.3 Методики эксперимента

2.3.1 Построение калибровочных графиков

Построение калибровочного графика и определение эффективности поглощения системы VACUDEST по отношению к ионам железа

Для построения калибровочного графика приготовили серию стандартных растворов. Для этого в мерные колбы на 50 мл приливали следующие количества стандартного рабочего раствора железоаммонийных квасцов (содержание Fe3+ 0,005 мг/мл): 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0 см3 . Затем в каждую колбу прибавляли по 1,0 мл 10,7% раствора хлорида аммония и 1,0 мл 10% раствора аммиака, и 10% раствор сульфосалициловой кислоты, затем доводили нужным объемом дистиллированной воды до метки. В полученном объеме ионов Fe3+соответственно содержится 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 мг/л. Определяли на фотоэлектроколориметре КФК-2 абсорбционность эталонных растворов при л=440 нм. Абсорбционность каждого раствора измеряли трижды, для построения калибровочного графика брали среднее из этих измерений.

Приготовили раствор c концентрацией Fe3+ 0,6мг/л, что превышает СНИП в 2 раза. Для этого в мерную колбу на 500 мл прилили 60 мл стандартного раствора железа и довели до метки дистиллированной водой. Порцию полученного раствора пропустили через установку для очистки сточных вод VACUDEST . По окончании сорбции определили абсорбционность растворов и вычислили остаточную концентрацию железа.

Для оценки эффективности сорбции использовали метод фотоколориметрии, основанный на образовании окрашенных соединений железа (III) и марганца (II).

Для этого строили калибровочный график зависимости абсорбционности растворов от концентрации железа (III) при взаимодействии с сульфосалициловой кислотой в слабощелочной среде. К растворам железоаммонийных квасцов с концентрацией от 0,1 до 2 мг/л приливали растворы сульфосалициловой кислоты и аммиачной буферной смеси. Образовывалось окрашенное в желто-оранжевый цвет соединение, которое колориметрировали при длине волны 440 нм:

Результаты представлены в таблице 2.1:

Таблица 2.1 - Зависимость абсорбционности растворов от концентрации ионов железа

С(Fe3+), мг/л	0.1	0.2	0.5	1.0	1.5	2.0
DА	II	0.091	0.122	0.148	0.240	0.288	0.390
	III	0.090	0.118	0.148	0.242	0.284	0.396
	IIII	0,090	0.120	0.148	0.241	0.284	0.393
Асред.	0.0905	0.120	0.148	0.241	0.286	0.393



Рис. 2.1. Калибровочный график зависимости абсорбционности от концентрации общего железа.

Остаточную концентрацию железа (III) в отработанной воде определяли по калибровочному графику после обработки воды системой VACUDEST и сорбционными материалами (объект сравнения),а эффективность сорбции как отношение конечной концентрации к начальной, выраженной в %.

Приготовив раствор c концентрацией Fe3+ 0,6 мг/л (что превышает СНИП в 2 раза), и введя его во взаимодействие с различными исследуемыми очищающими системами, по окончании определили оптическую плотность растворов и вычислили с помощью калибровочного графика остаточную концентрацию железа (таблица 2.2.).



Таблица 2.2 - Влияние способа очистки сточной воды от ионов железа(III) различными системами в модельном растворе (с(Fe3+ = 0,6мг/л))

№ пробы	А	Асредн.	Ост. конц. общего железа, мг/л	Эффективность поглощения, %
	I	II	III
Система VACUDEST	0.028	0.025	0.025	0.026	0.055	90.8
Фильтр для воды «Аквафор»	0.027	0.029	0.028	0.028	0.062	89.6
Уголь активированный	0.089	0.087	0.087	0.087	0.182	69.7

Построение калибровочного графика и определение эффективности поглощения системы VACUDEST по отношению к ионам марганца

Для построения калибровочного графика приготовили серию стандартных растворов. Для этого в мерные колбы на 50 мл налили следующие количества стандартного рабочего раствора сульфата марганца (содержание Mn2+ 0,01 мг/мл): 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 . Затем в каждую колбу прилили по 10,0 мл 20 % раствора ортофосфорной кислоты, 1% раствора нитрата серебра и 0,2-0,3 г. Кристаллический надсернокислый аммоний, а после долили нужный объем дистиллированной воды до метки. В полученном объеме ионов Mn2+соответственно содержится 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0008; 0,01; 0,0012; 0,0016; 0,0; 0,002 мг/л. Нагрели растворы до кипения и выдержали на водяной бане 10 мин. После охлаждения определяли на фотоколориметре абсорбционность эталонных растворов при л=530 нм. Абсорбционность каждого раствора измеряли трижды, для построения калибровочного графика брали среднее из этих измерений.

Для построения калибровочного графика пользовались методикой определения ионов марганца (II) по его взаимодействии с периодом калия в кислой среде. Методика основана на следующем уравнении:

8 MnSO4 +5 KIO4+12 H2O = 8 HMnO4+8 H2SO4+5 KI



Результаты эксперимента приведены в таблице 2.3.:

Таблица 2.3 - Зависимость абсорбционности растворов от концентрации ионов марганца

с(Mn+), мг/л	0,005	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,08	0,1	1
А	I	0.01	0.012	0.028	0.043	0.057	0.066	0.070	0.084	0.094	0.123
	II	0.008	0.015	0.030	0.048	0.059	0.064	0.070	0.085	0.097	0.125
	III	0.01	0,015	0.028	0.050	0.059	0.064	0.072	0.085	0.097	0.125
Асред.	0.009	0.014	0.043	0.047	0.058	0.06	0.071	0.084	0.096	0.124

Рис. 2.2. Калибровочный график зависимости абсорбционности от концентрации ионов марганца.

Затем готовили модельный раствор с концентрацией ионов марганца 1,0 мг/л (что превышает СНИП в 10 раз) и ввели его во взаимодействие с различными системами, предназначенными для очистки воды. По окончании сорбции определили абсорбционность растворов и вычислили с помощью построенного ранее графика остаточную концентрацию ионов марганца.

Результаты занесли в таблицу 2.4.:

Влияние способа очистки сточной воды от ионов марганца (II) в модельном растворе ( с(Mn+ = 1,0мг/л)

Таблица 2.4

Вид сорбента	А	Асредн.	Ост. конц.ионов марганца, м	Эффективность поглощения, %
	I	II	III
Система VACUDEST	0.077	0.078	0.080	0.078	0.085	91.5
Уголь активированный	0.086	0.085	0.087	0.086	0.093	90.7
Фильтр для воды «Аквафор»	0.090	0.089	0.089	0.089	0.096	90.4

Построение калибровочного графика и определение эффективности поглощения системы VACUDEST по отношению к ионам меди

Для построения калибровочного графика приготовили серию стандартных растворов. Для этого в мерные колбы на 50 мл налили следующие количества стандартного рабочего раствора сернокислой меди (содержание Cu2+ 1 мг/мл): 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 . Затем в каждую колбу прилили по каплям 10-% раствор аммиака до появления слабой мути, после чего добавили еще из бюретки по 15,0 мл аммиака и довели растворы дистиллированной водой до метки. В полученном объеме ионов Cu2+соответственно содержится: 0,02; 0,04; 0,08; 0,12; 0,16; 0,20 мг/мл. Абсорбционность эталонных растворов определяли на фотоколориметре при л=630 нм в кюветах с толщиной слоя 2 см. Абсорбционность каждого раствора измеряли трижды, для построения калибровочного графика брали среднее из этих измерений.

Приготовили раствор c концентрацией Cu2+ 1,0 мг/л, что превышает СНИП в 10 раз. Порцию полученного раствора пропустили через установку для очистки сточных вод VACUDEST . По окончании сорбции определили Абсорбционность растворов и вычислили остаточную концентрацию меди.

Метод определения ионов меди в питьевой воде основан на способности данного иона образовывать аммиачный комплекс, окрашенный в интенсивно синий цвет: 

CuSO4 +4 NH3*H2O(избыток) = [Cu(NH3)4]SO4+4 H2O

Для построения калибровочного графика использовали стандартный раствор сернокислой меди с концентрацией ионов меди, равной 1,0 мг/мл. Результаты представлены в таблице 2.5.:

Таблица 2.5 - Зависимость абсорбционности растворов от концентрации ионов меди

с(Cu2+), мг/л	0.02	0.04	0.08	0.12	0.16	0.20
А	I	0.020	0.050	0.098	0.160	0.208	0.262
	II	0.025	0.050	0.100	0.155	0.212	0.265
	III	0.024	0,050	0.102	0.158	0.210	0.265
Асред.	0.023	0.050	0.100	0.157	0.210	0.264

Рис. 2.3. Калибровочный график зависимости абсорбционности от концентрации ионов меди.

Для определения сорбционных свойств полученных материалов по отношению к ионам меди, приготовили модельный раствор с концентрацией Cu2+ 1,0 мг/л (что превышает СНИП в 10 раз) и ввели его во взаимодействие с различными системами. По окончании сорбции определили абсорбционность растворов и вычислили с помощью построенного ранее графика остаточную концентрацию ионов меди.

Результаты занесли в таблицу 2.6.:



Таблица 2.6 - Влияние способа очистки сточной воды от ионов меди (II) в модельном растворе ( с(Сu+ = 1,0мг/л)

Вид сорбента	А	Асредн.	Остаточная концентрация ионов меди,мг/л	Эффективность сорбции, %
	I	II	III
Система VACUDEST	0.085	0.082	0.083	0.084	0.065	93.5
Уголь активированный медицинский	0.088	0.090	0.089	0.089	0.068	93.2
Фильтр для воды «Аквафор»	0.110	0.115	0.113	0.112	0.087	91.3

Из экспериментальных данных следует, что лучшими очищающими свойствами обладает система для очистки воды VACUDEST, которая может успешно конкурировать с таким известным сорбентом как активированный уголь и фильтром марки «Аквафор» и даже превосходить их по этим свойствам. Вакуумный дистиллятор способен поглотить в среднем до 90% общего железа, до 86 % ионов двухвалентного марганца и 88 % ионов меди, содержащихся в сточной воде бетонных заводов в качестве примесей и ухудшающие ее промышленные нормы.

Следует отметить, что вакуумная дистилляция - очень экономически выгодный способ очистки воды, способная непрерывно давать очищенную воду, которая будет вовлеченная в производство бетона. Сорбционный метод широко применяется в промышленности, но он имеет существенный недостаток в том, что у всех сорбентов есть лимит поглощения, после которого они перестают адсорбировать растворенные примеси.

2.3.2 Изучение очищающей способности системы по отношению к нефтепродуктам

Приготовление растворов нефтепродуктов

Приготовление основного раствора нефтепродуктов (10 г/кг)

1,000 г нефтепродуктов (бензин, керосин, дизельное топливо) растворяли в мерной колбе на 100 мл в четыреххлористом углероде.

Приготовление стандартного раствора нефтепродуктов (0,1 г/кг)

В колбу на 250 мл пипеткой отмерить 2,500 мл основного раствора нефтепродуктов и долить четыреххлористым углеродом до метки.

Построение калибровочного графика по нефтепродуктам

В 6 стаканов (100 мл) поместить 1,2,5,7,10,15 мл стандартного раствора нефтепродуктов. На кипящей водяной бане выпарить экстрагент до исчезновения из запаха. Затем в каждый стакан влить по 10 мл концентрированной серной кислоты, тщательно облив стенки стакана, куда могли попасть капли раствора, и поставить стаканы на 5 мин в кипящую водяную баню. После этого дать жидкостям охладиться до комнатной температуры и затем определить оптическую плотность при длине волны 440 нм в кюветах толщиной 20 мм. В качестве раствора сравнения использовали концентрированную серную кислоту, прогретую на водяной бане.

2.3.3 Построение изотерм поглощения тяжелых металлов системой VACUDEST

Для построения изотерм готовили серию модельных растворов с концентрацией тяжелого металла (железа, марганца, меди) 10 - 300 мг/л. К каждому растворы объемом 5 л пропускали через установку для очистки сточных вод VACUDEST и определяли равновесную концентрацию ионов тяжелых металлов. Величину избыточной адсорбции (А) вычисляли по формуле:

A= (C-Cp)·V / m,

Где: A - избыточная адсорбция Гиббса (мг/г )

C- исходная концентрация металла (мг/л),

Cp- равновесная концентрация металла (мг/л),

V- объем модельного раствора, мл,

m - масса поглотителя, г

2.4 Определение очищающей способности системы по йоду и метиленовому голубому

Для оценки данного показателя, использовали метод определения очищающей способности системы по йоду и метиленовому голубому.

В основе первого метода лежит йодометрическое титрование раствора, полученного после пропускания через систему VACUDEST0,1 н стандартного раствора йода, 0,1 н раствором тиосульфата натрия. В ходе титрования протекает следующая реакция: