С целью улучшения качества воды применяют следующие способы ее подготовки: отстаивание, фильтрация, коагуляция, деодорация, обезжелезивание, умягчение, обеззараживание.
Отстаивание и фильтрацию используют для освобождения воды от взвешенных частиц. Отстаивание проводят в резервуарах. Процесс осаждения частиц идет медленно. Способ требует больших отстойных резервуаров и площадей, поэтому применяется редко. Более распространена фильтрация через песочные и угольно-песочные фильтры.
Обычной фильтрацией нельзя освободиться от коллоидов. В этом случае проводят коагуляцию . Воду обрабатывают веществами (коагулянтами ), которые вызывают укрупнение коллоидных частиц и выпадение их в осадок. В качестве коагулянтов применяют сульфат алюминия и сульфат железа. В водном растворе сульфат алюминия подвергается гидролизу с образованием малорастворимой гидроокиси алюминия.
Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 SO 4
Хлопья гидроокиси алюминия имеют сильно развитую поверхность, которая способна адсорбировать растворимые органические вещества большой молекулярной массы (гуминовые вещества, кремневую кислоту и ее соли и т.д.). В результате этого вода осветляется и освобождается от неприятных привкусов. Для ускорения процесса коагуляции и снижения расхода коагулянтов в воду добавляют флокулянты (например, полиакриламид), способствующие хлопьеобразованию.
Деодорация – обработка воды, устраняющая неприятные запахи, привкусы, которые обусловлены наличием примесей в незначительных количествах. Применяют озонирование (дорогой способ) или обработку активным углем. При фильтровании воды через слой активного угля органические соединения адсорбируются на его поверхности. После такой обработки удаляются из воды не только запахи и привкусы, но снижается ее цветность и окисляемость.
Обезжелезивание . Вода с высоким содержанием железа имеет неприятный вкус и запах и ее использование отрицательно сказывается на процессах брожения, качестве готовой продукции. Поэтому соединения железа следует удалять. Чаще всего воду подвергают аэрированию. При этом Fe 2+ окисляется в Fe 3+ , образуется нерастворимый Fe(OН) 3.
4Fe(HCO 3) 2 + 2H 2 O + O 2 4 Fe(OH) 3 + 8CO 2
После такой обработки воду обязательно фильтруют.
Умягчение состоит в удалении из воды солей кальция и магния. Осуществляется несколькими способами: реагентным, ионообменным, обратноосмотическим, электродиализным.
Реагентный способ – основан на связывании ионов кальция и магния и переводе их в нерастворимые соединения. Разновидности реагентного способа - известковый и содово-известковый.
Известковый способ заключается в обработке воды раствором извести:
Са(HCO 3) 2 + Са(ОH) 2 2СаСО 3 + Н 2 О
Mg(HCO 3) 2 + Са(ОH) 2 MgCO 3 + СаСО 3 + 2Н 2 О
MgCO 3 + Са(ОH) 2 2СаСО 3 + Mg(OH) 2
Содово -известковый способ заключается в последовательной обработке воды растворами извести и соды:
Са,Mg(SO 4) + Na 2 CO 3 (Ca,Mg)CO 3 + Na 2 SO 4
После реакции осадок удаляют. Этот способ прост в исполнении, относительно дешев, можно умягчать воду при любой исходной жесткости до остаточной величины 0,5-1,8 ммоль/дм 3 , однако требует больших производственных площадей и значительного расхода реагентов. В настоящее время практически вытеснен способами ионообмена.
Ионообменный способ умягчения состоит в удалении из воды ионов кальция и магния при помощи ионитов.
Иониты – твердые, практически не растворимые в воде и органических растворителях материалы, способные обменивать свои ионы на ионы, находящиеся в воде. По характеру активных групп иониты делят на катиониты (замещают в растворе катионы на ионы Н 2 , Nа + или другие катионы) и аниониты (замещают анионы в растворе на ионы ОН - или другие анионы).
В качестве ионитов применяют синтетические смолы, природные алюмосиликаты (цеолиты, глаукониты), сульфоугли.
Для умягчения воды чаще всего используют сульфоуголь в Na + -форме, реже в Н + -форме.
Умягчение воды путем ионообмена проводят в вертикальных колонках. Вода проходит через слой угля и происходит замещение ионов Na + или Н + катионита ионами Са 2+ и Mg 2+ , содержащихся в воде.
При этом протекают следующие реакции:
2NaR + Ca(HCO 3) 2 CaR 2 + 2NaHCO 3
2NaR + Mg(HCO 3) 2 MgR 2 + 2NaHCO 3
2HR + Ca,Mg(SO 4) (Ca,Mg)R 2 + H 2 SO 4
R – комплекс катионита.
Постепенно объемная емкость катионита уменьшается. Для ее восстановления Na + -катионит регенерируют путем пропускания раствора поваренной соли, Н + -катионит – растворами серной или соляной кислоты. При регенерации протекают следующие реакции:
(Сa,Mg)R 2 + 2NaCl 2NaR + (Ca,Mg)Cl 2
Недостатком Na-катионирования является подщелачивание воды, увеличение сухого остатка. При Н-катионировании данный недостаток отсутствует, т.к. образуются кислоты, снижающие щелочность воды.
Если временная жесткость более 5 ммоль/дм 3 , то лучше использовать комбинированный способ, например, Na-Н-катионирование (последовательное или параллельное).
В частных случаях можно обессолить воду путем последовательного Н-катионирования и ОН-анионирования. Такая вода по составу близка к дистиллированной, т.к. освобождена от катионов и анионов.
Электродиализный способ служит для обессоливания воды. Заключается в переносе растворенных веществ через ионитовые мембраны под действием электрического поля. При этом катиониты движутся к катоду, проходят через катионитовые мембраны и задерживаются анионитовыми. Аниониты движутся в обратном направлении – к аноду, проходят через анионитовые мембраны и задерживаются катионитовыми.
Недостатками метода являются закупорка мембран вследствие осаждения слаборастворимых солей (поэтому воду предварительно надо очищать), большие затраты электроэнергии.
Метод обратного осмоса наиболее перспективный. Он заключается в фильтровании воды под давлением, превышающим осмотическое, через полупроницаемые мембраны. При этом мембраны пропускают растворитель (воду), но задерживают растворенные вещества (ионы солей, молекулы органических соединений). Мембраны при этом меньше загрязняются, так как вещества на них не сорбируются
Обеззараживанию подвергается вода, которая имеет отклонения по бактериологическим показателям. Существуют следующие способы обеззараживания: хлорирование, обработка ультрафиолетовыми лучами, озонирование, обработка ионами серебра и ультразвуком.
Хлорирование – применяется газообразный хлор, хлорная известь (СаСl 2), гипохлорид кальция Са(ОСl) 2 . При обычных условиях хлорирования действие хлора распространяется лишь на вегетативные формы микроорганизмов. Для спорообразующих микроорганизмов требуется большие дозы хлора и длительный контакт с водой. Кроме того, хлор, соединяется с органическими соединениями, например с фенолами, и вода приобретает «аптечный» привкус. Вода с высоким содержанием хлора не пригодна для обработки дрожжей.
Озонирование . Сущность способа заключается в том, что до соприкосновения с водой воздух подвергается воздействию электрического разряда. При этом часть кислорода превращается в озон. Молекула озона очень нестойкая и распадается на молекулярный и атомарный кислород (О 2 и О +). Атомарный кислород, действуя как окислитель, приводит к гибели бактерий. Одновременно снижается цветность воды, она приобретает приятный вкус и запах. Метод дорогой, применяется ограниченно. По бактерицидному действию не отличается от хлорирования.
УФ-облучение – прогрессивный способ. Обеззараживающее действие является мгновенным и распространяется на вегетативные и споровые формы микроорганизмов. Эффективность бактерицидного воздействия ультрафиолетовых лучей зависит от продолжительности и интенсивности облучения, а также от наличия взвесей и коллоидов в воде, рассеивающих свет и препятствующих проникновению лучей в толщу воды. В качестве источника ультрафиолетового излучения используют ртутно-кварцевые и аргонно-ртутные лампы, которые устанавливают в аппаратах на пути движения воды. Установки бывают с погружными и непогружными источниками излучения.
Обработка ионами серебра. Ионы серебра даже в малых дозах обладают бактерицидным действием, но распространяется оно только на вегетативные формы микроорганизмов и очень незначительно - на споровые формы. Эффект бактерицидного действия достигается при продолжительном (двухчасовом) контакте ионов серебра с водой. Обогащают воду ионами серебра методом контактирования с посеребренным песком; непосредственным растворением в воде солей серебра; электролитическим способом с помощью ионизаторов.
Применение ультразвука . При большой мощности ультразвуковых волн вблизи поверхности вибратора происходит как бы взрыв жидкости и образование пустот. Этот процесс называется «кавитация». Под действием кавитации клетки микроорганизмов разрываются на части. При обработке ультразвуком в течение 5 мин достигается полная стерилизация воды. Метод дорогой и еще не нашел широкого применения в промышленности.
Чаще всего на предприятиях проводят комплексную обработку воды, включающей несколько ступеней очистки, что зависит от качества исходной воды.
> Системы водоподготовки
Сегодня термин «водоподготовка» прочно укрепился. Хотя впервые этот термин появился с появлением паровых котлов и паровых машин. Ученые заметили, что долговечность этих сооружений напрямую зависит от качества воды. Воду, которую использовали в паровых котлах и паровых машинах специальным образом готовили.
Водоподготовка – это процесс удаления из воды всех примесей, начиная от взвешенных частиц и заканчивая солями металлов.
С водоподготовкой мы сталкиваемся каждый день. Зачем в магазинах автозапчастей продают дистиллированную воду? Для обслуживания аккумуляторных батарей. Поскольку, если в аккумулятор залить обычной воды - через несколько дней Вы автомобиль просто не заведете.
В наши дни, этот термин получил более широкое понимание. К промышленной водоподготовке добавилась бытовая водоподготовка. Огромное количество бытовых фильтров появилось на рынке. Экология ухудшается, а люди заметили, что от чистоты потребляемой воды зависит наше с вами здоровье.
На бытовом уровне, водоподготовка и водоочистка – это одно и тоже. Это синонимы.
Фильтр очистки воды от железа – это один из элементов системы в коттедже или загородном частном доме.
Фильтр для умягчения воды – это другой элемент водоподготовки.
Рассмотрим основные составляющие системы:
Пятый пункт становится наиболее актуальным последнее время. Один сосед очищает стоки и отводит очищенную воду подальше, а второй сосед за высоким забором без всякой очистки льет под себя. Вот и получается, что в ближнем Подмосковье не осталось чистых колодцев. Почти во всех обнаруживают кишечную палочку. И количество таких соседей не уменьшается.
В одном из поселков престижного района московской области мы обнаружили в воде споры сибирской язвы. Дальнейшее изучение темы выявило, что в 30-е годы на этом месте был скотомогильник. Случаи такие – крайне редки, но прецеденты есть.
Замечено, что мягкая вода менее вкусная . В святых источниках жесткость воды на уровне 7 мг-экв/л. Но такая жесткость портит нагревательные приборы, в чайнике образуется накипь, бойлеры горячего водоснабжения быстро выходят из строя. Вот и появляется задача оптимизации промышленной водоподготовки и бытовой водоподготовки.
Для артезианских вод Подмосковья водоподготовка необходима . В среднем содержание железа составляет 3 мг/литр. Этого вполне достаточно, чтобы при стирке светлое белье окрасить в рыжий цвет.
Как отмечалось, по технологии элементы водоподготовки бывают реагентные и безреагентные. Очевидно, что в картриджном фильтре ничего восстанавливать не надо. Нужно просто вовремя заменить картриджный элемент. А в фильтре умягчителе используется насыщенный раствор соли. Эта технология считается реагентной.
Фильтры - обезжелезиватели тоже делятся на реагентные и безреагентные.
Выбор тех или иных технологий в водоподготовке зависит от химического анализа воды. Например когда водородный показатель РН меньше 7 единиц, очистка с аэрацией от железа не применяется. Здесь необходимо ставить РН-корректор, либо применять в качестве фильтрующего элемента ионообменные смолы.
Поэтому, если Вы чувствуете в себе силы и знания смонтировать систему водоподготовки самостоятельно, для выбора технологической схемы настоятельно рекомендуем обратиться к химику-технологу по водоподготовке. Нюансов достаточно много.
Городская вода тоже проходит водоподготовку. Обеззараживание воды в промышленных масштабах производится хлором. Большинство бытовых фильтров и предназначены для удаления хлора.
Поскольку все процессы водоподготовки скрыты от наших глаз, появилось много мошенников, которые за очень умеренные деньги предлагают фильтры, которые не только удалят из воды все вредные примеси, но и зарядят воду чудодейственными ионами, без которых вообще жить не возможно.
Увы, чудес не бывает. Чем выше степень очистки воды, тем дороже стоит система водоподготовки. Чем производительнее система - тем она дороже.
Необходимо отметить, что существует устойчивая тенденция постоянного снижения цен на системы водоподготовки при улучшении качества их работы. Наука не стоит на месте. И мембранные технологии вошли в технологию водоподготовки в виде реверсосматических фильтров.
Гудрон является смолистым и черным веществом, имеющим твердую или вязкую структуру. Остается после перегонки из нефтепродуктов топливных и масляных фракций. Процесс, при котором образуется гудрон, протекает при температурах от 450 до 600оС.
Для создания качественного и надежного дорожного покрытия применяются различные по составу и свойствам материалы. Одним из них является гудрон. Что это за вещество, какими свойствами оно обладает и где применяется, очень хорошо известно в первую очередь строителям и дорожным рабочим. Люди старшего поколения, чье детство прошло в Советском Союзе, наверняка помнят, какая была их первая жевательная резинка — гудрон. Внешне это смолистая субстанция, образуемая после , имеющая вязкую структуру и выраженный Выход гудрона составляет от 8 до 45 процентов от массы нефти.
Основу этого вещества составляют нефтепродукты, поэтому по составу гудрон очень схож с нефтяными фракциями. Обязательными компонентами являются:
Нефтяные смолы, состоящие из сложных по составу углеводородов и придающие гудрону вязкость и тягучесть.
Асфальтены — твердые вещества, повышающие температурную устойчивость.
Асфальтовые кислоты и их ангидриды, имеющие смолистую консистенцию и относящиеся к полинафтеновым кислотам.
Также обязательной составляющей гудрона является высокое содержание примесей металлов, присутствующих в нефти.
Они зависят в основном от свойств нефти, а также технологий, применяемых при ее переработке. Природа нефтяных фракций влияет и на некоторые характеристики гудрона, такие как плотность, температура плавления и вспышки, коксуемость. Более качественный гудрон получается из тяжелой смолистой нефти и составляет около 8% ее массы.
В самых различных отраслях применяется гудрон. Что это незаменимая составляющая для производства дорожного и строительного битума, известно, пожалуй, всем.
Но кроме этого, гудрон необходим и при изготовлении моторного топлива, мазута и горючих газов. В строительной и резиновой его используют в качестве мягчителя. Гудроны с высоким содержанием смол могут перерабатываться в дизельное топливо с применением метода гидрогенизации и крекинга.
Для того чтобы удалить смолисто-асфальтеновые составляющие и полициклические углеводороды, которые имеют низкий показатель вязкости и высокую степень коксуемости, применяется деасфальтизация гудрона. Растворителем, как правило, служит пропан. Но наряду с ним, когда требуется получить сырье установок гидрокрекинга или могут использоваться пентан и бутан. Иногда проводится двухступенчатая деасфальтизация, когда полученный в первой ступени асфальт выделяет более вязкий компонент — деасфальтизат 2.
При проведении дорожных работ гудрон подвозят в твердом виде, и уже непосредственно перед применением он разогревается до жидкого состояния.
При производстве моющих средств, светлых масел, очистке парафинов и других технологических процессах, где в качестве реагента используется образуется побочный продукт, который называется кислый гудрон. Это ценный вторичный ресурс в виде смолистой массы черного цвета, содержащей в основном серную кислоту и органические соединения. Тонна кислого гудрона позволяет получить 600 кг жидкого топлива, 230 кг гипса, 110 кг кокса или 60 кг газообразных углеводородов.
Несмотря на всю свою ценность в качестве сырья для битумных вяжущих, еще и одним из самых серьезных факторов, представляющих угрозу экологии, является кислый гудрон.
Что это вещество действительно является источником опасности для растительного и животного мира, несложно представить, если вспомнить его состав — смолистые вещества и свободная серная кислота, содержание которой может составлять до 70% всей массы.
Опасность представляет и способ хранения кислых гудронов. В связи с тем, что отсутствуют на сегодня рациональные методы их утилизации, эти отходы просто сваливаются в пруды-накопители, занимающие иногда довольно значительные площади. В результате окислительно-восстановительных процессов, которые самопроизвольно происходят на поверхности этих хранилищ, выделяется большое количество После сильных дождей или таяния снега весной кислые воды, стекающие из переполненных прудов, закисляют почву и подземные воды.
Все это негативно влияет на экологическую ситуацию вблизи расположения подобных прудов, отрицательно воздействует на здоровье людей, проживающих на прилегающей территории. Миллионы тонн кислых гудронов складируют в открытых прудах-накопителях на территории России. Практически на всех нефтеперерабатывающих заводах имеются такие отходы. В одной только Нижегородской области их накоплено более 250 тонн.
При современном развитии строительства постоянно растет спрос на такую продукцию, как битум, гудрон, асфальт. Соответственно, увеличивается и количество производителей. Многие из них пытаются решить проблему утилизации кислых гудронов, используя метод сернокислотной очистки, но делается это еще в недостаточных масштабах, т. к. это довольно сложный технологический процесс. Он требует дорогих кислотоупорных материалов, разработки специальных технических приемов и условий хранения. Сегодня разрабатываются наиболее эффективные технологии по утилизации кислого гудрона.
Почти все специалисты, занимающиеся дорожным строительством, по праву считают гудрон уникальнейшим материалом. Его повторное плавление позволяет создавать различные соединения, которые с успехом применяются при строительстве дорог. А применение гудрона в кровельных и строительных работах, для получения мазута, смазочных масел и жидкого топлива еще больше повышает его ценность.
Раздел очень прост в использовании. В предложенное поле достаточно ввести нужное слово, и мы вам выдадим список его значений. Хочется отметить, что наш сайт предоставляет данные из разных источников – энциклопедического, толкового, словообразовательного словарей. Также здесь можно познакомиться с примерами употребления введенного вами слова.
гудрон
гудрона, мн. нет, м. (фр. goudron) (тех.). Хрупкая, рассыпчатая черная масса, получаемая из отбросов нефтеперегонки и др. способами, употр. как топливо, как изоляционный материал для электрических кабелей, а также в дорожных и шоссейных работах.
гудрон
А (-у), м. Черная смолистая масса из отходов перегонки нефти употр. гл. обр. в дорожном строительстве, а также дорожное покрытие из такой массы.
прил. гудронный, -ая, -ое.
гудрон
Черная смолистая масса из отходов перегонки нефти, применяемая в дорожном строительстве, для изготовления кровельных и изоляционных материалов и т.п.
разг. Дорога, покрытая такой массой.
гудрон
ГУДРОН (франц. goudron) черная смолистая масса, остаток после отгонки из нефти топливных и масляных фракций. Используют для получения нефтяных битумов, как дорожно-строительный материал, сырье для крекинга.
Гудрон
(франц. goudron), чёрная смолистая масса, получающаяся после отгона из нефти топливных и масляных фракций. Выход Г. из различных нефтей 15≈30% (считая на нефть). Главные составные части Г.: масла, не отогнавшиеся при перегонке нефти, нефтяные смолы, твёрдые асфальтообразные вещества (асфальтены, карбены, карбоиды), смолистые вещества кислотного характера (асфальтогеновые кислоты и их ангидриды). Плотность Г. 0,95≈1,0 г /см3, вязкость при 100 ╟С 18≈45 градусов ВУ (см. Градус Энглера).
Г., в котором сохранилась значительная доля масляных фракций, называется полугудроном; его вязкость 18≈25╟ ВУ, температура вспышки 140╟C. Г. называются также концентрированные остатки масляных нефтей (масляные Г.), подвергаемые многостадийной очистке для получения высококачественных моторных масел. Смолистые остатки после сернокислотной очистки нефтепродуктов называются кислым гудроном. Г. используется для получения нефтяных битумов, как дорожно-строительный материал; полугудрон применяют для смазывания грубых механизмов; масляные Г. ≈ как мягчители в резиновой промышленности и в строительстве. Высокосмолистые Г. крекингом, гидрогенизацией деструктивной могут быть переработаны в бензин , дизельное топливо и др.
Лит.: Наметкин С. С., Химия нефти, , М., 1955; Нефтепродукты. Свойства, качество, применение. Справочник, М., 1966.
В зависимости от природы нефти и степени извлечения газойлевых фракций плотность гудрона составляет от 0,95 до 1,03 г/см³, коксуемость от 8 до 26 % по массе, температура плавления 12-55 °C, температура вспышки от 290-350 °C.
Гудрон используют для производства дорожных, кровельных и строительных битумов, малозольного кокса , смазочных масел, мазута, горючих газов и моторного топлива.
Кислый гудрон - отходы, которые образуются при очистке некоторых нефтепродуктов концентрированной серной кислотой; вязкая жидкость чёрного цвета, содержащая наряду с органическими веществами 15-70 % серной кислоты.
Действительно, софиты и яркие прожектора на восемнадцатом километре присутствовали и, подключенные к упрятанным в спецмашины генераторам, ослепительно высвечивали белый порошок безосколочного стекла на жирном черном гудроне , впечатанные в него обкатанные кругляши гравия, потеки мазута, камешки и блестящие латунные цилиндрики, каждый из которых Сизов обозначал бумажными трафаретками с аккуратно вырисованными цифрами.
То, что покрывало его, было похоже на гудрон или расплавленный асфальт, такое же матово-черное, жидкое на вид, но достаточно густое и вязкое.
В это время Энди Дюфресн, в пятнадцати футах от него распределявший гудрон по крыше, опустил свою щетку в бадью и пошел прямо к Мерту и Хендли.
К тому времени, когда вернулся напарник, броня была уже снята, двухметровые спирали ленты, черные и блестящие от гудрона , валялись в углу, и Сергей, размотав нижний слой джута, мыл бензином свинцовую опрессовку кабеля.
Прикрученный шурупами каблук, стелька, вырезанная из толстой мягкой кожи, капроновые шнурки, покрашенные гудроном , перешитый и дважды прошитый в основании язычок - не ботинки, а образец бережного отношения к собственному здоровью.
Если с утра будет солнце, то к полудню буду шпаклевать лодку и заливать гудроном пазы и днище.
Покрытая гудроном подъездная аллея в форме подковы вела к парадной двери, а от нее - обратно, к расписанным узором каменным столбам, заменявшим ворота, и дальше, к проезжему тракту.
Какое-то время мы ехали по четырехрядному шоссе с разделительной полосой, потом по трехрядному и, наконец, по ухабистой двухрядной дороге, мощенной гудроном , и грунтовому проселку с одной колеей.
Мне удается установить, что я нахожусь в огромной бетонной трубе, от которой разит гудроном , и теперь я вспоминаю все: прыжок с моста, и прыжок под откос из вагона движущегося поезда, и то, как я добрался до трубы возле насыпи.
Метрах в тридцати восточнее котельной стоял большой бак с гудроном , наверху -- площадка подъемника.
Ему приснилось, что он стоит на черном, засыпанном щебнем гудроне железнодорожного переезда где-то в пустынных просторах западного Миссури.
