Применение и характеристики средств против пузырьков в обработке сточных и отходных вод

Thread Content

Средства для устранения пены в воде, используемые в целлюлозно-бумажной промышленности, применяются в основном на этапах производства целлюлозы и изготовления бумаги. Основными компонентами в этом процессе являются лигнин, целлюлоза, летучие органические кислоты и т. д. Такая промышленная сточная вода отличается высокой концентрацией загрязнителей, большим объемом выбросов, сложностью биоразложения и низкой биохимической разлагаемостью; поэтому с ней довольно сложно справиться. Распространенным методом обработки сточных вод из целлюлозно-бумажной промышленности является коагуляционный метод. Этот метод обладает высокой универсальностью, простотой в использовании и удобством в эксплуатации. Однако у него есть недостатки: высокие затраты и большое количество осадка, образующегося в процессе обработки ； Другой метод — биологический, который обладает такими преимуществами, как отсутствие вторичного загрязнения и низкая стоимость обработки, однако он не позволяет полностью снизить содержание органических загрязнителей. В последние годы ученые внутри страны и за рубежом проводили исследования по применению талька в качестве агента, способствующего коагуляции, агента для фильтрации, а также средства для устранения пены в сточных водах целлюлозно-бумажной промышленности. Средства для устранения пены при обработке нефтяных сточных вод применяются в основном в таких сферах, как нефтяная промышленность, сталелитейная промышленность, газовые установки, а также в производстве охлаждающих и смазочных жидкостей в машиностроительной промышленности. Наличие слоя нефти на поверхности сточных вод лишает воду способности к самоочищению, нарушает экологический баланс в водоемах. Это не только вредит здоровью человека, но и сказывается на производстве сельскохозяйственных культур. В настоящее время метод плавучести используется в качестве основного способа обработки нефтяных сточных вод. Однако этот метод требует большого количества энергии, много флокулянтов, а также занимает значительную площадь. Другие методы, такие как электрохимический и адсорбционный методы, также имеют недостатки: высокие операционные затраты и ограниченная сфера применения. В последние годы некоторые ученые изучали использование антипенных порошков в качестве агентов для поглощения масла, что открыло новый путь для обработки нефтяных сточных вод. Юй Рэньхуань и его коллеги исследовали влияние двух факторов – количества талька и его размера зерен – на эффективность очистки нефтяных сточных вод с помощью центробежного конвейерного устройства. Результаты показали, что при использовании талька (150 г/м³ воды), у которого 81% частиц имеют размер менее 0,074 мм, степень обесклеивания достигает 78,30%. Тальк оказывает значительное влияние на эффективность обесклеивания в аэрирующем циклоне; по сравнению с случаем без добавления талька, степень обесклеивания повышается примерно на 5%. Также исследователи изучали эффективность использования талька для обработки нефтяных сточных вод в различных условиях. Результаты показали, что при температуре 20°C, при добавлении талька в количестве 20 г/л и медленном перемешивании в течение 15 минут степень удаления COD из бензина составила 97,8%, а из дизельного топлива — 81,5%. Тальк — это природный гидрофобно-липофильный минерал, способный способствовать разделению гидрофобно-липофильных частиц в масляной и водной средах; поэтому порошок талька может использоваться в качестве абсорбента для обработки масляных сточных вод. Обработка сточных вод, содержащих красители: состав таких вод сложен, а их цвет насыщенный, что приводит к серьезному загрязнению окружающей среды. Сточные воды с катионными красителями трудно поддаются биологической деструкции и отбеливанию из-за наличия в них сложных ароматических групп; их биоразлагаемость низкая, поэтому такие сточные воды сложно обрабатывать. Традиционные методы обработки сточных вод, содержащих красители (фильтрация, коагуляция и т. д.), лишь преобразуют загрязнители из жидкой фазы в твердую или газообразную, но не удаляют их полностью, что может привести к вторичному загрязнению. Поэтому постоянно разрабатываются технологии управления, которые являются экономичными, эффективными и экологически чистыми. Обработка ароматических органических сточных вод. С развитием нефтехимической промышленности, производства пластмасс и других отраслей промышленности количество сточных вод, содержащих ароматические соединения, увеличивается. Эти загрязнители имеют стабильную структуру и сложны в разложении. В настоящее время для обработки ароматических органических сточных вод используются такие методы, как метод высокоэффективного окисления с использованием специальных реагентов и метод разделения с помощью жидкостных мембран. Первый метод хотя и удобен в применении и позволяет быстро проводить реакции, но имеет высокие затраты на эксплуатацию; поэтому он редко используется в стране ； У используемой во втором случае жидкостной пленки быстро наступает старение, кроме того, существуют проблемы загрязнения пленки и высокая стоимость. Эффективность использования порошка для удаления пены из сточных вод значительна; она в основном зависит от структуры и свойств самой воды: (1) уникальная структура пор и большая удельная поверхность ； (2) Поверхностные функциональные группы OH—, H—O—H, Si—O активны ； (3) Природная гидрофобность и липофильность ； (4) Химическая стабильность. Основными методами модификации порошка для удаления пены при обработке воды являются метод модификации путем покрытия поверхности, метод механического измельчения, ультразвуковая обработка и метод закисления. После модификации у порошка увеличивается удельная площадь поверхности, повышается его поверхностно-активность и способность к адсорбции, что позволяет использовать его для обработки сточных вод. Автор считает, что в будущем необходимо сосредоточить усилия на следующих аспектах: (1) Способов модификации порошка для удаления пузырьков в качестве средства для обработки воды существует немного. На основе его собственных свойств следует исследовать методы локальной активной модификации или модификации внешнего слоя, чтобы повысить избирательность адсорбции определенных загрязнителей со стороны модифицированного талька. Кроме того, следует уделить внимание проблеме сброса кислоты, содержащейся в модифицированном тальке ； (2) Сточные воды, обработанные антипенным порошком, как правило, представляют собой сточные воды, полученные в лабораторных условиях, или сточные воды с одним видом загрязнителей; необходимо выяснить, можно ли применять антипенный порошок в крупных масштабах на практике ； (3) Исследования показывают, что смесь, полученная в результате гибридизации SN (октадецилдиметилгидроксиэтилтетракватния) и магнийсиликатов, способна адсорбировать анионы из сточных вод, содержащих красители. Структура межслойных связей в магнийсиликатах схожа со структурой талька; поэтому можно рассмотреть возможность использования гибрида талька и SN для удаления анионов из сточных вод, содержащих красители ； (4) Исходя из таких свойств талька, как смазывающее действие и способность к адсорбции, можно исследовать роль порошка для устранения пузырьков в процессе мембранной сепарации в качестве помощного средства для фильтрации ； (5) Следует усилить исследования методов восстановления и повторного использования антипенных порошков, чтобы обеспечить теоретическую основу для дальнейшего развития применения антипенных порошков в очистке воды. По мере углубления исследований эффективности использования антипенных средств для очистки воды от загрязнений, а также развития технологий обработки талька, ожидается, что антипенные средства принесут значительные достижения в области обработки воды.