Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Московский Государственный Технический Университет

имени Н.Э. Баумана»

Калужский филиал

Кафедра Промышленной экологии

Курсовая работа по курсу «Химия окружающей среды»

на тему «Физико-химические основы адсорбционной очистки воды от органических веществ»

Калуга, 2008

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2. Адсорбционные методы

3. Сорбция из водных растворов

4. Изотермы адсорбции. Уравнение Лэнгмюра. Уравнение Фрейндлиха......

5. Расчет изотермы адсорбции молекулярно-растворенных органических веществ на активных углях без экспериментальных измерений

5.1 Аддитивность величин стандартного уменьшения свободной энергии адсорбции

5.2 Парциальная константа адсорбционного равновесия при адсорбции из водных растворов на пористых углеродных сорбентах

5.3 Коэффициент активности. Предельное значение коэффициента активности

5.4 Вычисление изотерм адсорбции органических веществ из водных растворов углеродными адсорбентами

6. Методы выбора и контроля адсорбентов для очистки воды

6.1. Влияние природы поверхности и пористости углеродных адсорбентов на молекулярную адсорбцию органических веществ из водных растворов

6.2. Влияние ионизации и ассоциации молекул в растворе на их адсорбцию

7. Кинетика и динамика сорбции из водных растворов

8. Активные угли и их регенерация

9. Использование дешевых сорбентов и отходов

Заключение

Практическая часть

Список используемой литературы

1. ВВЕДЕНИЕ

Объем потребляемой в мире воды достигает 4 трлн. м3 в год, а
преобразованию со стороны человека подвергается практически вся гидросфера. Химическая и нефтехимическая отрасли промышленности способствуют проникновению в водную среду веществ, обычно отсутствующих в ней, или превышению естественного уровня их концентрации, ухудшающей качество водной среды. [9]

За время существования человечества в природную среду было введено огромное количество органических веществ. Вредные химические элементы и вещества попадают в водоемы, ухудшая их санитарное состояние и вызывая необходимость специальной глубокой очистки воды перед использованием ее для хозяйственно-питьевых и некоторых промышленных целей. Многие органические примеси не извлекаются из воды механически, не нейтрализуются при биологической очистке, не удаляются такими традиционными методами водоочистки, как отстаивание, коагуляция и флотация. Это обуславливает введение в комплексную технологическую схему водоподготовки стадии адсорбционной доочистки. Как правило, эта стадия является заключительным этапом в технологическом процессе очистки воды. Адсорбционный метод является хорошо управляемым процессом. Он позволяет удалять загрязнения различного характера практически до любой остаточной концентрации независимо от их химической устойчивости. При этом отсутствуют вторичные загрязнения. Отсюда перспективной является тенденция развития фильтрующе-сорбирующих устройств, предназначенных для локальной доочистки питьевой воды, и этот вопрос является весьма актуальным.

2. АДСОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ

Адсорбция – процесс концентрирования растворенного вещества (адсорбата) или растворителя (адсорбтива) из объема фаз на поверхности раздела между ними (на поверхности твердого тела (адсорбента) или жидкости). ............