uy » CCTV

Suvni tozalashda sorbsiya usuli. Sorbsiya (oqava suvlarni tozalash). Sorbsion suvni tozalash qanday turlarga bo'linadi?


Sorbentlarni tanlash. Sanoat tomonidan ishlab chiqarilgan suvni dastlabki tozalash uchun sorbentlar assortimenti juda xilma-xildir. Suvni organik moddalardan tozalash uchun faollashtirilgan uglerodlar, gel va makrog'ovak anion almashtirgichlar va boshqalar qo'llaniladi.Aktivlashtirilgan uglerodlar eritmalardan sekin sorbsiya kinetikasiga ega, bu esa katta filtrlash maydonlarini talab qiladi, reagentlar yordamida yomon regeneratsiyaga ega (birinchi regeneratsiyadan keyingi qoldiq sig'im sezilarli darajada). asl nusxaning yarmidan kam), mexanik mo'rtlik, yuqori kul miqdori.

Anion almashtirgichlar, ayniqsa makro gözenekli bo'lganlar, sanab o'tilgan ko'plab kamchiliklardan xoli. Ularning eng yaxshilarini dastlabki tanlash sorbentlar namunaviy eritmalar yoki berilgan suv bilan bir soat davomida aloqa qilganda statik sharoitda amalga oshiriladi.

Eng yaxshi namunalarni tanlagandan so'ng (bu holda ular AB-171 polimerizatsiya turi va IA-1 kondensatsiya tipidagi mahalliy sorbentlar bo'lib chiqdi), kinetik tadqiqotlar o'tkaziladi. Ularning maqsadi jarayonni cheklovchi bosqichning tabiatini aniqlash, diffuziya koeffitsientlarini va muvozanatni o'rnatish vaqtini topishdir. Jarayonni cheklovchi bosqich quyidagi mezon bilan aniqlanadi: agar eritmani aralashtirish sorbsiyani tezlashtirsa, bu tashqi diffuziyaning ustun ta'sirini ko'rsatadi; intradiffuziya mexanizmining to'g'ridan-to'g'ri dalili "uzilish" tajribasi bilan ta'minlanadi. Agar tanaffusdan keyin sorbsiya jarayoni qayta tiklansa va qattiq fazaning sorbsion faolligi oshsa, jarayonning intradiffuziya xarakteri haqida ishonch bilan gapirish mumkin.

Gumik moddalarning sorbsiyasi. Intradiffuziya kinetikasi, ma'lumotlarga ko'ra, gumusli moddalarning sorbsiyasini cheklaydi, ya'ni sorbsion suvni oldindan tozalash.

Ushbu tenglamaning tahlili shuni ko'rsatadiki, sorbentning chiziqli yoki hajmli birliklarida ifodalangan himoya ta'sirining yo'qolishi qanchalik katta bo'lsa (va ustunning ishlash muddati qanchalik qisqa bo'lsa) oqim tezligi, sorbent donalarining radiusi va berilgan. tozalash chuqurligi.

Kinetik tajribalardan diffuziya koeffitsientlari va ion almashinuvchi-eritma tizimlarida muvozanatni o'rnatish vaqti aniqlanadi va sorbsiya izotermalari tuziladi. Gumik va fulvo kislotalarning IA-1 va AB-171 anion almashinuvchilari tomonidan sorbsiya izotermalari Lengmyur tenglamasi bilan tavsiflanadi.

Ishlarda gumusli moddalarning sinishidan oldin sorbsiya qobiliyatini eksperimental aniqlash natijalari tenglamalar yordamida hisoblangan sorbsiya qobiliyati bilan taqqoslanadi; kelishmovchiliklar 10-15% dan oshmaydi. Oqim tezligini, tozalash chuqurligini, sorbent donining radiusini va sorbentning o'zini o'zgartirib, har bir variant uchun ustunning himoya harakati vaqtini yo'qotishni aniqlash mumkin. Shu bilan birga, shuni unutmaslik kerakki, bu sorbsiya dinamikasini hisoblash uchun dastlabki ma'lumotlarni taqdim etadigan sorbent-eritma tizimlarida diffuziya va muvozanat koeffitsientlarini aniqlashning to'g'riligiga juda katta mas'uliyat yuklaydi.

Shunday qilib, suvni dastlabki tozalash uchun eng yaxshi sorbent 3,0-3,5 ga teng bo'lgan tozalangan eritmaning pH darajasida xlor shaklida ishlaydigan IA-1 makroporoz anion almashtirgich bo'lib chiqdi. Don hajmiga kelsak, uning tanlovi drenaj tizimining tabiati va suvning kerakli oqim tezligi bilan cheklangan.

Tabiiy suvlarda gumus va fulvo kislotalar mavjud. Birinchisi yomonroq so'riladi va ularning "yutilishi" tozalash jarayonini amalda cheklaydi. Shuning uchun qiymatni tozalangan suvdagi hümik kislotalarning tarkibiga qarab hisoblash kerak. Agar koagulyatsiyani tozalashdan keyin ular yo'q bo'lsa, sorbsiya ustunining ishlash muddati suvdagi fulvik kislotalarning tarkibiga qarab hisoblanadi.

Kuchsiz dissotsilanadigan gumus va fulvo kislotalarning kislotali muhitda va tuz shaklida anion almashinuvchida yaxshiroq so'rilishi bu moddalarni singdirishning ion almashish mexanizmini ko'rsatadi va dastlabki suvning iqtisodiy va texnologik jihatdan foydali sxemasini taklif qiladi. tozalash. H-formasidagi kation almashtirgich va keyingi dekarbonizatordan keyin IA-1 ion almashtirgichli sorbsiya ustuni o'rnatilishi kerak. Bu suvni kislotalash zaruratini yo'q qiladi, chunki u kationlanish paytida o'z-o'zidan kislotalanadi. Shunday qilib, sorbsion ustun tuzsizlantirish zavodining ajralmas qismiga aylanadi. Koagulyatsiyani tozalashni sorbsiya bilan birlashtirganda, suv organik aralashmalardan 80-85% tozalanadi. Bundan tashqari, suvni organik aralashmalardan chuqurroq tozalash o'rnatishning tuzsizlantirish qismida ion almashtirgichlar yordamida amalga oshiriladi.

Boshqa organik moddalarni ajratib olish. Er usti va artezian suvlari tarkibida turli toifadagi birikmalarga mansub organik moddalar mavjud. Shakar, oqsilga o'xshash moddalar, aminokislotalar kabi moddalar ion almashinadigan ustunlar tizimidan o'tib, chuqur demineralizatsiyalangan suvga kirishi aniqlangan. Bundan tashqari, ularning miqdori manba suvining tarkibiga bog'liq va mineral aralashmalar tarkibidan sezilarli darajada oshadi. Ushbu moddalarni sorbsiya usuli bilan oldindan tozalashda suvdan maksimal darajada ajratib olish kerak.

Ishda ba'zi faollashtirilgan uglerodlar va makrog'ovak anion almashinuvchilarining tabiiy suvlarda erigan turli xil analitik aniqlangan organik birikmalarni sorb qilish qobiliyati taqqoslanadi. Buning uchun 100 hajm daryo suvi H-kationlanishdan so‘ng 60 sm balandlikdagi sorbent qatlamidan 7 m/soat tezlikda o‘tkazildi va bu sorbsiya uchun eng qulay sharoit yaratdi.

Fulvo kislotalar ko'mirdan ko'ra qatronlar bilan yaxshiroq olinadi va fulvo kislotalar uchun ion almashinuvchilarning quvvati deyarli bir xil. Ammo bu holatda ham IA-1 ion almashtirgichidan foydalanish maqsadga muvofiqdir, chunki u osonroq va kamroq reagent sarfi bilan qayta tiklanadi.

Chuqur tuzsizlangan suvga tushganda uning elektr qarshiligiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan ikkinchi juda muhim birikmalar guruhi karboksilik kislotalardir. Ularning sorbsiyasi uchun SKT-VTU-2 ko'mir va AV-171 anion almashtirgich eng mos keladi. Ushbu ikkita sorbentdan, albatta, ion almashtirgichga ustunlik berish kerak, chunki uning quvvatini kimyoviy reagentlar bilan tiklash mumkin. Oddiy va murakkab aminokislotalarni olib tashlash uchun AB-171 anion almashtirgichdan ham foydalanish kerak.

Demineralizatsiyalangan suvning elektr qarshiligiga ta'sir qilmaydigan oddiy va murakkab shakarlar asosan faqat BAU uglerod tomonidan so'riladi. Shuning uchun, suvni tozalash uchun sorbentlarni tanlashda nafaqat ularning sig'imi va uni qayta tiklash imkoniyati, balki suvdan ma'lum bir birikmani olib tashlash zarurati bilan ham rahbarlik qilish kerak.

Ushbu sorbentlar qatlamlarida organik moddalarning tarqalishini taxminiy baholash uchun tegishli chiqish egri chiziqlari qayd etilgan. Xlor shaklida ion almashtirgichlarning yuklanishi 60 sm qatlam balandligida 1 litrni tashkil etdi; eritmaning oqim tezligi 10 m/soat.

Tahlil qilish uchun filtrat doimiy ravishda har biri 10 l fraktsiyalarda to'plangan. Ustunning ish davrining davomiyligi 200 ta qisqartirilgan hajmga teng tanlanadi; O'tkazilgan suvning pH qiymati manba suvining dastlabki kationlanishi natijasida yaratilgan. Turli sorbentlar va ularning kombinatsiyalaridan foydalanib, suvda erigan organik moddalarning muhim qismini olib tashlash mumkin. Biroq, sanab o'tilgan vositalar to'plamidan foydalanib, organik moddalardan to'liq tozalangan suvni olish qiyin.

Shakarlar, oqsillar, efirlar va boshqalar kabi organik bo'lmagan elektrolitlarning tarkibi va nisbati nafaqat bir geografik zonadan boshqasiga, balki bir mintaqada ham farq qiladi. Shu sababli, bir xil texnologik sxemalar va demineralizatsiya rejimlari bilan demineralizatsiyalangan suvlar organik moddalarning miqdoriy va sifat jihatidan bir xil bo'lishini kutish mumkin emas. Shu munosabat bilan, manba tarkibini hisobga olmagan holda, yuqori qarshilikli suvning quruq qoldiqlarini standartlashtirishga urinishlardan ehtiyot bo'lish kerak.

Temirni olib tashlash (kechiktirish). Temirli suvlar - tarkibida 1 mg/l dan ortiq temir bo'lgan suvlar. Kation almashtirgich ikki valentli temir ionlarini taxminan kaltsiy ionlari bilan bir xil tarzda, temir ionlarini esa yanada samaraliroq so'radi. Ion almashinuvi bilan tuzsizlantirish paytida suv bir vaqtning o'zida "deironizatsiya" ni kutish mumkin. Biroq, bu jarayonga tabiiy suvlarda mavjud bo'lgan temir birikmalarining ma'lum fizik-kimyoviy xususiyatlari to'sqinlik qiladi.

Ochiq suv omborlarida, yaxshi gazlangan, temirning muhim qismi turli darajadagi gidrolizlanish darajasidagi Fe birikmalari shaklida bo'ladi.

Koagulyatsiya va undan keyingi sorbsion tozalash jarayonida suv nafaqat rangli (asosan gumus birikmalaridan), balki temirning kolloid va murakkab shakllaridan ham ozod qilinadi. Shunday qilib, organik moddalardan tozalash bir vaqtning o'zida suvni kechiktirish harakatidir.

Ayniqsa, toza demineralizatsiyalangan suvni iste'mol qiladigan korxonalarga uni iloji boricha, odatda organik ifloslantiruvchi moddalardan xoli bo'lgan er osti suvlaridan olish tavsiya etiladi. Ma'lumki, barcha suv ta'minoti tizimlarining 25% dan ortig'i 1 dan 5 mg / l gacha bo'lgan temir miqdori bo'lgan er osti suvlarini oladi.

Kisloroddan mahrum bo'lgan er osti suvlarida temir asosan qisman gidrolizlangan bikarbonat eritmasi shaklida bo'ladi. Agar ushbu modda kation almashinadigan qatronga oksidlanmagan va gidrolizlanmagan shaklda berilgan bo'lsa yoki kation almashinadigan qatron filtrining o'zida oksidlanmagan bo'lsa, vodorod ionlari uchun temir ionlarining deyarli to'liq almashinuvini kutish mumkin edi. Shu bilan birga, tezligi diffuziya jarayonlari bilan belgilanadigan ion almashinish reaktsiyasi bilan bir qatorda temir tuzlarining gidrolizlanishi, oksidlanish va kolloidlar hosil qila oladigan kuchsiz dissotsiatsiyalanuvchi va amalda erimaydigan birikmalarga o'tish reaktsiyalari mavjud. Bunday jarayonlarning kombinatsiyasi, masalan, muvozanat holatida 0,16 mg / l ionli temir bo'lgan suvning umumiy temir miqdori 2 mg / l bo'lishi bilan tavsiflanishiga olib keladi. Kation almashtirgich temirning faqat ion shaklini o'zlashtiradi va eng past turg'un gidroliz mahsulotlarining bir qismini singdirish bilan eritadi.

Kation almashtirgichning ishlashi paytida vodorod ionlarining chiqishi reaktsiyani to'xtatishi va hatto uni chapga siljitishi mumkin, ayniqsa H-kationlangan suvdagi vodorod ionlarining soni tuzning umumiy miqdori bilan belgilanadi, bu deyarli ikki darajali tuz miqdori bilan belgilanadi. suvdagi temir ionlari sonidan kattaroqdir.

Kation almashinuvchining yuqori qatlamlari faollashganda, reaktsiyaning o'ngga siljishiga ikkita holat yordam beradi: qatlamda Fe (II) ionlarining mavjudligi, ularning Fe (III) ionlariga aylanishini katalitik tezlashtiradi va. vodorod ionlarining kation almashinuvchi tomonidan qisman yutilishi, u bilan to'ldirilgan natriy va kaltsiy ionlari bilan almashinishi.sarflangan smola qatlami. Bunday sharoitda hosil bo'lgan Fe (III) gidroksid va boshqa gidroliz mahsulotlari endi ion almashinuvida qatnashmaydi va xuddi dastlabki suvda mavjud bo'lgan temir birikmalarining bir qismi kabi H-kationlangan suvga o'tadi.

Ushbu jarayonlarning miqdoriy tavsifi hali ham qiyin. Shu bilan birga, H-kationizatsiyalangan va tuzsizlangan suvlarda ion bo'lmagan shaklda temirning mavjudligi taklif qilingan kontseptsiya bilan qoniqarli tarzda tushuntiriladi va temirni tuzsizlantiruvchi ion almashinadigan qurilmaga berishdan oldin temirli er osti suvlaridan olib tashlash zarurligini ko'rsatadi. Yuqoridagi tenglama temirni suvdan olib tashlashning asosiy usullarini taklif qiladi. Bu aeratsiya (kislorod bilan to'yinganlik) va ishqorlanish (vodorod ionlarining bog'lanishi). Bikarbonatli suvlarda ikkinchisi karbonat angidridning stoxiometrik miqdorini chiqarish bilan o'z-o'zidan paydo bo'ladi. Shamollatish havoni puflash, havoga suv purkash yoki ozonni qo'llash orqali amalga oshirilishi mumkin; Faol xlor va kaliy permanganat boshqa oksidlovchi moddalar sifatida ishlatilishi mumkin. Oksidlovchi moddalar ta'sirida ion almashinuvchilari "qariydi", shuning uchun reagentsiz usul yordamida temirni olib tashlash tavsiya etiladi.

Monografiya er osti suvlaridan temirni olib tashlashga bag'ishlangan bo'lib, unda muammoning ham nazariy, ham texnologik jihatlari jamlangan. Sanoat maqsadlarida nisbatan kichik hajmdagi yuqori darajada toza demineralizatsiyalangan suvni olishning o'ziga xos xususiyatlarini va bunday suvni iste'mol qiladigan tarmoqlarning o'ziga xos xususiyatlarini hisobga olgan holda, biz filtrlash orqali soddalashtirilgan aeratsiya usuliga e'tibor qaratishimiz kerak.

Ochiq filtr ustidagi suv ta'minot quvurlaridagi teshiklardan püskürtülür. Filtrdagi qum qatlamining qalinligi odatda kamida 1,2 m, don hajmi esa 0,8 dan 1,6 mm gacha. Umumiy qalinligi 1,2-1,5 m va ustki qatlamining qalinligi 0,5 m bo'lgan ikki qatlamli yuklangan filtrlar kattaroq axloqsizlikni ushlab turish qobiliyati bilan ajralib turadi.Pastki qatlam uchun don o'lchami 0,8-1,2 mm bo'lgan kvarts qumi. ishlatiladi va yuqori uchun - 0,9-2,4 mm antrasit chiplari. Ochiq filtrlarda filtrlash tezligi soatiga 10 m ga etadi. Qoida tariqasida, suvni uzatish tezligining pasayishi bilan filtrlarning axloqsizlikni ushlab turish qobiliyati oshadi va shuning uchun ochiq filtrlar 5-7 m / soat dan oshmaydigan tezlikka mo'ljallangan bo'lishi kerak.

Qabul qilingan filtrlash tezligiga, suvdagi dastlabki temir tarkibiga va boshqa omillarga qarab, filtrlarning davomiyligi tabiiy ravishda o'zgaradi. Filtrlash tezligi 5-7 m/soat va suvdagi dastlabki temir miqdori 3-4 mg/l bo‘lganda, o‘rnatishning ishlash davri 60-100 soatni tashkil etadi.Bundan so‘ng filtrlar teskari oqim intensivligida yuviladi. 15-18 l / (s-m2) 10-15 daqiqa davomida.

Suvni kechiktirish bo'limidagi filtrlar uchun yuvish suvining hajmi tozalangan suv hajmining 4% ga etadi. Ushbu turdagi deferrizatsiya moslamasining ishlashi yaxshi sozlanganda filtrat tarkibidagi temir miqdori 0,05-0,1 mg / l ni tashkil qiladi.

5 mkg/l gacha temirni o'z ichiga olgan distillatdan farqli o'laroq, texnik kondensat korroziya mahsulotlari bilan boyitiladi. Bunday kondensatdan ayniqsa toza demineralizatsiyalangan suvni olishda oldindan kechiktirish kerak. Buning uchun 25-50% yoki undan ko'p samarali magnetit filtrlari, allyuvial tsellyuloza filtrlari, allyuvial ion almashinuv filtrlari (chet elda powdex deb ataladi) bilan ishlaydigan sulfonik uglerod filtrlari qo'llaniladi. Anion almashinuvchi filtrlari taklif qilingan, bu erda temirni olib tashlash OH shaklida anion almashinuvchining koagulyatsion ta'siriga asoslangan. Alluvial ion almashinuv filtrlari jarayonning deyarli bir lahzali kinetikasi tufayli 100% ga yaqin samaradorlik bilan ishlaydi. Bu yerda suyuq fazadan ionlarning sorbsiyasi bilan bir qatorda, allyuvial qatlam uchun kationlar va anion almashinuvchilar aralashmasi ishlatilsa, qattiq faza zarralarini mexanik ravishda ushlab turish, koagulyatsiya va anion almashinuvchi bilan komplekslar hosil bo'lishi sodir bo'ladi.

Tajribalar suvdan temir va boshqa metallarni murakkablashtiruvchi gumusli moddalarni ajratib olish uchun allyuvial ion almashinadigan filtrlarning yaroqliligini ko'rsatdi.

Suvni dastlabki tozalash bosqichi sifatida temirni olib tashlash muammosining jiddiyligi, ayniqsa, mikroelektronika ishlab chiqarish uchun o'ta toza suvdan foydalanish zarurati bilan bog'liq holda aniqlandi. Asbob qismlarini yuvishdan oldin suvni yakuniy tozalash uchun mikrob tanalarini saqlaydigan 0,2 mikronli teshiklari bo'lgan mikrofiltr ishlatiladi. Agar oldingi bosqichlarda temir demineralizatsiyalangan suvdan etarlicha olib tashlanmasa, mikrofiltrlar tezda tiqilib qoladi.

Suvni yumshatish. Elektrodializ usulida yoki teskari osmoz yordamida suvni qisman tuzsizlantirishda ba'zi hollarda avval suvni yumshatish kerak, ya'ni uni kaltsiy va magniy kationlaridan tozalash kerak, ular suvning tegishli anion tarkibi bilan cho'kindilarni hosil qilishi mumkin. ion almashinuvi membranalari yoki teskari osmos birliklarida ishlatiladigan membranalar (tolalar) ustida.

Nisbatan kichik massali suvni ion almashinish usuli bilan tuzsizlantirishda dastlabki tozalash bosqichi sifatida yumshatishni amalga oshirish maqsadga muvofiqdir. Kation almashinuvchini qayta tiklash, ya'ni uni natriy shakliga aylantirish, sarflangan sorbent qatlamidan 6-10% natriy xlorid eritmasini o'tkazish va keyinchalik suv bilan yuvish orqali amalga oshiriladi.

Quyida muhokama qilinadigan sabablarga ko'ra, regeneratsiya uchun osh tuzi iste'moli stexiometrikdan 2,5-5 baravar oshadi. Tuz miqdori yuqori bo'lgan suv bilan ishlaganda yumshatish uchun KU-2 tipidagi kuchli kislotali kation almashtirgichdan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Shu bilan birga, sulfonatlangan ko'mir yoki KU-1 kabi kation almashtirgichlar bilan solishtirganda, regeneratsiya uchun tuz iste'moli sezilarli darajada kamayadi.

Mavjud suvni tozalash usullari orasida sorbsiya usuli eng keng tarqalganlaridan biridir. Sorbsion suvni tozalash nima va u nima uchun kerak? Ushbu protsedura zarrachalarni molekulyar darajada bog'lash orqali zararli aralashmalar va kimyoviy birikmalarni olib tashlash imkonini beruvchi suyuqliklarni chuqur tozalashning samarali usullarini nazarda tutadi. Bunday filtrlashning o'ziga xosligi boshqa yo'l bilan ajratib bo'lmaydigan organik moddalarni suvdan olib tashlash qobiliyatidadir.

Yuqori faol sorbentlar yordamida suvni tozalashning sorbsion usuli deyarli hech qanday qoldiq konsentrat bo'lmagan suyuqlikni olish imkonini beradi. Sorbentlarning yuqori faolligi moddalar bilan ularning konsentratsiyasidan qat'i nazar, o'zaro ta'sir qilish imkonini beradi: zararli aralashmalarning kichik dozalari bilan ham, bu usul ishlaydi.

Adsorbsiya tushunchasi va uning samaradorligi

"Adsorbsiya" atamasi suvdagi ifloslantiruvchi moddalarni qattiq moddalar yuzasi tomonidan singdirish jarayonini anglatadi. U bunday aralashmalarning molekulalarini adsorbentni o'rab turgan maxsus plyonka orqali o'tkazish va ularni uning yuzasiga jalb qilish printsipiga asoslanadi. Yuqoridagi jarayon tozalovchi suyuqlik aralashtirilganda sodir bo'ladi.

Ushbu usul zararli moddalarning past konsentratsiyasi bilan eng katta ta'sirga erishishi mumkin, bu kuchli tozalash holatida kuzatiladi. Oldingi filtrlarga joylashmagan hamma narsa sorbsiya yo'li bilan chiqariladi va chiqadigan toza suv.

Jarayonning tezligi va uning samaradorligi bir qator omillarga bog'liq:

  • Sorbent tuzilmalari.
  • Haroratlar.
  • Ifloslantiruvchi moddalarning kontsentratsiyasi va uning tarkibi.
  • Atrof-muhit reaktsiyasi faoliyati.

Zamonaviy qurilmalarda suvni samarali tozalaydigan sorbentning eng yaxshi varianti har xil turdagi faol ugleroddir. Berilgan moddaning mikroporlari qancha ko'p bo'lsa, uglerod sorbsiyasi orqali suvni tozalash sifati shunchalik yuqori bo'ladi.

Ruswater mutaxassislari sorbsiya printsipi bo'yicha ishlaydigan filtr bloklari uchun eng yaxshi variantni tanlashda yordam beradi, bu esa suvni samarali tozalashni tashkil etish va uning maqsadidan qat'i nazar, suvni turli xil aralashmalardan tozalash imkonini beradi.

Suvni faollashtirilgan uglerod orqali filtrlash erigan suspenziyalar va kolloid zarralari bo'lgan suyuqliklarning sorbentga kirishiga yo'l qo'ymaslik kerak, chunki ular uglerod yuzasini buzadi va uning teshiklarini qoplaydi. Bunday ta'sir tufayli yaroqsiz holga kelgan sorbent tiklanadi yoki almashtiriladi.

Suvni xlorsizlantirish uchun faollashtirilgan uglerodga asoslangan sorbsion filtrlar qo'llaniladi, ular suvni yaxshilaydi va uni azotli qo'shimchalardan tozalashga imkon beradi. Sorbsiya va ozonlashning birgalikda ishlatilishi tozalash samaradorligini sezilarli darajada oshiradi va bir vaqtning o'zida faollashtirilgan uglerodning imkoniyatlarini oshiradi. Sorbent sifatida Ca va Mg li tabiiy minerallar, shuningdek alyuminiy oksidlari ishlatilsa, suvdan fosfor birikmalari chiqariladi.

Sorbsiya nima uchun kerak va u qayerda ishlatiladi?

Har xil turdagi sorbsion qurilmalar yordamida suvni ko'mir bilan filtrlash yopiq tizimlarda suyuqliklarni chuqur tozalash, shu jumladan kanalizatsiyani organik moddalardan tozalash uchun ishlatiladi.

Mavjud nozik tozalash usullari orasida sorbsiya suvdan organik moddalarni katta xarajatlarsiz olib tashlashning eng samarali usullaridan biri sifatida tan olingan. Texnologiya oqava suvni bo'yoqlardan tozalash, shuningdek, boshqa hidrofobik birikmalarni olib tashlash zarur bo'lgan hollarda mashhurdir.

Agar oqava suvda faqat noorganik ifloslantiruvchi moddalar bo'lsa yoki unda erigan organik moddalar past molekulyar tuzilishga ega bo'lsa, bu usul mos kelmaydi. Sorbsiya biologik tozalash bilan birgalikda ishlatilishi yoki mustaqil vosita sifatida ishlatilishi mumkin.

Sorbtiv suvni tozalash suyuqlikni vodorod sulfidi va xlorning ta'midan ozod qilish va yoqimsiz hidlarni olib tashlash imkonini beradi. Sorbent sifatida faollashtirilgan ugleroddan foydalanish samaradorligi uning tuzilishi bilan izohlanadi: filtrlash mavjud mikroporlar tomonidan amalga oshiriladi. Faollashgan uglerod yog'och, torf, hayvonot mahsulotlari yoki yong'oq qobig'idan olinadi. Kumush ion zarralarini faollashtirilgan uglerod yuzasiga qo'llash materialni turli mikroorganizmlar tomonidan shikastlanishdan himoya qiladi.

Ko'pgina hollarda faollashtirilgan uglerod suvni organik moddalardan tozalash va teskari osmozdan oldin suvni tozalash jarayonini amalga oshirish uchun ishlatiladi. Sorbsiya suvdan xlorni samarali olib tashlash, uning sifatini yaxshilash imkonini beradi. Shu bilan birga, gigienik maqsadlarda ishlatiladigan texnologik suvni tayyorlash uchun ushbu usul yordamida xlor ham chiqariladi.

Bizning uglerod tozalash tizimlarimiz

Sorbsion filtrlar temirni olib tashlashning umumiy tizimida talabdan kam emas. Suvni temirdan sorbtiv tozalash uning qattiq zarralarini erimaydigan oksidlarga oksidlanishdan keyin olib tashlash uchun zarurdir.

Sorbsiyani tozalash tizimlari har xil bo'lishi mumkin. Muayyan variantni tanlash suvni tahlil qilish va uning tarkibidagi aralashmalarni aniqlashdan keyin sodir bo'ladi. Bunday ishlarni professionallar amalga oshirishi kerak, shuning uchun bizning mutaxassislarimiz bu borada sizga yordam berishga doimo tayyor.

Sorbsiya usullari

Sorbsiya usullari qattiq fazali radionuklidlarni ion almashish, adsorbsiya, kristallanish va boshqalar mexanizmlari orqali singdirishga asoslangan.

Sorbsiya dinamik va statistik sharoitlarda amalga oshiriladi. Dinamik sorbtsiya bilan dastlabki suyuq chiqindilar sorbent orqali doimiy ravishda filtrlanadi va statik sorbsiya bilan ikki fazaning vaqtinchalik aloqasi keyingi ajratish bilan aralashtirish bilan amalga oshiriladi.

Dinamik sorbsiya allyuvial yoki quyma filtrlarda amalga oshiriladi. Farqi shundaki, quyma filtrlar granüler bardoshli material shaklida sorbentlardan foydalanadi; old qoplama filtrlarida sorbent sifatida sun'iy va organik kelib chiqishi noorganik va organik materiallar ishlatiladi.

Suyuq radioaktiv chiqindilarni radionuklidlardan tozalash uchun KB-51-7, KU-2-8 (kuchli kislota kationi), AV-17-8 (kuchli asosli anion almashinuvchi), AN-31 kabi sorbentlar (ion almashtirgichlar). va AN-2FN (zaif asosli anion almashinuvchilar), vermikulit. Sorbentlar granulalar shaklida ishlab chiqariladi, ular ishlatishdan oldin faollashtirish uchun maxsus eritmada namlanadi. Ro'yxatdagi barcha sorbentlar yuqori tozalash koeffitsientlariga va yaxshi filtrlash xususiyatlariga ega.

Ion almashinadigan geterogen reaksiyalar teskari bo'lib, sorbentni qayta tiklashga imkon beradi, lekin sarflangan sorbentni saqlash vaqtida radionuklidlarning yuvilishi uchun sharoit yaratadi. Sorbentning deyarli barcha almashinish qobiliyati mikrokomponentlar xossalari bilan o'xshashligi sababli makrokomponentlar - tuzlarni sorbsiyalash uchun ishlatiladi. Keyin mikrokomponentlarning (radionuklidlarning) sorbsiyasi sodir bo'lishi uchun oldindan tuzsizlantirishni amalga oshirish kerak. Aks holda, bu sorbentning tez-tez yangilanishiga va natijada tozalash xarajatlarining oshishiga olib keladi.

Sho'rligi yuqori bo'lgan suyuq radioaktiv chiqindilarni organik sorbentlar bilan tozalash foydasiz, chunki sorbentni qayta tiklashda ishqor va kislotaning 2-2,5 baravar ko'pligi talab qilinadi (tozalash narxi oshadi).

Xususiyatlari makrokomponentlarinikidan farq qiladigan radionuklidlar uchun vaziyat aksincha. Ko'p valentli radionuklidlar natriy ionlari ishtirokida kation almashinuvchida yaxshi so'riladi. Shuning uchun suyuq radioaktiv chiqindilarda topilgan natriy ionlari so'rilmaydi, bu regenerator hajmining, ikkilamchi chiqindilarning va regeneratsiya chastotasining sezilarli kamayishiga olib keladi.

Sintetik organik sorbentlardan foydalanish suyuq radioaktiv chiqindilardan ion shaklidagi barcha radionuklidlarni olib tashlash imkonini beradi. Ammo bunday sorbentlar foydalanishda ba'zi cheklovlarga ega bo'lib, ular jiddiy kamchiliklarga aylanadi. Bunday sorbentlardan foydalanganda molekulyar va kolloid shakldagi radionuklidlar suyuq radioaktiv chiqindilardan chiqarilmaydi. Bundan tashqari, agar suyuq radioaktiv chiqindilar tarkibida kolloidlar yoki katta molekulalarga ega bo'lgan organik moddalar bo'lsa, unda sorbent o'z xususiyatlarini yo'qotadi va teshiklarning tiqilib qolishi tufayli ishlamay qoladi.

Amalda, ion almashinuvini amalga oshirishdan oldin, kolloid zarrachalarni olib tashlash uchun qoplama filtrlarida filtrlash qo'llaniladi. Filtrlash o'rniga koagulyatsiya usulini qo'llash katta hajmdagi chiqindilar hosil bo'lishiga olib keladi. Suyuq radioaktiv chiqindilardan organik birikmalar ultrafiltratsiya orqali chiqariladi. Suyuq radioaktiv chiqindilarni tozalash uchun ion almashinuvidan foydalanishning asosiy kamchiliklaridan biri sezilarli - bunday chiqindilarni oldindan tayyorlash zarurati.

Sintetik organik sorbentlar yuqori faol radiatsiya ta'siriga beqaror bo'lganligi sababli yuqori faol suyuqlik chiqindilarini tozalash uchun ishlatilmaydi. Bunday ta'sir qilish sorbentning yo'q qilinishiga olib keladi.

Yuqori darajadagi tozalashni ta'minlash uchun ion almashinuvini tozalash jarayoni ikki bosqichda amalga oshiriladi. Birinchi bosqichda suyuq chiqindilardan tuzlar va oz miqdorda radionuklidlar, ikkinchi bosqichda esa tuzsizlangan suyuq chiqindilardan bevosita nuklidlar chiqariladi. Sorbentni qayta tiklash qarshi oqimda amalga oshiriladi. Filtrlarning ishlashini oshirish uchun tsikl boshida tezlik (90h100) m / soat ga o'rnatiladi va tsikl oxirida u (10h20) m / soat qiymatlarga tushiriladi.

Tuzsizlangan chiqindilarni tozalash samarali aralash ta'sirli filtrlardan (ularni qayta tiklash qiyin) va qoplamali filtrlardan foydalanish imkonini beradi, chunki bunday chiqindilarni tozalashda regeneratsiya zarurati minimal bo'ladi. H + va OH- shakllarida anion almashinuvchilari va kation almashinuvchilarining aralash yuklanishi tufayli qarshi ion ta'siri yo'qoladi va bu tozalash darajasining oshishiga va filtrlash tezligini 100 m / soatgacha oshirishga olib keladi. .

Barcha suyuq radioaktiv chiqindilar molekulyar va ion almashinadigan sorbsiyaga moyil bo'lgan ma'lum miqdorda suspenziyani o'z ichiga oladi. Shuningdek, temir, marganets, kobalt va nikelning gidrat oksidi bo'lgan korroziya mahsulotlari mikrokomponentlarni so'rib olishi mumkin. Shu munosabat bilan, suyuq chiqindilarni tozalash darajasini sezilarli darajada yaxshilash uchun to'xtatilgan moddalarni ajratish taklif etiladi.

Chiqindilardan 137 Cs, 99 Sr, 60 Co kabi komponentlarni olib tashlash uchun ular selektiv sorbentlar, bu holda nanoklaylar (montmorillonit) qo'shilishidan foydalanadilar, bu esa ushbu komponentlarning 98% tozalanishini ta'minlaydi. Selektiv komponentlar bo'yicha sorbsiya koagulyatsiya bilan birgalikda amalga oshiriladi.

Kimyoviy yog'ingarchilik statik sorbsiyaning samarali variantlaridan biridir. Kimyoviy usullarning afzalliklari arzonligi, reagentlarning mavjudligi, ion va kolloid shakldagi radioaktiv mikrokomponentlarni yo'qotish, shuningdek, sho'rlangan suyuqlik chiqindilarini qayta ishlash imkoniyatini o'z ichiga oladi.

Kimyoviy cho'ktirishning asosiy xususiyati turli mikrokomponentlarga, ayniqsa 137 Cs, 106 Ru, 60 Co, 131 I, 90 Sr ga selektivlikdir. Koagulyatsiya va yumshatish - kimyoviy yog'ingarchilik usullari; Ushbu usullardan foydalanganda radionuklidlar kolloid, ion va molekulyar shakllardan chiqariladi.

Soda-ohak yumshatilishidan foydalanganda CaCO 3 va MgOH 2 cho'kadi va 90 Sr uchun kollektor sifatida xizmat qiladi, bu CaCO 3 bilan kristallanish orqali chiqariladi. Shuningdek, ushbu usuldan foydalanish 95 Zr va 95 Nb ni olib tashlash imkonini beradi.

Seziy (137 Cs) temir, nikel (eng samarali), mis va rux ferrosianidlarini cho'ktirish orqali chiqariladi, tozalash koeffitsienti 100 ga teng.

Ruteniy (106 Ru) va kobalt (60 Co) kimyoviy shakllarining ko'pligi sababli cho'kindilarda yomon konsentratsiyalangan. Ruteniy kadmiy sulfid, temir sulfid va qo'rg'oshin sulfid kabi sorbentlar yordamida chiqariladi. Kobaltni olib tashlash xrom va marganets oksihidratlarida samarali. Radioaktiv yod 131I mis yoki kumush yodid bilan birgalikda cho'ktirish natijasida hosil bo'ladi.

Kimyoviy yotqizish fazalarni ajratish protseduralari bilan yakunlanadi. Fazalar ajratilganda, suyuq chiqindilarning katta qismi tozalanadi va loy konsentratsiyalanadi. Fazalarni ajratish filtrlash yo'li bilan yoki tizimni gravitatsion (o'tlashtiruvchi va tiniqlashtiruvchi) va inertial (tsentrifugalar) bo'lishi mumkin bo'lgan kuch maydoniga ta'sir qilish orqali amalga oshiriladi. Namligi juda yuqori bo'lgan katta hajmdagi pulpa hosil bo'lganligi sababli, cho'ktiruvchi tanklar juda kamdan-kam qo'llaniladi, buning uchun tindirgichlar ishlatiladi. Bunday qurilmalarda aniqlik yuqori tezlikda sodir bo'ladi va yuqori darajadagi tozalashni ta'minlaydi.

Suyuqlikni yanada aniqroq qilish uchun filtrlash amalga oshiriladi. Ommaviy filtrlardan foydalanish nozik filtrlashni ta'minlaydi, bunday filtrlar ko'proq mahsuldorlikka ega va ularni qayta tiklash jarayonida oz miqdorda chiqindilar hosil bo'ladi. Ommaviy filtrlar regeneratsiya jarayonida katta miqdordagi ikkilamchi chiqindilar hosil bo'lishiga qaramasdan, ularning soddaligi va ishonchliligi tufayli keng tarqaldi.

Sorbsion filtrlar yuklash donining ichki yuzasida ifloslantiruvchi moddalarni singdirish orqali turli xil mexanik va xlorli aralashmalarni olib tashlash uchun juda mashhur mahsulotlardir.

Sorbsion filtrlarni tanlash va o'rnatish ushbu maqolada muhokama qilinadi.

Adsorbsiya nima

"Adsorbsiya" atamasi suyuqlikning ifloslanishini qattiq jismning sirt qatlami tomonidan singdirish jarayonini anglatadi. U ifloslantiruvchi molekulalarning adsorbent zarralarini ikkinchisining yuzasiga o'rab turgan maxsus suyuqlik plyonkasi orqali tarqalishiga asoslanadi, bu tozalanayotgan suyuqlik aralashtirilganda sodir bo'ladi.

Keyin diffuziya ishlatiladigan adsorbentning tuzilishi va to'plangan moddalar molekulalarining kattaligi bilan belgilanadigan tezlikda davom etadi.

Bu jarayon suyuqlikda ifloslantiruvchi moddalarning past konsentratsiyasi bo'lgan hollarda (chuqur tozalash bosqichida) eng samarali hisoblanadi. Bunday hollarda jarayonning samaradorligi chiqishda ifloslantiruvchi moddalarning deyarli nol konsentratsiyasini olish imkonini beradi.

Adsorbsiyaning samaradorligi va tezligi bevosita quyidagilarga bog'liq:

  • sorbent tuzilmalari;
  • ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasi va ularning kimyoviy tabiati;
  • atrof-muhitning faol reaktsiyasi;
  • harorat.

Bugungi kunda suvni tozalash uchun mo'ljallangan eng yaxshi sorbentlar turli markalarning faollashtirilgan uglerodlari hisoblanadi. Ikkinchisining samaradorligi mikroporlarning mavjudligi bilan belgilanadi. Ularning umumiy hajmi asosiy xarakteristikasi bo'lib, har bir brend uchun ko'rsatilgan.

Sorbtsiya jarayonida kolloid va suspenziyali moddalar erigan suv bilan ko'mir bilan aloqa qilishning oldini olish kerak, chunki ular faollashtirilgan uglerodning teshiklarini ekranga chiqaradi. Sorbtsiya qobiliyatini yo'qotgan ko'mir almashtiriladi yoki qayta tiklanadi.

Filtrga suv kirishidan oldin ozon yoki xlor (oksidlovchi vosita) qo'shilishi, almashtirishdan oldin faollashtirilgan uglerodning ishlash muddatini oshiradi, chiqadigan suvning sifatini yaxshilaydi va uni mavjud azot birikmalaridan tozalaydi.

Ozonlash va sorbsiyani birgalikda amalga oshirish sinergik ta'sirga erishishga imkon beradi, bu faollashtirilgan uglerodning imkoniyatlarini deyarli 3 barobar oshiradi.

Agar sorbsiya oldindan xlorlashdan keyin sodir bo'lsa, u holda ammiak azoti tozalanayotgan suyuqlikdan chiqariladi.

Agar sorbent sifatida Mg va Ca tabiiy kelib chiqishi yoki alyuminiy oksidi bo'lgan minerallar ishlatilsa, fosfor birikmalari suvdan juda samarali tarzda chiqariladi.

Maqsad va qamrov

Turli markadagi sorbsion filtrlar yopiq suv ta'minoti tizimlarida chuqur suvni tozalash, shuningdek, oqava suvlardan organik ifloslantiruvchi moddalarni (shu jumladan, biologik qattiq moddalarni) tozalash uchun ishlatiladi.

Sorbsion jarayon yordamida tozalash ushbu suvlarni organik kelib chiqadigan ifloslantiruvchi moddalardan nozik tozalashning eng samarali usullaridan biri hisoblanadi.

Texnologiya oqava suvlarni bo'yoqlardan, alifatik guruhning hidrofobik va aromatik birikmalaridan, zaif elektrolitlardan va boshqalardan tozalashda eng samarali hisoblanadi.

Sorbsiya usuli faqat noorganik kelib chiqadigan moddalar yoki past molekulyar og'irlikdagi organik moddalar (aldegidlar, spirtlar) bilan ifloslangan oqava suvlarni tozalash uchun ishlatilmaydi.

Sorbsion tozalash texnologiyalari ham mustaqil, ham chuqur dastlabki tozalash bosqichida biologik tozalash bilan blokda qo'llaniladi.

Sorbsion tozalash inshootlarining tasnifi

Jarayon turi bo'yicha:

  • davriy;
  • davomiy.

Gidrodinamik rejimga ko'ra:

  • o'zgartirish moslamalari;
  • aralashtirish moslamalari;
  • oraliq turdagi o'rnatishlar.

Sorbent qatlamlarining holatiga ko'ra:

  • harakatlanuvchi;
  • belgilangan.

Filtrlash yo'nalishi bo'yicha:

  • qarshi oqim;
  • to'g'ridan-to'g'ri oqim;
  • aralash trafik.

O'zaro ta'sir qiluvchi fazalarning aloqasi bo'yicha:

  • qadamli;
  • davomiy.

Filtr dizayniga ko'ra:

  • ustun;
  • sig'imli

Sorbsiya filtri dizayni

Sorbsiya filtri quyidagilardan iborat:

  • zarur o'lchamdagi shisha tolali silindr bo'lgan korpus;
  • shag'al bilan qoplangan faol uglerodning qattiq qatlami;
  • har xil turdagi nazorat valfi (variant - mexanik valf);
  • chiqindi suv etkazib beriladigan quvur liniyasi;
  • tozalangan suv oqizadigan quvur liniyasi;
  • bo'shashtiruvchi suv etkazib beriladigan quvur liniyasi;
  • drenaj va tarqatish tizimi.

Filtrlashning chiziqli tezligi asosan tozalash uchun beriladigan suvning ifloslanish darajasiga bog'liq. Uning qiymati 1 dan 10 m3 / soatgacha bo'lishi mumkin. Sorbentning don o'lchamlari 1 dan 5 mm gacha.

Eng maqbul tozalash opsiyasi filtrlash hisoblanadi, uning davomida suyuqlik pastdan yuqoriga beriladi. Bunday holda, filtrning barcha tasavvurlar maydoni bir xilda to'ldiriladi va suv bilan kiradigan havo pufakchalari juda oson joylashadi.

Ruxsat etilgan qatlamli sorbentlar bo'lgan filtrlar oqava suvlarni qayta tiklash uchun ishlatiladi va bir vaqtning o'zida ulardagi qimmatbaho komponentlarni qayta ishlash muammolarini hal qiladi. Desorbsiya kimyoviy erituvchilar yoki suv bug'lari yordamida amalga oshiriladi.

Ish printsipi

Yomg'ir kanalizatsiyasining texnologik sxemalarida qo'llaniladigan FSB seriyasining modeli misolida sorbsion filtrning ishlash printsipini ko'rib chiqaylik. To'g'ridan-to'g'ri uning kirish joyiga qum ushlagich va moy ushlagich o'rnatilgan, bu esa ushbu turdagi ifloslanish ko'rsatkichlarini ruxsat etilgan kontsentratsiyalarga kamaytirish imkonini beradi.

Yuqorida tavsiflangan prefiltrdan o'tgan suv ta'minot trubkasi orqali sorbsiya blokiga kiradi. Bu yerdan tarqatish va tushirish trubkasi orqali suv quyi taqsimlash zonasiga o'tadi.

Bu erda u o'rnatilgan sorbentning butun maydoni bo'ylab teng ravishda taqsimlanadi, uning markasi va hajmi ifloslantiruvchi moddalarning dastlabki va yakuniy kontsentratsiyasiga va kerakli mahsuldorlikka bog'liq. P

Shundan so'ng, suv ko'tarilgan oqimda yig'uvchi dumaloq patnisga yo'naltiriladi va u erdan quvur orqali chiqariladi.

Sorbsion filtrni o'rnatish

O'rnatish jarayoni:

  • kerakli o'lchamdagi chuqur qazilgan;
  • pastki qismi qum bilan to'kiladi, uning qatlami qalinligi 300 mm ga etadi, keyin ehtiyotkorlik bilan siqiladi;
  • bu yostiq ustiga temir-beton plita (300 mm yoki undan ko'p) quyiladi, uning geometrik o'lchamlari "filtr korpusining diametri + 1000 mm" qiymati bilan belgilanadi;
  • keyingi ishlov berish uchun sorbsiya moslamasining korpusi plastinkaga qat'iy vertikal ravishda o'rnatiladi;
  • barqarorlik uchun suv korpusga taxminan teshilgan taglik darajasiga qadar oldindan to'ldiriladi;
  • to'ldirish paytida tananing siljishini oldini olish uchun u langar bilan oldindan mahkamlangan;
  • Chuqur 300 mm qatlamlarda toshsiz qum bilan to'ldiriladi, har bir qatlam ehtiyotkorlik bilan siqiladi. Chiqish va kirish quvurlari darajasiga yetgandan so'ng to'ldirish tugallanadi;
  • quvur liniyalari ulanadi (toshib ketish, chiqish, kirish). Keyinchalik, to'ldirish jarayoni filtr korpusining yuqori qismiga qadar davom etadi. Yuqorida aytib o'tilgan quvur liniyalarining ulanish nuqtalarida vibratorning ishlashini nazorat qilish, ularga zarar bermaslik uchun zarur;
  • yuk sumkalarda korpus ichida oziqlanadi. Bundan tashqari, keyingisi avvalgisining tarkibi teshilgan taglikning butun yuzasiga teng ravishda taqsimlangandan so'ng xizmat qiladi;
  • Ishga tushirishdan oldin yuklangan yukni yaxshilab yuvish kerak.

Korpusni yuklash va toza suv bilan to'ldirish kerak.

Siz tanlagan sorbsiya filtri mumkin bo'lgan maksimal miqdordagi ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun uglerod filtriga turli xil ion almashinadigan moddalar qo'shilishi kerak, ularning ro'yxati korxonangizda (saytingizda) ustuvor ifloslantiruvchi moddalarni hisobga olgan holda aniqlanadi.

Umuman olganda, sorbsiya deganda moddaning ikki faza: qattiq va suyuq, qattiq va gazsimon, suyuq va gazsimon fazalar orasidagi chegaradagi sirt (adsorbsiya) va hajmli (yutilish) yutilish jarayonlari tushuniladi. Yarimo'tkazgichlar va dielektriklarning zamonaviy texnologiyasida sorbsiya jarayonlari muhim rol o'ynaydi, chunki ular juda o'xshash fizik-kimyoviy xususiyatlarga ega bo'lgan moddalarni (nodir yer elementlari, sirkoniy va gafniy kabi metallar va boshqalar) ajratish imkonini beradi.

Adsorbsion tizim quyidagilardan iborat adsorbent- yuzasida so'rilishi sodir bo'lgan modda va adsorbat - molekulalari so'rilgan modda. Jarayonlarning tabiatiga ko'ra fizik va kimyoviy adsorbsiya ajratiladi. Da jismoniy adsorbsiya adsorbat molekulalari adsorbent bilan kimyoviy o'zaro ta'sirga kirmaydi va shuning uchun absorber yuzasida o'z individualligini saqlab qoladi; bu holda adsorbsiya van der Vaals kuchlarining ta'siridan kelib chiqadi. Da kimyoviy adsorbsiya, yoki kimyosorbtsiya, adsorbsiyalangan molekulalar adsorbent bilan kimyoviy reaksiyaga kirishib, sirtda kimyoviy birikmalar hosil qiladi. Teskari jarayon - adsorbent yuzasidan molekulalarni olib tashlash jarayoni deyiladi desorbsiya. Fizik adsorbsiya, xemisorbtsiyadan farqli o'laroq, qaytariladi. Desorbsiya jarayoni tozalash usuli sifatida ham qo'llanilishi mumkin. Adsorbsiya selektiv jarayondir, ya'ni. Adsorbent yuzasida faqat sirt qatlamining erkin energiyasini kamaytiradigan yoki boshqacha aytganda, atrof-muhitga nisbatan sirt tarangligini kamaytiradigan moddalar adsorbsiyalanadi. Shunday qilib, topilgan moddalarning, masalan, eritmada turli adsorbsion qobiliyatlaridan foydalanib, ulardan birini adsorbent bilan singdirib, ikkinchisini eritmada qoldirish orqali ularni ajratish va tozalash mumkin. Adsorbsion tizimning miqdoriy xarakteristikasi hisoblanadi adsorbsiya izotermasi. U moddaning kontsentratsiyasi o'rtasidagi bog'liqlikni ifodalaydi BILAN eritmada va uning miqdori Cs, adsorbsion muvozanat sharoitida doimiy haroratda adsorbent sirt birligi tomonidan adsorbsiyalanadi. 1. Adsorbent yuzasi cheklangan miqdordagi mustaqil adsorbsiya joylariga ega va har bir uchastka faqat bitta molekulani adsorbsiyalashi mumkin.

2. Yarimo'tkazgichlarning MOS gidrid epitaksisi.

Ko'pgina yarimo'tkazgichli birikmalar A 3 B 5, A 2 B 6 va A 4 B 6 MOC texnologiyasi yordamida o'stirilishi mumkin. A 3 B 5 birikmalarining o'sishida beshinchi guruh elementlarining organometalik birikmalari o'rniga mos keladigan elementlarning gidridlaridan foydalanish mumkin. Bunday holda, MOC-gidrid texnologiyasi atamasidan foydalanish odatiy holdir. Ayrim metallorganik birikmalar: Ga(CH 3) 3 - trimetilgalyum (TMG), Ga(C 2 H 5) 3 - trietilgalliy (TEG), In(CH 3) 3 - trimetilindiy (TMI), In(C 2 H 5) 3 – trietilindiy (TEI), Al (CH 3) 3 – trimetilalyuminiy (TMA) (umuman – MR3, bu yerda M metall, R 3 – (CH 3) yoki (C 2 H 5) – alkil). Gidridlar: ASH 3 – arsin, PH 3 – fosfin.

MOS gidrid epitaksisi paytidagi jarayonlarning sxematik tavsifi shaklda ko'rsatilgan. 2. Reaktsiya sovuq devorlarga ega bo'lgan reaktorda atmosfera yoki pasaytirilgan bosimdagi gaz oqimida sodir bo'ladi. Tashuvchi gaz odatda vodoroddir. To'liq reaktsiyaning alohida bosqichlari allaqachon gaz fazasida sodir bo'ladi. Yakuniy bosqichlar va panjaraga qo'shilish yarimo'tkazgich yuzasida sodir bo'ladi. Odatdagi reaktorlar bir nechta organometalik va gidrid manbalarini ulash imkonini beradi, shuning uchun turli materiallarning o'zgaruvchan qatlamlari bir o'sish tsiklida ketma-ket o'stirilishi mumkin. Bu ko'p qatlamli ko'p komponentli epitaksial tuzilmalarni olish imkonini beradi.

Metall-organik epitaksiyaning texnologik jarayoniga etchantlar kirmaydi va o'sish jarayoni bug'-gaz fazali epitaksiyaning ba'zi boshqa usullarida bo'lgani kabi cho'kish va o'chirish o'rtasidagi raqobat natijasi emas. Natijada qatlamlar orasidagi keskin chegaralar va o'sib borayotgan qatlamlarning qalinligi va tarkibi bo'yicha bir xilligi ta'minlanadi.

MOS gidrid epitaksisi gaz fazasidan A III B V birikmalarining epitaksial qatlamlarini ishlab chiqarish uchun barcha texnologiyalarning eng oddiyidir. Aralashmalarning hosil bo'lishining umumiy reaktsiyasi bu turdagi reaktsiyadir

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