Ус цэвэршүүлэх сорбцийн арга. Сорбци (бохир ус цэвэрлэх). Сорбцийн ус цэвэршүүлэх аргыг ямар төрлүүдэд хуваадаг вэ?

Сорбентийг сонгох. Үйлдвэрээс гаргаж авсан ус цэвэршүүлэх сорбентуудын нэр төрөл маш олон янз байдаг. Усыг органик бодисоос цэвэршүүлэхийн тулд идэвхжүүлсэн нүүрс, гель, макро сүвэрхэг анион солилцуур гэх мэтийг ашигладаг.Идэвхжүүлсэн нүүрс нь уусмалаас удаан сорбцийн кинетиктэй байдаг тул их хэмжээний шүүх талбай шаарддаг, урвалжуудыг ашиглан нөхөн төлжих чадвар муу (эхний нөхөн төлжилтийн дараах үлдэгдэл хүчин чадал мэдэгдэхүйц бага байдаг) хагасаас бага эх), механик эмзэг байдал, үнслэг ихтэй.

Анион солилцогч, ялангуяа макро сүвэрхэгүүд нь жагсаасан олон сул талуудаас ангид байдаг. Тэдгээрийн хамгийн сайныг нь сонгохдоо сорбентууд нь загварын уусмал эсвэл өгөгдсөн устай нэг цагийн турш харьцах үед статик нөхцөлд явагдана.

Шилдэг дээжийг сонгосны дараа (энэ тохиолдолд тэдгээр нь AB-171 төрлийн полимержилт ба конденсацийн IA-1 төрлийн дотоодын сорбентууд болж хувирсан) кинетик судалгааг явуулдаг. Тэдний зорилго бол үйл явцыг хязгаарлаж буй үе шатны мөн чанарыг тодорхойлох, тархалтын коэффициент, тэнцвэрт байдлыг тогтоох цаг хугацааг тодорхойлох явдал юм. Процессыг хязгаарлах үе шатыг дараах шалгуураар тодорхойлно: хэрэв уусмалыг хутгах нь сорбцийг хурдасгадаг бол энэ нь гадны тархалтын давамгайлсан нөлөөг илтгэнэ; Интрадиффузын механизмын шууд нотолгоог "тасалдал" туршилтаар хангадаг. Хэрэв завсарлага авсны дараа сорбцийн процесс сэргэж, хатуу фазын сорбцийн идэвхжил нэмэгдвэл процессын интрадиффузын шинж чанарын талаар итгэлтэйгээр ярьж болно.

Гумин бодисын сорбци. Өгөгдлийн дагуу тархалтын кинетик нь ялзмагт бодисын сорбцийг хязгаарладаг, өөрөөр хэлбэл усыг сорбцоор урьдчилан цэвэршүүлдэг.

Энэхүү тэгшитгэлийн дүн шинжилгээ нь сорбентын шугаман буюу эзэлхүүний нэгжээр илэрхийлэгдэх хамгаалалтын нөлөөллийн алдагдал их байх тусам (ба баганын ажиллах хугацаа богино байх тусам) урсгалын хурд, сорбентийн үр тарианы радиус ба өгөгдсөн хэмжээ ихсэх болно. цэвэршүүлэх гүн.

Кинетик туршилтаас ион солилцогч-ууссан системд тархалтын коэффициент, тэнцвэрт байдлыг тогтоох хугацааг тодорхойлж, сорбцийн изотермийг байгуулав. Анион солилцогч IA-1 ба AB-171-ийн ялзмаг ба фульвик хүчлийн сорбцийн изотермийг Лангмюрын тэгшитгэлээр тайлбарлав.

Энэхүү бүтээлүүд нь ялзмагт бодисыг задлахаас өмнө сорбцийн чадварыг туршилтаар тодорхойлсон үр дүнг тэгшитгэлийг ашиглан тооцоолсон сорбцийн хүчин чадалтай харьцуулсан; зөрүү 10-15% -иас хэтрэхгүй байна. Урсгалын хурд, цэвэршүүлэх гүн, сорбентын үр тарианы радиус ба сорбентыг өөрчилснөөр сонголт бүрийн хувьд баганын хамгаалалтын үйл ажиллагааны алдагдлыг тодорхойлох боломжтой. Үүний зэрэгцээ, энэ нь сорбцийн динамикийг тооцоолох анхны өгөгдлийг өгдөг сорбент-уусмалын систем дэх тархалт ба тэнцвэрийн коэффициентийг тодорхойлох нарийвчлалд маш том үүрэг хариуцлага хүлээдэг гэдгийг санах нь зүйтэй.

Тиймээс урьдчилсан ус цэвэршүүлэх хамгийн сайн сорбент нь 3.0-3.5-тай тэнцэх цэвэршүүлсэн уусмалын рН-д хлор хэлбэрээр ажилладаг IA-1 макро сүвэрхэг анионы солилцоо юм. Үр тарианы хэмжээсийн хувьд түүний сонголт нь ус зайлуулах системийн шинж чанар, усны хүссэн урсгалын хурдаар хязгаарлагддаг.

Байгалийн ус нь гумин болон фульвийн хүчил агуулдаг. Эхнийх нь илүү муу шингэдэг бөгөөд тэдний "ололт" нь цэвэрлэх үйл явцыг бараг хязгаарладаг. Тиймээс цэвэршүүлсэн усан дахь гумин хүчлийн агууламж дээр үндэслэн утгыг тооцоолох хэрэгтэй. Хэрэв коагуляцийг цэвэршүүлсний дараа тэдгээр нь байхгүй бол сорбцийн баганын ажиллах хугацааг усан дахь фульвик хүчлийн агууламж дээр үндэслэн тооцоолно.

Хүчиллэг орчинд сул диссоциацтай ялзмагийн болон фульвик хүчлийн сорбци нь давс хэлбэрээр илүү сайн байдаг нь эдгээр бодисыг шингээх ион солилцооны бус механизмыг илтгэж, урьдчилсан усны эдийн засаг, технологийн хувьд ашигтай схемийг санал болгож байна. цэвэршүүлэх. Н хэлбэрийн катион солилцогч болон дараах нүүрстөрөгчгүйжүүлэгчийн дараа IA-1 ион солилцогчтой сорбцийн багана суурилуулах шаардлагатай. Энэ нь катионжилтын үед аяндаа хүчиллэгждэг тул усыг хүчиллэгжүүлэх шаардлагагүй болно. Ийнхүү сорбцийн багана нь давсгүйжүүлэх үйлдвэрийн салшгүй хэсэг болдог. Коагуляцийг цэвэршүүлэхийг сорбцитой хослуулах үед усыг 80-85% органик хольцоос чөлөөлдөг. Цаашилбал, усыг органик хольцоос гүн цэвэрлэх ажлыг угсралтын давсгүйжүүлэх хэсэгт ион солилцуураар гүйцэтгэдэг.

Бусад органик бодисыг олборлох. Гадаргын болон артезиан ус нь янз бүрийн ангиллын нэгдлүүдэд хамаарах органик бодис агуулдаг. Элсэн чихэр, уураг төст бодис, амин хүчил зэрэг бодисууд ион солилцооны баганын системээр дамжин гүн гүнзгий эрдэсгүйжүүлсэн усанд ордог нь тогтоогдсон. Түүнээс гадна тэдгээрийн тоо хэмжээ нь эх үүсвэрийн усны найрлагаас хамаардаг бөгөөд ашигт малтмалын хольцын агууламжаас хамаагүй их байдаг. Сорбцийн аргаар урьдчилан цэвэршүүлэх явцад эдгээр бодисыг уснаас хамгийн их хэмжээгээр гаргаж авах шаардлагатай.

Энэхүү ажил нь зарим идэвхжүүлсэн нүүрс болон макро сүвэрхэг анионы солилцооны байгалийн усанд ууссан янз бүрийн аналитик аргаар тодорхойлсон органик нэгдлүүдийг сорблох чадварыг харьцуулсан болно. Үүний тулд 100 боть голын усыг H-катионжуулсны дараа 60 см өндөр сорбентын давхаргаар 7 м/цагийн хурдтайгаар нэвтрүүлсэн нь сорбци хийх хамгийн таатай нөхцлийг бүрдүүлсэн.

Фульвик хүчлийг давирхайгаар нүүрснээс илүү сайн гаргаж авдаг бөгөөд фульвик хүчлийн ион солилцооны хүчин чадал бараг ижил байдаг. Гэхдээ энэ тохиолдолд ч гэсэн IA-1 ион солилцогчийг ашиглах нь илүү тохиромжтой, учир нь энэ нь илүү амархан сэргээгддэг бөгөөд урвалж бага зарцуулдаг.

Гүн давсгүй усанд орохдоо түүний цахилгаан эсэргүүцэлд нөлөөлдөг хоёр дахь чухал бүлэг нэгдлүүд бол карбоксилын хүчил юм. СКТ-ВТУ-2 нүүрс, АВ-171 анион солилцуур нь сорбцлоход хамгийн тохиромжтой. Эдгээр хоёр сорбентоос мэдээжийн хэрэг ион солилцогчийг давуу эрх олгох хэрэгтэй, учир нь түүний хүчин чадлыг химийн урвалжаар сэргээж болно. Энгийн ба нарийн төвөгтэй амин хүчлийг арилгахын тулд AB-171 анион солилцогчийг ашиглах хэрэгтэй.

Эрдэсгүйжүүлсэн усны цахилгаан эсэргүүцэлд нөлөөлдөггүй энгийн бөгөөд нарийн төвөгтэй сахарыг зөвхөн BAU нүүрстөрөгчөөр шингээдэг. Тиймээс ус цэвэршүүлэх сорбентыг сонгохдоо тэдгээрийн хүчин чадлын хэмжээ, түүнийг нөхөн сэргээх боломжийг төдийгүй тодорхой нэгдлийг уснаас зайлуулах хэрэгцээг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Эдгээр сорбентуудын давхарга дахь органик бодисын тархалтыг ойролцоогоор үнэлэхийн тулд гаралтын харгалзах муруйг тэмдэглэв. Хлор хэлбэрээр ион солилцуурын ачаалал 60 см-ийн давхаргын өндөрт 1 литр; уусмалын урсгалын хурд 10 м/ц байна.

Шинжилгээний шүүгдсийг тус бүр 10 л-ийн фракцаар тасралтгүй цуглуулсан. Баганын ажиллах хугацааны үргэлжлэх хугацааг 200 бууруулсан эзэлхүүнтэй тэнцүү хэмжээгээр сонгоно; Дамжуулсан усны рН-ийг эх үүсвэрийн усыг урьдчилан катионжуулах замаар бий болгосон. Төрөл бүрийн сорбент ба тэдгээрийн хослолыг ашиглан усанд ууссан органик бодисын нэлээд хэсгийг зайлуулах боломжтой. Гэсэн хэдий ч жагсаасан хэрэгслийг ашиглан органик бодисоос бүрэн ангижруулсан ус авах нь бараг боломжгүй юм.

Элсэн чихэр, уураг, эфир гэх мэт органик бус электролитийн агууламж, харьцаа нь газарзүйн нэг бүсээс нөгөөд төдийгүй нэг бүс нутагт харилцан адилгүй байдаг. Тиймээс ижил технологийн схем, эрдэсгүйжүүлэлтийн горимтой бол эрдэсгүйжүүлсэн ус нь органик бодисын тоон болон чанарын агууламжийн хувьд ижил байна гэж найдаж болохгүй. Үүнтэй холбогдуулан эх үүсвэрийн найрлагыг харгалзахгүйгээр өндөр эсэргүүцэлтэй усны хуурай үлдэгдлийг стандартчилах оролдлогоос болгоомжлох хэрэгтэй.

Төмрийг зайлуулах (хойшлуулах). Төмрийн ус гэдэг нь 1 мг/л-ээс дээш төмөр агуулсан ус юм. Катион солилцогч нь хоёр валентын төмрийн ионыг кальцийн ионтой ижил аргаар, төмрийн ионыг илүү үр дүнтэй шингээдэг. Ион солилцооны давсгүйжүүлэх явцад усыг нэгэн зэрэг "төмрөөс ангижруулна" гэж найдаж болно. Гэсэн хэдий ч байгалийн усанд агуулагдах төмрийн нэгдлүүдийн физик-химийн тодорхой шинж чанарууд нь энэ үйл явцыг саатуулдаг.

Агааржуулалт сайтай задгай усан санд төмрийн ихээхэн хэсэг нь янз бүрийн түвшний гидролизийн Fe нэгдлүүд хэлбэрээр байдаг.

Коагуляци болон дараагийн сорбцийн цэвэршүүлэх явцад ус нь зөвхөн өнгөт (голчлон ялзмагт нэгдлүүд) төдийгүй төмрийн коллоид болон нарийн төвөгтэй хэлбэрээс чөлөөлөгддөг. Тиймээс органик бодисоос цэвэршүүлэх нь нэгэн зэрэг усыг хойшлуулах үйлдэл юм.

Ялангуяа цэвэр эрдэсгүйжүүлсэн ус хэрэглэдэг аж ахуйн нэгжүүдэд аль болох органик бохирдуулагчгүй гүний уснаас авахыг зөвлөж байна. Нийт усан хангамжийн системийн 25 гаруй хувь нь 1-5 мг/л төмрийн агууламжтай газар доорх усыг хүлээн авдаг нь мэдэгдэж байна.

Хүчилтөрөгчгүй гүний усанд төмрийг ихэвчлэн хэсэгчлэн гидролиз болсон бикарбонатын уусмал хэлбэрээр олдог. Хэрэв энэ бодисыг катион солилцооны давирхайд исэлдээгүй, гидролизгүй хэлбэрээр нийлүүлсэн эсвэл катион солилцооны давирхайн шүүлтүүрт исэлдүүлээгүй бол төмрийн ионыг устөрөгчийн ионоор бараг бүрэн солилцохыг хүлээх болно. Гэсэн хэдий ч тархалтын процессоор тодорхойлогддог ионы солилцооны урвалын зэрэгцээ төмрийн давсны гидролиз, исэлдэлт, коллоид үүсгэх чадвартай сул задралтай, бараг уусдаггүй нэгдлүүд рүү шилжих урвал явагддаг. Ийм үйл явцын хослол нь жишээлбэл, тэнцвэрт байдалд 0.16 мг / л төмрийн ион хэлбэрээр агуулагдах усыг 2 мг / л төмрийн нийт агууламжаар тодорхойлж болно. Катион солилцуур нь зөвхөн төмрийн ионы хэлбэрийг шингээх ба хамгийн бага тэсвэртэй гидролизийн зарим бүтээгдэхүүнийг шингээх замаар уусгана.

Катион солилцогчийг ажиллуулах явцад устөрөгчийн ион ялгарах нь урвалыг саатуулж, тэр ч байтугай зүүн тийш шилжүүлэх боломжтой, ялангуяа H-катионжуулсан усан дахь устөрөгчийн ионуудын тоог нийт давсны агууламжаар тодорхойлдог тул бараг хоёр дараалалтай байдаг. усан дахь төмрийн ионы тооноос их.

Катион солилцуурын дээд давхаргууд идэвхжсэнээр урвалыг баруун тийш шилжүүлэхэд хоёр нөхцөл байдал нөлөөлнө: давхаргад Fe (II) ионууд байгаа нь Fe (III) ион болгон хувиргалтыг хурдасгах, мөн катион солигчоор устөрөгчийн ионыг хэсэгчлэн шингээх, түүнийг дүүргэсэн натри, кальцийн ионоор солилцох.зарцуулсан давирхайн давхарга. Эдгээр нөхцөлд үүссэн Fe(III) гидроксид болон бусад гидролизийн бүтээгдэхүүнүүд нь ионы солилцоонд оролцохоо больж, анхны усанд байсан төмрийн нэгдлүүдийн нэг хэсэг шиг Н-катионжуулсан усанд шилжинэ.

Эдгээр үйл явцын тоон тодорхойлолтод хэцүү хэвээр байна. Үүний зэрэгцээ, Н-катионжуулсан болон давсгүйжүүлсэн усанд ион бус хэлбэрээр төмрийн агуулагдаж байгааг санал болгож буй үзэл баримтлалаар хангалттай тайлбарлаж, давсгүйжүүлэх ион солилцооны төхөөрөмжид нийлүүлэхээс өмнө төмөрлөг гүний уснаас төмрийг зайлуулах шаардлагатай байгааг харуулж байна. Дээрх тэгшитгэл нь уснаас төмрийг зайлуулах үндсэн аргуудыг санал болгож байна. Эдгээр нь агааржуулалт (хүчилтөрөгчийн ханалт) ба шүлтжилт (устөрөгчийн ионыг холбох) юм. Бикарбонатлаг усанд сүүлийнх нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн стехиометрийн хэмжээгээр ялгарах замаар аяндаа үүсдэг. Агааржуулалтыг агаар үлээх, агаарт ус цацах, озон түрхэх замаар хийж болно; Идэвхтэй хлор ба калийн перманганатыг бусад исэлдүүлэгч бодис болгон ашиглаж болно. Исэлдүүлэгч бодисын нөлөөн дор ион солилцуур нь "хөгширдөг" тул төмрийг урвалжгүй аргаар зайлуулахыг зөвлөж байна.

Гүний уснаас төмрийг зайлуулахад зориулсан монографи нь асуудлын онолын болон технологийн аль алиныг нэгтгэсэн болно. Үйлдвэрлэлийн зориулалтаар харьцангуй бага хэмжээний өндөр цэвэршүүлсэн эрдэсгүйжүүлсэн ус олж авах онцлог, ийм ус хэрэглэдэг үйлдвэрүүдийн онцлогийг харгалзан үзэхэд хялбаршуулсан агааржуулалт, дараа нь шүүх аргад анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй.

Нээлттэй шүүлтүүрийн дээгүүр ус хангамжийн хоолойн нүхээр шүршинэ. Шүүлтүүр дэх элсний давхаргын зузаан нь ихэвчлэн 1.2 м-ээс багагүй, ширхэгийн хэмжээ 0.8-1.6 мм байна. Нийт зузаан нь 1.2-1.5 м, дээд давхаргын зузаан нь 0.5 м-ийн зузаантай хоёр давхар ачаалалтай шүүлтүүрүүд нь илүү их шороог барих чадвараараа ялгагдана Доод давхаргад 0.8-1.2 мм ширхэгтэй кварцын элс. хэрэглэж, дээд талд нь - 0.9-2.4 мм-ийн антрацит чипс. Нээлттэй шүүлтүүрт шүүлтүүрийн хурд 10 м/цаг хүрдэг. Дүрмээр бол ус дамжуулах хурд буурах тусам шүүлтүүрийн шороог хадгалах чадвар нэмэгддэг тул задгай шүүлтүүрийг 5-7 м / ц-ээс ихгүй хурдаар төлөвлөх хэрэгтэй.

Сонгосон шүүлтүүрийн хурд, усан дахь төмрийн анхны агууламж болон бусад хүчин зүйлээс хамааран шүүлтүүрийн үргэлжлэх хугацаа нь өөр өөр байдаг. Шүүлтийн хурд 5-7 м/цаг, усанд анхны төмрийн агууламж 3-4 мг/л байх үед угсралтын ажлын мөчлөг 60-100 цаг байна.Үүний дараа шүүлтүүрийг эсрэг гүйдлийн хүчээр угаана. 15-18 л / (с-м2) 10-15 минутын турш.

Ус хойшлуулах хэсгийн шүүлтүүрийг угаах усны хэмжээ нь цэвэршүүлсэн усны эзэлхүүний 4% хүрдэг. Энэ төрлийн хойшлуулах байгууламжийн ажиллагааг сайн тохируулсан тохиолдолд шүүсэн дэх төмрийн агууламж 0.05-0.1 мг/л байна.

5 мкг/л хүртэлх төмөр агуулсан нэрмэлээс ялгаатай нь техникийн конденсатыг зэврэлтээс хамгаалах бүтээгдэхүүнээр баяжуулж болно. Ийм конденсатаас ялангуяа цэвэр эрдэсгүйжүүлсэн ус авахдаа урьдчилан хойшлуулах шаардлагатай. Энэ зорилгоор 25-50% эсвэл илүү үр ашигтай магнетит шүүлтүүр, аллювийн целлюлоз шүүлтүүр, аллювийн ионит шүүлтүүр (гадаадад нунтаг гэж нэрлэдэг) үр ашигтай ажилладаг сульфон нүүрстөрөгчийн шүүлтүүрийг ашигладаг. Анион солилцооны шүүлтүүрийг санал болгосон бөгөөд төмрийг зайлуулах нь ОН хэлбэрийн анион солилцуурын коагуляцийн нөлөөнд суурилдаг. Аллювийн ион солилцооны шүүлтүүр нь процессын бараг агшин зуурын кинетикийн улмаас 100% дөхөж буй үр ашигтай ажилладаг. Энд шингэн фазаас ионуудыг сорбоос гадна хатуу фазын тоосонцорыг механикаар хадгалах, коагуляци, анион солилцогчтой цогцолбор үүсэх зэрэг нь аллювийн давхаргад катион ба анионы солилцооны хольцыг хэрэглэвэл үүсдэг.

Төмөр болон бусад металлыг нийлмэл болгодог гумин бодисыг уснаас гаргаж авахад аллювийн ион солилцооны шүүлтүүр тохиромжтой болохыг туршилтаар харуулсан.

Усны урьдчилсан цэвэршүүлэх үе шат болох төмрийг зайлуулах асуудлын ноцтой байдал нь микроэлектроникийн үйлдвэрлэлд хэт цэвэр ус ашиглах шаардлагатай байгаатай холбоотой юм. Багажны эд ангиудыг угаахын өмнө усыг эцсийн цэвэршүүлэхийн тулд бичил биетийг хадгалдаг 0.2 микрон нүхтэй микро шүүлтүүрийг ашигладаг. Хэрэв өмнөх үе шатанд төмрийг эрдэсгүйжүүлсэн уснаас хангалттай зайлуулж чадаагүй бол микро шүүлтүүрүүд хурдан бөглөрдөг.

Ус зөөлрүүлэх.Электродиализийн аргаар эсвэл урвуу осмос ашиглан усыг хэсэгчлэн давсгүйжүүлэх үед зарим тохиолдолд эхлээд усыг зөөлрүүлэх, өөрөөр хэлбэл усны зохих анион найрлагатай үед тунадас үүсгэж болох кальци, магнийн катионуудаас чөлөөлөх шаардлагатай байдаг. ион солилцооны мембранууд эсвэл урвуу осмосын төхөөрөмжид ашиглагддаг мембран (мяндас) дээр.

Харьцангуй бага хэмжээний усыг ион солилцооны аргаар давсгүйжүүлэх үед зөөлрүүлэх ажлыг урьдчилсан цэвэршүүлэх алхам болгон хийхийг зөвлөж байна. Катион солилцогчийг нөхөн сэргээх, өөрөөр хэлбэл натрийн хэлбэрт шилжүүлэх нь 6-10% натрийн хлоридын уусмалыг зарцуулсан сорбентын давхаргаар дамжуулж, дараа нь усаар угаана.

Доор хэлэлцэх шалтгааны улмаас нөхөн сэргээхэд зориулсан хоолны давсны хэрэглээ стехиометрийн хэмжээнээс 2.5-5 дахин их байна. Давсны агууламж өндөртэй устай ажиллахдаа зөөлрүүлэхийн тулд KU-2 төрлийн хүчтэй хүчиллэг катион солилцогчийг ашиглах нь зүйтэй. Үүний зэрэгцээ сульфонжуулсан нүүрс эсвэл KU-1 зэрэг катион солилцогчтой харьцуулахад нөхөн сэргээх давсны хэрэглээ нэлээд багасдаг.

Одоо байгаа ус цэвэршүүлэх аргуудын дунд сорбцийн арга нь хамгийн түгээмэл арга юм. Сорбцийн ус цэвэршүүлэх гэж юу вэ, яагаад хэрэгтэй вэ? Энэхүү процедур нь шингэнийг гүн цэвэрлэх үр дүнтэй аргуудыг хэлдэг бөгөөд тоосонцорыг молекулын түвшинд холбох замаар хортой хольц, химийн нэгдлүүдийг арилгах боломжийг олгодог. Ийм шүүлтүүрийн өвөрмөц чанар нь уснаас өөр аргаар ялгах боломжгүй органик бодисыг зайлуулах чадварт оршдог.

Өндөр идэвхтэй сорбент ашиглан ус цэвэршүүлэх сорбцийн арга нь бараг ямар ч үлдэгдэл баяжмал байхгүй шингэн авах боломжтой болгодог. Сорбентуудын өндөр идэвхжил нь тэдгээрийн агууламжаас үл хамааран бодисуудтай харилцан үйлчлэх боломжийг олгодог: хортой хольцын бага тунгаар ч гэсэн энэ арга нь ажиллах болно.

Шингээлтийн тухай ойлголт ба түүний үр нөлөө

"Шингээх" гэсэн нэр томъёо нь ус дахь бохирдуулагч бодисыг хатуу бодисын гадаргуугаар шингээх үйл явцыг хэлнэ. Энэ нь ийм хольцын молекулуудыг шингээгчийг тойрсон тусгай хальсаар дамжуулж, гадаргуу дээр нь татах зарчим дээр суурилдаг. Дээрх процесс нь цэвэрлэх шингэнийг хутгах үед тохиолддог.

Энэ арга нь хүчтэй цэвэрлэгээ хийх үед ажиглагддаг хортой бодисын бага концентрацитай хамгийн их үр дүнд хүрч чадна. Өмнөх шүүлтүүрүүд дээр тогтоогүй бүх зүйлийг сорбцоор арилгаж, гаралт нь цэвэр ус юм.

Үйл явцын хурд, үр ашиг нь хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаарна.

Сорбентийн бүтэц.
Температурууд.
Бохирдуулагчийн агууламж ба түүний найрлага.
Байгаль орчны урвалын үйл ажиллагаа.

Орчин үеийн суурилуулалтанд усыг үр дүнтэй цэвэршүүлдэг сорбентийн хамгийн сайн сонголт бол янз бүрийн төрлийн идэвхжүүлсэн нүүрс юм. Тухайн бодис илүү их бичил нүхтэй байх тусам нүүрстөрөгчийг шингээх замаар усыг цэвэршүүлэх чанар өндөр болно.

Ruswater-ийн мэргэжилтнүүд сорбцийн зарчмаар ажилладаг шүүлтүүрийн нэгжийн хамгийн сайн сонголтыг сонгоход тань туслах бөгөөд энэ нь усыг үр дүнтэй цэвэрлэх ажлыг зохион байгуулж, усыг янз бүрийн хольцоос цэвэршүүлэх боломжийг олгоно.

Идэвхжүүлсэн нүүрсээр дамжуулан усыг шүүх нь ууссан суспенз, коллоид тоосонцор бүхий шингэнийг сорбент руу орохоос урьдчилан сэргийлэх ёстой, учир нь тэдгээр нь нүүрстөрөгчийн гадаргууг эвдэж, нүх сүвийг нь хамгаалдаг. Ийм өртөлтөөс болж ашиглах боломжгүй болсон сорбентыг сэргээж эсвэл солино.

Усыг хлоргүйжүүлэхийн тулд идэвхжүүлсэн нүүрс дээр суурилсан сорбцийн шүүлтүүрийг ашигладаг бөгөөд энэ нь усыг илүү сайн болгож, азотын хольцоос цэвэршүүлэх боломжийг олгодог. Сорбци ба озонжуулалтыг хослуулан хэрэглэх нь цэвэрлэгээний үр нөлөөг ихээхэн нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн чадварыг нэгэн зэрэг нэмэгдүүлдэг. Ca, Mg агуулсан байгалийн эрдэс бодис, хөнгөн цагааны ислийг сорбент болгон ашиглах үед фосфорын нэгдлүүдийг уснаас зайлуулдаг.

Сорбци яагаад хэрэгтэй вэ, хаана хэрэглэдэг вэ?

Төрөл бүрийн сорбцийн төхөөрөмжийг ашиглан усыг нүүрсээр шүүх нь хаалттай систем дэх шингэнийг гүн цэвэрлэх, тэр дундаа бохир усыг органик бодисоос цэвэрлэхэд ашиглагддаг.

Одоо байгаа нарийн цэвэршүүлэх аргуудын дотроос сорбци нь их хэмжээний зардалгүйгээр уснаас органик бодисыг зайлуулах хамгийн үр дүнтэй аргуудын нэг гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн. Энэ технологи нь бохир усыг будагч бодисоос цэвэрлэх, түүнчлэн бусад гидрофобик нэгдлүүдийг зайлуулах шаардлагатай тохиолдолд түгээмэл байдаг.

Хэрэв бохир ус нь зөвхөн органик бус бохирдуулагч агуулсан эсвэл ууссан органик бодис нь бага молекулын бүтэцтэй бол энэ арга тохиромжгүй. Сорбцийг биологийн эмчилгээтэй хослуулан хэрэглэж эсвэл бие даасан хэрэгсэл болгон ашиглаж болно.

Сорбцийн усыг цэвэршүүлэх нь шингэнийг устөрөгчийн сульфид, хлорын амтаас чөлөөлж, тааламжгүй үнэрийг арилгах боломжийг олгодог. Идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийг сорбент болгон ашиглах үр нөлөөг түүний бүтцээр тайлбарладаг: шүүлтүүрийг одоо байгаа бичил нүхээр гүйцэтгэдэг. Идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийг мод, хүлэр, амьтны гаралтай бүтээгдэхүүн эсвэл самрын бүрхүүлээс гаргаж авдаг. Идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн гадаргуу дээр мөнгөн ионы хэсгүүдийг түрхэх нь материалыг янз бүрийн бичил биетний гэмтлээс хамгаалдаг.

Ихэнх тохиолдолд идэвхжүүлсэн нүүрсийг органик бодисоос усыг цэвэршүүлэх, урвуу осмосоос өмнө ус цэвэршүүлэх процессыг явуулахад ашигладаг. Сорбци нь хлорыг уснаас үр дүнтэй арилгаж, чанарыг нь сайжруулах боломжийг олгодог. Үүний зэрэгцээ энэ аргыг ашиглан хлорыг зайлуулж, эрүүл ахуйн зориулалтаар ашигладаг технологийн усыг бэлтгэдэг.

Манай нүүрстөрөгч цэвэрлэх систем

Сорбцийн шүүлтүүр нь төмрийг зайлуулах ерөнхий системд багагүй эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Усыг төмрөөс шингээх аргаар цэвэршүүлэх нь уусдаггүй исэлд исэлдэсний дараа түүний хатуу хэсгүүдийг зайлуулах шаардлагатай.

Сорбцийн цэвэршүүлэх систем нь өөр байж болно. Тодорхой сонголтыг сонгох нь усыг шинжилж, түүнд агуулагдах хольцыг тодорхойлсны дараа хийгддэг. Ийм ажлыг мэргэжлийн хүмүүс хийх ёстой тул манай мэргэжилтнүүд танд энэ талаар туслахад үргэлж бэлэн байна.

Сорбцийн аргууд

Сорбцийн аргууд нь ион солилцох, шингээх, талсжих болон бусад механизмаар дамжуулан хатуу фазын радионуклидуудыг шингээхэд суурилдаг.

Сорбци нь динамик болон статистикийн нөхцөлд явагддаг. Динамик сорбцийн тусламжтайгаар анхны шингэн хаягдлыг сорбентоор тасралтгүй шүүж, статик сорбцоор хоёр фазын түр зуурын контактыг цааш нь салгах замаар хутгана.

Динамик сорбци нь шороон эсвэл задгай шүүлтүүрт хийгддэг. Ялгаа нь задгай шүүлтүүр нь сорбентыг мөхлөгт тэсвэртэй материал хэлбэрээр ашигладаг; Урьдчилан бүрэх шүүлтүүрт хиймэл болон органик гаралтай органик бус болон органик материалыг сорбент болгон ашигладаг.

Шингэн цацраг идэвхт хог хаягдлыг радионуклидээс цэвэрлэхийн тулд KB-51-7, KU-2-8 (хүчтэй хүчил катион солилцогч), AV-17-8 (хүчтэй суурь анион солилцуур), АН-31 зэрэг сорбент (ион солилцуур) ба AN-2FN (сул үндсэн анион солилцуур), вермикулит. Сорбентийг мөхлөг хэлбэрээр үйлдвэрлэдэг бөгөөд тэдгээрийг хэрэглэхийн өмнө идэвхжүүлэх тусгай уусмалд дэвтээнэ. Бүртгэгдсэн бүх сорбентууд нь өндөр цэвэршүүлэх коэффициент, сайн шүүлтүүрийн шинж чанартай байдаг.

Ион солилцооны гетероген урвал нь буцах боломжтой бөгөөд энэ нь сорбентыг нөхөн сэргээх боломжийг олгодог боловч зарцуулсан сорбентыг хадгалах явцад радионуклидуудыг уусгах нөхцлийг бүрдүүлдэг. Сорбентын бараг бүх солилцооны хүчин чадал нь бичил бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинж чанаруудтай ижил төстэй байдаг тул макро бүрэлдэхүүн хэсгүүд - давсыг сорбцид ашигладаг. Дараа нь бичил бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн (радионуклид) сорбци үүсэхийн тулд урьдчилан давсгүйжүүлэх ажлыг хийх шаардлагатай. Үгүй бол энэ нь сорбентыг байнга нөхөн сэргээх, улмаар цэвэрлэх зардлыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Давс ихтэй шингэн цацраг идэвхт хаягдлыг органик сорбентоор цэвэршүүлэх нь ашиггүй, учир нь сорбентыг нөхөн сэргээхэд шүлт, хүчил 2-2.5 дахин их байх шаардлагатай (цэвэршүүлэх зардал нэмэгддэг).

Шинж чанар нь макро бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс ялгаатай радионуклидуудын хувьд нөхцөл байдал эсрэгээрээ байна. Олон валент радионуклидууд нь натрийн ионуудын дэргэд катион солилцуур дээр сайн шингэдэг. Иймээс шингэн цацраг идэвхт хаягдлаас олдсон натрийн ионууд шингэдэггүй бөгөөд энэ нь нөхөн сэргээгчийн хэмжээ, хоёрдогч хаягдал, нөхөн төлжих давтамж мэдэгдэхүйц буурахад хүргэдэг.

Синтетик органик сорбент ашиглах нь шингэн цацраг идэвхт хаягдлаас ион хэлбэрээр бүх радионуклидуудыг зайлуулах боломжтой болгодог. Гэхдээ ийм сорбент нь хэрэглэхэд зарим хязгаарлалттай байдаг бөгөөд энэ нь ноцтой сул тал болж хувирдаг. Ийм сорбент хэрэглэх үед молекул болон коллоид хэлбэрийн радионуклидуудыг шингэн цацраг идэвхт хог хаягдлаас зайлуулдаггүй. Мөн шингэн цацраг идэвхт хаягдал нь коллоид эсвэл том молекул бүхий органик бодис агуулдаг бол сорбент нь шинж чанараа алдаж, нүх сүв бөглөрсний улмаас бүтэлгүйтдэг.

Практикт ион солилцоог хийхээс өмнө коллоид хэсгүүдийг арилгахын тулд урьдчилан бүрэх шүүлтүүр дээр шүүлтүүрийг ашигладаг. Шүүлтийн оронд коагуляцийн аргыг ашиглах нь их хэмжээний хог хаягдал үүсэхэд хүргэдэг. Шингэн цацраг идэвхт хаягдлаас органик нэгдлүүдийг хэт шүүлтүүрээр зайлуулдаг. Шингэн цацраг идэвхт хог хаягдлыг цэвэрлэхэд ион солилцоог ашиглах гол сул талуудын нэг бол ийм хог хаягдлыг урьдчилан бэлтгэх хэрэгцээ юм.

Синтетик органик сорбент нь өндөр идэвхтэй цацрагийн нөлөөнд тогтворгүй байдаг тул өндөр идэвхтэй шингэн хаягдлыг цэвэрлэхэд ашигладаггүй. Ийм өртөлт нь сорбентыг устгахад хүргэдэг.

Өндөр цэвэршилтийг хангахын тулд ион солилцооны цэвэршүүлэх процессыг хоёр үе шаттайгаар явуулдаг. Эхний шатанд шингэн хог хаягдлаас давс, бага хэмжээний радионуклид, хоёрдугаар шатанд давсгүй шингэн хаягдлаас нуклидыг шууд зайлуулдаг. Сорбентыг нөхөн сэргээх ажлыг эсрэг урсгалаар гүйцэтгэдэг. Шүүлтүүрийн ажиллагааг нэмэгдүүлэхийн тулд мөчлөгийн эхэнд хурдыг (90h100) м/ц болгож, мөчлөгийн төгсгөлд (10h20) м/ц хүртэл бууруулна.

Давсгүй хог хаягдлыг цэвэршүүлэх нь үр дүнтэй холимог шүүлтүүр (тэдгээрийг нөхөн сэргээхэд хэцүү), урьдчилан бүрэх шүүлтүүрийг ашиглах боломжийг олгодог, учир нь ийм хог хаягдлыг цэвэрлэхэд нөхөн сэргээх хэрэгцээ бага байдаг. H + ба OH- хэлбэрийн анион солилцогч ба катион солилцооны холимог ачааллын ачаар эсрэг ионы нөлөө арилдаг бөгөөд энэ нь цэвэршүүлэх түвшинг нэмэгдүүлж, шүүх хурдыг 100 м / цаг хүртэл нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. .

Бүх шингэн цацраг идэвхт хаягдал нь тодорхой хэмжээний суспенз агуулдаг бөгөөд энэ нь молекул болон ион солилцох сорбци хийх хандлагатай байдаг. Мөн төмөр, манган, кобальт, никелийн гидрат исэл бүхий зэврэлтээс хамгаалах бүтээгдэхүүн нь бичил бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шингээж чаддаг. Үүнтэй холбогдуулан шингэн хог хаягдлыг цэвэршүүлэх түвшинг мэдэгдэхүйц сайжруулахын тулд түдгэлзүүлсэн бодисыг ялгахыг санал болгож байна.

Хог хаягдлаас 137 Cs, 99 Sr, 60 Co зэрэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зайлуулахын тулд сонгомол сорбент, энэ тохиолдолд наноклаг (монтмориллонит) нэмдэг бөгөөд энэ нь эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг 98% цэвэршүүлдэг. Сонгомол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн сорбцийг коагуляцитай хослуулан хийдэг.

Химийн тунадас нь статик сорбцийн үр дүнтэй сонголтуудын нэг юм. Химийн аргын давуу талууд нь хямд өртөгтэй, урвалжуудын хүртээмжтэй, ион ба коллоид хэлбэрийн цацраг идэвхт бичил бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зайлуулах, түүнчлэн давсны шингэн хаягдлыг боловсруулах зэрэг орно.

Химийн тунадасжилтын гол шинж чанар нь янз бүрийн бичил бүрэлдэхүүн хэсгүүд, ялангуяа 137 Cs, 106 Ru, 60 Co, 131 I, 90 Sr зэрэгт сонгомол чанар юм. Коагуляци ба зөөлрүүлэх нь химийн тунадасжуулах арга юм; Эдгээр аргуудыг хэрэглэх үед радионуклидуудыг коллоид, ионы болон молекулын хэлбэрээс зайлуулдаг.

Сод шохойн зөөлрүүлэх аргыг хэрэглэх үед CaCO 3 ба MgOH 2 тунадасжиж, 90 Sr цуглуулагч болж үйлчилдэг бөгөөд энэ нь CaCO 3-тай талсжих замаар арилдаг. Мөн энэ аргыг ашиглах нь 95 Zr ба 95 Nb-ийг арилгах боломжийг олгодог.

Цезий (137 Cs) нь 100 цэвэршүүлэх коэффициент бүхий төмөр, никель (хамгийн үр дүнтэй), зэс, цайрын ферроцианидын тунадасжилтаар ялгардаг.

Рутений (106 Ru) ба кобальт (60 Co) нь олон тооны химийн хэлбэрүүдтэй тул хурдас дотор муу төвлөрдөг. Рутенийг кадми сульфид, төмрийн сульфид, хар тугалга сульфид зэрэг сорбент ашиглан арилгадаг. Кобальтыг зайлуулах нь хром, манганы оксигидратуудад үр дүнтэй байдаг. Цацраг идэвхт иод 131I нь зэс эсвэл мөнгөний иодидтой хамт тунадасжуулах замаар үүсдэг.

Химийн тунадасжилтыг үе шатыг ялгах журмаар гүйцэтгэнэ. Фазуудыг салгах үед шингэн хаягдлын ихэнх хэсэг нь тунгалагжиж, лаг нь төвлөрдөг. Фазын тусгаарлалтыг шүүлтүүрээр эсвэл системийг таталцлын (тунгаагуур ба тунгалагжуулагч) болон инерцийн (центрифуг) хүчний талбарт үзүүлэх замаар гүйцэтгэдэг. Маш өндөр чийгшил бүхий их хэмжээний целлюлоз үүсдэг тул тунгаах савыг маш ховор ашигладаг бөгөөд энэ зорилгоор тунгалагжуулагч ашигладаг. Ийм төхөөрөмж дэх тодруулга нь өндөр хурдтай явагддаг бөгөөд өндөр цэвэршилтийг хангадаг.

Шингэнийг илүү тодруулахын тулд шүүлтүүрийг хийдэг. Бөөн шүүлтүүрийг ашиглах нь илүү нарийн шүүлтүүрийг хангадаг, ийм шүүлтүүр нь илүү бүтээмжтэй байдаг бөгөөд тэдгээрийг нөхөн сэргээх явцад бага хэмжээний хог хаягдал үүсдэг. Нөхөн сэргээх явцад их хэмжээний хоёрдогч хог хаягдал үүссэн ч гэсэн энгийн бөгөөд найдвартай байдлаас шалтгаалан задгай шүүлтүүрүүд илүү өргөн тархсан.

Сорбцийн шүүлтүүрүүд нь ачих үр тарианы дотоод гадаргуу дээрх бохирдуулагчийг шингээх замаар янз бүрийн механик болон хлорорганик хольцыг зайлуулах зориулалттай нэлээд түгээмэл бүтээгдэхүүн юм.

Сорбцийн шүүлтүүрийг сонгох, суурилуулах асуудлыг энэ нийтлэлд авч үзэх болно.

Адсорбци гэж юу вэ

"Шингээх" гэсэн нэр томъёо нь шингэний бохирдлыг хатуу биетийн гадаргуугийн давхаргад шингээх үйл явцыг хэлнэ. Энэ нь цэвэршүүлсэн шингэнийг холих үед үүсдэг шингээгч хэсгүүдийг сүүлийн гадаргуу руу хүрээлсэн тусгай шингэн хальсаар бохирдуулагч молекулуудыг тараахад суурилдаг.

Дараа нь тархалт нь ашигласан шингээгчийн бүтэц, цуглуулсан бодисын молекулуудын хэмжээгээр тодорхойлогддог хурдаар үргэлжилнэ.

Энэ процесс нь шингэн нь бохирдуулагчийн агууламж багатай (гүн цэвэрлэх үе шатанд) хамгийн үр дүнтэй байдаг. Ийм тохиолдолд процессын үр ашиг нь гарц дээр бохирдуулагчийн бараг тэг концентрацийг авах боломжийг олгодог.

Шингээлтийн үр ашиг, хурд нь дараахь зүйлээс шууд хамаардаг.

сорбент бүтэц;
бохирдуулагч бодисын агууламж, тэдгээрийн химийн шинж чанар;
хүрээлэн буй орчны идэвхтэй урвал;
температур.

Өнөөдөр ус цэвэршүүлэх зориулалттай хамгийн сайн сорбент нь янз бүрийн брэндийн идэвхжүүлсэн нүүрс юм. Сүүлчийн үр нөлөө нь микро нүх сүв байгаа эсэхээр тодорхойлогддог. Тэдний нийт эзэлхүүн нь гол шинж чанар бөгөөд брэнд тус бүрээр тодорхойлогддог.

Сорбцийн явцад нүүрсийг коллоид болон түдгэлзүүлсэн бодис ууссан устай харьцахаас урьдчилан сэргийлэх шаардлагатай. Тэд идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн нүхийг шалгана. Сорбцийн чадвараа алдсан нүүрсийг солих буюу нөхөн төлжүүлдэг.

Шүүлтүүрт ус орохын өмнө озон эсвэл хлор (исэлдүүлэгч бодис) нэмбэл идэвхжүүлсэн нүүрсийг солихын өмнө ашиглалтын хугацааг уртасгаж, гаралтын усны чанарыг сайжруулж, одоо байгаа азотын нэгдлүүдийг цэвэрлэнэ.

Озонжуулалт ба сорбцийн хосолсон хэрэглээ нь синергетик үр дүнд хүрэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн чадварыг бараг 3 дахин нэмэгдүүлдэг.

Урьдчилан хлоржуулсаны дараа сорбци үүсвэл цэвэршүүлсэн шингэнээс аммиакийн азотыг зайлуулна.

Хэрэв байгалийн гаралтай Mg, Ca агуулсан эрдэс бодис эсвэл хөнгөн цагааны исэлийг сорбент болгон ашигладаг бол фосфорын нэгдлүүдийг уснаас маш үр дүнтэй арилгадаг.

Зорилго ба хамрах хүрээ

Төрөл бүрийн брэндийн сорбцийн шүүлтүүрийг хаалттай усан хангамжийн системд гүн гүнзгий ус цэвэршүүлэх, түүнчлэн бохир уснаас органик бохирдуулагчийг (биологийн хатуу бодисыг оруулаад) цэвэрлэхэд ашигладаг.

Сорбцийн процессыг ашиглан цэвэршүүлэх нь эдгээр усыг органик гаралтай бохирдуулагчаас нарийн цэвэрлэх хамгийн үр дүнтэй аргуудын нэг гэж тооцогддог.

Энэхүү технологи нь бохир усыг будагч бодис, алифатик бүлгийн гидрофоб ба үнэрт нэгдлүүд, сул электролит гэх мэтээс цэвэрлэхэд хамгийн үр дүнтэй байдаг.

Сорбцийн аргыг зөвхөн органик бус гаралтай бодис эсвэл бага молекул жинтэй органик бодисоор (альдегид, спирт) бохирдсон бохир усыг цэвэршүүлэхэд ашигладаггүй.

Сорбцийн цэвэршүүлэх технологийг бие даан, гүн гүнзгий цэвэршүүлэх үе шатанд биологийн цэвэршүүлсэн блок хэлбэрээр ашигладаг.

Сорбцийн цэвэрлэх байгууламжийн ангилал

Процессын төрлөөр:

үе үе;

Үргэлжилсэн.

Гидродинамик горимын дагуу:

нүүлгэн шилжүүлэх суурилуулалт;

холих суурилуулалт;

завсрын төрлийн суурилуулалт.

Сорбентын давхаргын төлөв байдлын дагуу:

хөдлөх;

тогтмол.

Шүүлтийн чиглэлээр:

эсрэг урсгал;

шууд урсгал;

холимог замын хөдөлгөөн.

Харилцааны үе шатуудын холбоогоор:

шаталсан;

Үргэлжилсэн.

Шүүлтүүрийн дизайны дагуу:

багана;

багтаамжтай

Сорбцийн шүүлтүүрийн загвар

Сорбцийн шүүлтүүр нь дараахь зүйлээс бүрдэнэ.

шаардлагатай хэмжээс бүхий шилэн цилиндр бүхий бие;
хайрганы суурьтай идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн тогтмол давхарга;
янз бүрийн төрлийн хяналтын хавхлага (сонголт - механик хавхлага);
бохир ус дамжуулах хоолой;
цэвэршүүлсэн усыг гадагшлуулах дамжуулах хоолой;
суллах усыг нийлүүлэх дамжуулах хоолой;
ус зайлуулах болон түгээлтийн систем.

Шүүлтүүрийн шугаман хурд нь цэвэршүүлэх зориулалттай усны бохирдлын зэргээс ихээхэн хамаардаг. Түүний үнэ цэнэ нь 1-10 м3 / цаг байж болно. Сорбентын ширхэгийн хэмжээ 1-ээс 5 мм-ийн хооронд хэлбэлздэг.

Цэвэрлэгээний хамгийн оновчтой хувилбар бол шүүлт гэж тооцогддог бөгөөд энэ үед шингэнийг доороос дээш нийлүүлдэг. Энэ тохиолдолд шүүлтүүрийн хөндлөн огтлолын талбайг бүхэлд нь жигд дүүргэж, усаар орж буй агаарын бөмбөлгүүдийг амархан нүүлгэн шилжүүлдэг.

Тогтмол давхаргатай сорбент бүхий шүүлтүүрийг бохир усыг нөхөн сэргээхэд ашигладаг бөгөөд тэдгээрт агуулагдах үнэ цэнэтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дахин боловсруулах асуудлыг нэгэн зэрэг шийддэг. Десорбцийг химийн уусгагч эсвэл усны уур ашиглан гүйцэтгэдэг.

Үйл ажиллагааны зарчим

Шуурганы бохирын хоолойн технологийн схемд ашигласан FSB цувралын жишээн дээр сорбцийн шүүлтүүрийн ажиллах зарчмыг авч үзье. Элс баригч, тос баригчийг шууд оролтын хэсэгт суурилуулсан бөгөөд энэ нь эдгээр төрлийн бохирдлын үзүүлэлтүүдийг зөвшөөрөгдсөн концентрацид хүртэл бууруулах боломжийг олгодог.

Дээр дурдсан урьдчилан шүүлтүүрээр дамжин ус нь нийлүүлэлтийн хоолойгоор сорбцийн блок руу ордог. Эндээс ус түгээх, зайлуулах хоолойгоор дамжин доод хуваарилах бүс рүү шилждэг.

Энд агуулагдсан сорбентын бүх талбайд жигд тархсан бөгөөд түүний брэнд, хэмжээ нь бохирдуулагчийн анхны болон эцсийн концентраци, шаардагдах бүтээмжээс хамаарна. П

Үүний дараа усыг дээшлэх урсгалаар цуглуулах дугуй тавиур руу чиглүүлж, тэндээс хоолойгоор гадагшлуулна.

Сорбцийн шүүлтүүр суурилуулах

Суулгах үйл явц:

шаардлагатай хэмжээс бүхий нүх ухсан;
ёроол нь элсээр асгарч, давхарга нь 300 мм зузаантай, дараа нь сайтар нягтруулна;
геометрийн хэмжээсийг "шүүлтүүрийн орон сууцны диаметр + 1000мм" гэсэн утгаар тодорхойлдог төмөр бетонон хавтанг (300мм ба түүнээс дээш) энэ дэрэнд цутгадаг;
эмчилгээний дараах сорбцийн нэгжийн орон сууцыг хавтан дээр хатуу босоо байдлаар суурилуулсан;
тогтвортой байдлыг хангахын тулд усыг нүхтэй ёроолын түвшинд хүртэл усаар дүүргэдэг;
дүүргэх явцад биеийг шилжүүлэхээс зайлсхийхийн тулд зангуугаар урьдчилан бэхэлсэн;
Нүхийг чулуугүй элсээр 300 мм-ийн давхаргаар дүүргэж, давхарга бүрийг сайтар нягтруулна. Гаралтын болон оролтын хоолойн түвшинд хүрсний дараа дүүргэлт дууссан;
дамжуулах хоолой холбогдсон (халих, гаралт, оролт). Дараа нь дүүргэх процесс нь шүүлтүүрийн орон сууцны дээд хэсэгт үргэлжилнэ. Дээр дурдсан шугам хоолойн холболтын цэгүүдэд чичиргээний ажиллагааг хянах шаардлагатай бөгөөд ингэснээр тэдгээрийг гэмтээхгүй байх;
ачааг орон сууцны дотор уутанд хийж өгдөг. Түүнээс гадна, дараагийнх нь өмнөх агуулгыг цоолсон ёроолын бүх гадаргуу дээр жигд хуваарилсны дараа үйлчилнэ;
Ашиглалтанд оруулахын өмнө ачаалагдсан ачааг сайтар угаах хэрэгтэй.

Орон сууцыг ачих, цэвэр усаар дүүргэх ёстой.

Сорбцийн шүүлтүүрийг хамгийн их хэмжээгээр бохирдуулагч бодисыг арилгахын тулд нүүрстөрөгчийн шүүлтүүрт янз бүрийн ион солилцооны бодис нэмж оруулах шаардлагатай бөгөөд тэдгээрийн жагсаалтыг танай аж ахуйн нэгж (талбай) дахь тэргүүлэх бохирдуулагчдыг харгалзан тодорхойлно.

Ерөнхийдөө сорбци гэдэг нь хатуу ба шингэн, хатуу ба хийн, шингэн ба хийн гэсэн хоёр фазын хоорондох интерфейс дэх бодисыг гадаргуугийн (шингээх) болон эзэлхүүн (шингээх) шингээх процессыг ойлгодог. Сорбцийн процесс нь хагас дамжуулагч ба диэлектрикийн орчин үеийн технологид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг, учир нь тэдгээр нь физик-химийн шинж чанараараа маш төстэй бодисыг (газрын ховор элемент, циркони, гафни гэх мэт) ялгах боломжийг олгодог.

Шингээх систем нь дараахь зүйлсээс бүрдэнэ шингээгч- гадаргуу дээр шингээлт явагдах бодис, ба шингээх -молекулууд нь шингэсэн бодис. Үйл явцын шинж чанарт үндэслэн физик болон химийн шингээлтийг ялгадаг. At физик шингээлтшингээгч молекулууд нь шингээгчтэй химийн харилцан үйлчлэлд ордоггүй бөгөөд ингэснээр шингээгчийн гадаргуу дээр бие даасан шинж чанараа хадгалдаг; Энэ тохиолдолд шингээлт нь ван дер Ваалсын хүчний үйлчлэлээс үүдэлтэй. At химийн шингээлт,эсвэл химисорбци, шингэсэн молекулууд нь шингээгчтэй химийн урвалд орж, гадаргуу дээр химийн нэгдлүүд үүсгэдэг. Урвуу процесс - шингээгчийн гадаргуугаас молекулуудыг зайлуулах үйл явц гэж нэрлэдэг десорбци.Физик шингээлт нь химисорбцоос ялгаатай нь буцах боломжтой. Десорбцийн процессыг цэвэршүүлэх арга болгон ашиглаж болно. Адсорбци нь сонгомол процесс юм, i.e. Шингээгчийн гадаргуу дээр зөвхөн гадаргуугийн давхаргын чөлөөт энергийг бууруулдаг, өөрөөр хэлбэл хүрээлэн буй орчинтой харьцуулахад гадаргуугийн хурцадмал байдлыг бууруулдаг бодисууд л шингэдэг. Тиймээс, жишээ нь уусмалд байгаа бодисуудын янз бүрийн шингээх чадварыг ашиглан тэдгээрийн аль нэгийг шингээгчээр шингээж, нөгөөг нь уусмалд үлдээх замаар тэдгээрийг салгаж, цэвэршүүлэх боломжтой. Шингээх системийн тоон шинж чанар нь шингээх изотерм.Энэ нь бодисын концентрацийн хоорондын хамаарлыг илэрхийлдэг ХАМТуусмал ба түүний хэмжээ Cс, шингээлтийн тэнцвэрийн нөхцөлд тогтмол температурт шингээгч гадаргуугийн нэгжээр шингэсэн. 1. Шингээгчийн гадаргуу нь бие даасан шингээх талбайн тоо хязгаарлагдмал бөгөөд сайт бүр зөвхөн нэг молекулыг шингээх чадвартай.

2. . Хагас дамжуулагчийн MOS гидридийн эпитакси.

Ихэнх хагас дамжуулагч A 3 B 5, A 2 B 6, A 4 B 6 нэгдлүүдийг MOC технологийг ашиглан ургуулж болно. A 3 B 5 нэгдлүүдийн өсөлтийн хувьд тавдугаар бүлгийн элементүүдийн органик металлын нэгдлүүдийн оронд харгалзах элементийн гидридийг ашиглаж болно. Энэ тохиолдолд ӨМ-гидрид технологи гэсэн нэр томъёог ашиглах нь заншилтай байдаг. Зарим металл органик нэгдлүүд: Ga(CH 3) 3 - триметилгал (TMG), Ga(C 2 H 5) 3 - триэтилгалли (TEG), In(CH 3) 3 - триметилинди (TMI), In(C 2 H 5) 3 – triethylindium (TEI), Al(CH 3) 3 – trimethylaluminum (TMA) (ерөнхийдөө – MR3, энд M нь металл, R 3 – (CH 3) эсвэл (C 2 H 5) – алкил). Гидридүүд: AH 3 – арсин, PH 3 – фосфин.

MOS гидридийн эпитаксийн үеийн үйл явцын бүдүүвч тайлбарыг Зураг дээр үзүүлэв. 2. Хүйтэн ханатай реакторт атмосфер эсвэл бууруулсан даралттай хийн урсгалд урвал явагдана. Тээвэрлэгч хий нь ихэвчлэн устөрөгч юм. Бүрэн урвалын бие даасан үе шатууд нь хийн үе шатанд аль хэдийн явагддаг. Хагас дамжуулагчийн гадаргуу дээр эцсийн шатууд ба торонд нэгдэх нь тохиолддог. Ердийн реакторууд нь олон төрлийн металл болон гидридийн эх үүсвэрүүдийг холбох боломжийг олгодог тул янз бүрийн материалын ээлжлэн давхаргыг нэг өсөлтийн мөчлөгт дараалан ургуулж болно. Энэ нь олон давхаргат олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй эпитаксиаль бүтцийг олж авах боломжтой болгодог.

Металл-органик эпитаксийн технологийн процесст эш татан сийлбэр ордоггүй бөгөөд өсөлтийн процесс нь уурын хийн фазын эпитаксийн бусад аргуудын нэгэн адил тунадас ба сийлбэрийн хоорондох өрсөлдөөний үр дүн биш юм. Үүний үр дүнд давхаргын хоорондох хурц хил хязгаар, зузаан, найрлага дахь өсөн нэмэгдэж буй давхаргын жигд байдал хангагдана.

MOS гидридийн эпитакси нь хийн фазаас A III B V нэгдлүүдийн эпитаксиаль давхаргыг үйлдвэрлэх бүх технологийн хамгийн энгийн технологи юм. Нэгдлүүд үүсэх ерөнхий урвал нь тухайн төрлийн урвал юм

Ga(CH 3) 3 +AsH 3 →GaAs (хатуу) +3CH 4,