Сорбция. 
Физико-химическая очистка сточных вод

Сорбция — процесс поглощения вещества из окружающей среды твердым телом или жидкостью. Поглощающее тело называется сорбентом, а поглощаемое — сорбатом.

Различают поглощение вещества всей массой жидкого сорбента (абсорбция) и поверхностным слоем твердого или жидкого сорбента (адсорбция). Сорбция, сопровождаясь химическими взаимодействием сорбента с поглощаемым веществом, называется хемосорбцией.

Сорбция представляет собой один из наиболее эффективных методов глубокой очистки от растворенных органических веществ.

Сорбционная очистка может применяться самостоятельно и совместно с биологической очисткой как метод предварительной и более чем глубокой очистки.

Преимуществами этого метода является возможность адсорбции веществ многокомпонентных смесей и, кроме того, высокая эффективность очистки, особенно слабо-концентрированных сточных вод.

Сорбционные методы весьма эффективны для извлечения из сточных вод ценных растворенных веществ с их последующей утилизацией и использования очищенных сточных вод в системе оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Адсорбция растворенных веществ — результат перехода молекулы растворенного вещества из раствора на поверхность твердого сорбента под действием силового поля поверхности.

При этом наблюдаются два вида межмолекулярного взаимодействия: молекул растворенного вещества с молекулами (атомами) поверхности сорбента и молекул растворенного вещества с молекулами воды в растворе (гидратация).

Разность этих двух сил межмолекулярного взаимодействия и есть та сила, с которой удерживается извлеченное из раствора вещество на поверхности сорбента.

Чем больше энергия гидратации молекул растворенного вещества, тем большее противодействие испытывают эти молекулы при переходе на поверхность сорбента и тем слабее адсорбируется вещество из раствора.

Сорбционная очистка сточных вод наиболее рациональна, если в них содержатся преимущественно ароматические соединения, не электролиты или слабые электролиты, красители, непредельные соединения или гидрофобные (например, содержащие хлор или нитрогруппы) алифатические соединения. При содержании в сточных водах только неорганических соединений, а также низших одноатомных спиртов этот метод не применим.

В качестве сорбентов применяют различные искусственные и природные простые материалы: золу, коксовую мелочь, торф, силикагели, алюмогели, активные гели и т. д.

Эффективными сорбентами являются активные угли различных марок. Пористость этих углей составляет 60−75%, а удельная площадь поверхности — 400−900 м. кв./г.

Обычно сорбционная установка представляет собой несколько параллельно работающих секций, состоящих из трех — пяти последовательно расположенных фильтров. флотация отстойник сорбция При достижении предельного насыщения головной фильтр отключается на регенерацию, а обрабатываемая вода подается на следующий фильтр. После регенерации головной фильтр включается в схему очистки уже в качестве последней ступени. Процесс сорбции в статических условиях осуществляется путем интенсивного перемешивания обрабатываемой воды с сорбентом в течение определенного времени и последующего отделения сорбента от воды отстаиванием, фильтрованием и т. п.

При последовательном введении новых порций сорбента в очищаемую воду можно очистить её от загрязняющих веществ до любой концентрации.