Природный цеолит для очистки от различных загрязнений

Природный цеолит для очисткиКристаллическая структура цеолитов и высокая пористость позволяет широко использовать минералы в различных целях. Однако, особое место они занимают в процессе очистки воды. Проводилось огромное количество исследований, которые подтвердили высокую эффективность очистки цеолитами при удалении вредных веществ.

Преимущества минерала

Цеолиты – это отдельная группа алюмосиликатов с уникальными свойствами. Часто их используют в обычных бытовых фильтрах. Чтобы получить питьевую воду. Превосходит по очистительным функциям кварцевый песок. Это обусловлено их пористостью. Показатель превышает на 16% кварцевый песок.

Минерал обладает рядом особенных свойств:

  • Улучшает технологические параметры фильтрации. Скорость при применении минерала достигает 7-9 м/ч, когда как у кварца всего 5-7 м/ч. При этом фильтровальный цикл увеличивается от 4-х до 16 часов. Расход воды для промывки фильтровального слоя, наоборот, снижается на 10-30%.
  • Обеспечивают высокую сорбционную способность к микроорганизмам. При избыточной концентрации аммиака в жидкости начинается активное размножение и рост водорослей. Также начинают развиваться болезнетворные бактерии. Если загрязнение биологическое, то эффективность очищения с помощью вулканического минерала в сравнении с кварцем в 3080% выше.
  • Защищает от радионуклидов и тяжелых металлов. Благодаря катионному обмену происходит удаление токсичных веществ. Причем цеолит более эффективно справляется с ионами большого размера.

Стоит отметить, что в зависимости от типа и пористой структуры цеолит избирательно поглощает элементы, играя роль своеобразного сита. Минерал способен очистить от следующих видов токсинов:

  • Токсичных металлов.
  • Бактерий и вирусов.
  • Радиоактивных элементов.
  • Фенола и аммония.
  • Нитратов и аммиака.
  • Нефтепродуктов.
  • Органических загрязнителей.
  • Пестицидов и патогенных микроорганизмов.

Более того, цеолиты способны улучшить органолептические показатели воды. Также они снижают концентрацию ионов хлорида, фторида. Убирают из состава соли жесткости и смягчают воду. В таблице представлена доказанная эффективность, по сравнению с другими способами очистки воды

Показатель

Вода в очистных сооружениях

Очистка с биофильтрами

Очистка фильтром с мраморным наполнением/%

Очистка цеолитовым фильтром

pH

7,66

-

7,22

 

7,34

 

Прозрачность, см

2,8

1,45

25,5

 

Больше 30

 

Концентрация веществ

 

 

 

 

 

 

NH+4

15,7

10,4

9,0

13

0,68

93

NO3-

3,62

18,96

12,68

33

11,6

39

NO2-

0,67

1,03

0,75

27

1,07

-

SO4-

65,2

-

50

23

42,6

35

Cl-

364

-

138

62

126

65

PO42-

4,98

-

4,29

14

4

20

Feобщ

0,85

-

0,28

67

0,19

78

Поверхностно-активные вещества

0,2

-

0,14

30

0,13

35

Данные в таблице основаны на анализе очистительных способностей цеолитов при использовании минералов, фракция которых составляет от 2,5 до 5 мм.

История применения цеолитов для очистки воды

Изначально цеолит применялся в нефтехимической промышленности, чтобы обезвоживать и очищать нефтяную продукцию. Правда, со временем ученые обнаружили, минерал поглощает не только воду, но и различные загрязнители и токсины, включая радионуклиды и масла.

Особую популярность в странах СНГ цеолиты достигли после аварии на Чернобыльской атомной электростанции. Тогда было высвобождено огромное количество радиоактивных изотопов цезия, которые накапливаются в организме. Ликвидаторы изначально принимали лишь спирт или красное вино, чтобы снизить последствия радиационного облучения.

Однако ученые из Новосибирска, которых возглавлял Академик Богатов В.И. решили доставить в Припять цеолит. Его измельчали в ступке и смешивали с питьевой водой. Этим составом отпаивали ликвидаторов. Позже они обнаружили, что те, кто не отказывался от данного питья, меньше страдал от лучевой болезни. У них была меньшая слабость, не так разрушались зубы и лейкоцитарная формула не так сильно была изменена. Благодаря этому опыту в 1998 году создали препарат, который способен выводить радиоактивный цезий и стронций. Если бы цеолит не использовался в то время для очистки воды, то большинство населенных пунктов в Украине остались бы без пригодного водоснабжения.

Природный цеолитВ Украине активно применялся минерал на всех водозаборных станциях, находящихся в районе бассейна Днепра. Также цеолитом обеззараживали сбрасываемые в реку стоки с атомной электростанции. Согласно исследованием, если пропускать воду через слой цеолита, толщиной в два метра, то зараженность жидкости радиоактивными изотопами на 2 порядка.

Это не единственный случай масштабного применения цеолитов для очищения воды. В Красноярске его использовали в водопроводных сооружениях «Горячий Лог». Там заборная вода из реки Енисей очищается и подается в городскую водопроводную сеть. При применении цеолита для очищения воды, ее качество полностью соответствовало установленным стандартам по ГОСТ 2874 «Вода питьевая». Одновременно с этим было замечено снижение жесткости воды на уровне сорбентов, по типу КУ-2-8. Также снижалась необходимость более частой промывки в сравнении с кварц-керамзитовыми составами. Поэтому Минздрав РФ рассматривает возможность применять вулканический минерал для фильтрации воды при ее подаче в городскую водопроводную сеть. Причем схема применения достаточно простая:

  • Цеолит засыпается в фильтр и замачивается.

  • Выполняется разрыхление. Подается очищенная вода в фильтр снизу-вверх, после чего удаляется через лоток в резервуар грязной жидкости.

  • Регенерация. Для этого подается солевой раствор из нижнего уровня солевого бака напрямую на цеолит.

  • Отмывка минерала от соли. Для этого подается вода снизу-вверх. Процесс длится до тех пор, пока концентрация аммония не достигнет уровня меньше 0,9 мг/л.

При этом схема допускает вторичное применение солевого раствора с той же целью. Для этого необходимо выполнить отдувку аммиака воздухом.

В Санкт-Петербургском Научно-Исследовательском и Академии Коммунального хозяйства разработали технологию глубокой очистки воды с помощью цеолитов. При этом она предполагает проведение непрерывной рециркуляции осадка на сооружениях при первичной очистке воды. Исследования проводились в лабораторных условиях, а также на опытно-производственной установке, расположенной на р. Нева.

В результате исследования было выяснено, что использование порошкообразного цеолита позволяет ускорить процесс образования взвеси и его осадка, а также за счет этого увеличить степень осветления жидкости при первичной очистке в 1,2-1,33 раза.

Задействование сорбционных свойств минерала повышает эффективность устранения растворимых примесей и различных органических элементов. К примеру, алюминия в составе жидкости после очистки становится меньше на 20-44%, хлорических соединений вовсе на 46-94%, а фенола на целых 63-83%.

Дополнительно было обнаружено уменьшение содержания ионов тяжелых металлов в составе воды:

  • Свинец: 94%.
  • Медь: 64-80%.
  • Цинк: 16,7-27,8%.
  • Железо: 85,7%.
  • Хром: 74-76%.
  • Кадмий: 40%.

При исследовании физических параметров слоя образованного осадка было выявлено, что объемная концентрация осадка увеличилась, как и производительность осветлителя-циркулятора.

Благодаря полученным результатом специалисты смогли разработать регламент для внедрения технологии очистки воды с применением порошкообразного цеолита. Также были разработаны технические условия, указывающие природные цеолитовые сорбенты в виде фильтрующего материала для очищения питьевой или промышленной воды.

Удаление аммиака

Очистка природным цеолитом воды от аммиака является крайне важным этапом, так как именно он считается одним из главных элементов, загрязняющих сточные воды и некоторые промышленные стоки. Исследования проводились на очистных сооружениях в Улан-Удэ и Дивногорске. Они показали, что цеолиты обладают высокой обменной емкости по отношению к аммиаку. Полная составляет 860 г-экв/м3, а рабочая – 540 г-экв/м3. При этом очистка от аммиака на 100% при изначальной концентрации 50мг/л возможна при прохождении 55 объемов. Полноценное насыщение приходит во время прохождения 857 объемов. Все опыты подтвердили эффективность очистки вод от аммиака с помощью цеолитов.

Другие статьи


Осадочные минералы, Цеолит
25.03.2022
Осадочный цеолит, также как и вулканический, имеет природное происхождение
Цеолиты: состав, фракции, где используются
15.11.2021
Цеолиты являются минералами с адсорбирующими свойствами.
Активированный цеолит как катализатор: сфера применения
16.11.2021
Каталитические свойства кристаллических алюмосиликатов открыли еще в 1915 году.
Мы вам перезвоним!

Отправляя сведения через данную электронную форму, Вы даете согласие на обработку представленной Вами информации (включая персональные данные).

Акция
БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА ПО СПб ОТ 1000кг
Цеолит-Клиноптилолит
Время проведения акции ограничено!!!
00
00
00
00