Очистка воды методом экстракции

В процессе работы определенных предприятий, появляется большое количество сточных вод, которые нужно утилизировать. Чтобы минимально вредить окружающей среде, при этом выделять из стоков некоторые ценные остатки примесей, применяется технология экстракции. Благодаря развитию технологий, в продаже появились бытовые установки, работающие по данному принципу, которые применяются для очистки скважинной воды от различных химических веществ. Сам процесс экстракции имеет определенные уникальные особенности, преимущества и недостатки, которые необходимо рассмотреть подробнее.

Особенности технологии

Принцип действия экстракции основывается на использовании определенных веществ – экстрагентов, которые не растворяются в очищаемой воде, вступают в химическую реакцию с посторонними примесями, выделяя их в осадок или отдельную емкость.

Наиболее распространена данная технология при очистке сточных вод на предприятиях, когда стоимость выделяемых в экстракт веществ достаточная, чтобы покрыть затраты на применение экстрагентов. Чаще всего используемые для очистки вещества многоразовые, восстанавливаются после экстракции, могут применяться повторно.

Требования к экстрагентам

Максимальной эффективности от применения технологии экстракции можно достичь только при выборе качественного экстрагента, который будет соответствовать следующим требованиям:

1. Иметь высокий коэффициент распределения. Это значит, что используемое вещество должно растворять сторонние примеси, которые нужно извлечь, лучше, чем вода.
2. Обладать незначительной теплоемкостью.
3. Иметь отличительную температуру кипения по сравнению с выделяемыми примесями.
4. Минимально растворяться в воде.
5. Обладать значительной селективностью растворения.
6. Не выделять вредных веществ, ядовитых испарений, не приводит к образованию ржавчины на используемом оборудовании.
7. Обладать небольшой удельной температурой испарения.
8. Не вступать в реакции с выделяемыми из воды веществами.
9. Обладать значительным коэффициентом диффузии. Чем выше данный параметр, тем быстрее будет протекать процесс экстракции.
10. Иметь более высокую плотность, чем у очищаемой воды.

По возможности, экстрагент должен иметь доступную стоимость, чтобы процесс очистки воды был минимально затратным.

Процедура экстракции

Стандартный процесс экстракции выполняется в несколько этапов.

Изначально вода подготавливается. Ее некоторое время выдерживают в отстойнике, пропускают через фильтр механической очистки, для удаления крупных примесей. При необходимости используются нейтрализаторы.

Далее осуществляется процесс экстракции с использованием специализированной экстракционной колонны, сборников для выделяемых веществ.

Следующий этап – восстановление используемого экстрагента из воды. Чаще всего для этого применяется насадочная колонна.

Далее выполняется регенерация остатков экстрагента из полученного экстракта. На данном этапе задействуется подогреватель, теплообменник, двухступенчатая ректификационная колонна.

Что касается применения экстракционной очистки при работе со скважинной водой, используются специализированные гидрофобные вещества, задача которых – вступить в контакт с загрязняющими примесями, их выделения в осадок. На практике известны применения таких экстрагентов, как бензол и некоторые минеральные масла. Основные требования к добавляемым в воду веществам – нерастворимость, отсутствие токсичных выделений.