Zpracované otázky - CHEMIJE

Sorbenty jsou používány ve vodním hospodářství pro různé účely, zejména při čištění průmyslových odpadních vod a při sanaci ropných havárií. V této kapitole je však pojednáno jen o jejich využití při úpravě pitné vody, především pro účely uvedené výše, to je pro odstranění:

• senzoricky závadných látek (zhoršujících chuť a pach, příp. barevných),

• hygienicky závadných stopových látek, přičemž některé mohou patřit zároveň do první skupiny

• přebytečného chloru

38. Využití adsorbentů ve vodním hospodářství, aktivního uhlí a jeho použití ve vodárenství

Ve vodárenství se používá jako sorbent aktivní uhlí, které se vyrábí speciálními termickými a chemicko-termickými postupy z přírodních organických materiálů. Jeho struktura je póry různé velikosti, čemž ty nejmenší mají průměr pod 1 nm a zaujímají cca 95 % z celkové plochy, póry větší slouží k přívodu kapaliny (vody) k mikropórům. Specifická plocha aktivního uhlí bývá kolem 1 000 m2.g-1 i větší. Aktivní uhlí je dodáváno ve formě práškové, zrnité (různá zrnitost řádově v mm) a granulované (např. ve tvaru válečků průměru 0,5 cm a délky až 1,2 cm). Různé formy aktivního uhlí nesouvisí s jeho specifickým povrchem, ale určují způsob jeho použití.

V provozech úpraven povrchové vody na pitnou se aktivní uhlí aplikuje dvojím způsobem:

a) dávkováním práškového uhlí do upravované vody v průtočném profilu úpravny,

b) v koloně se zrnitým nebo granulovaným uhlím, přes kterou upravovaná voda protéká.

Prvý způsob, investičně méně náročný, spočívá v dávkování práškového aktivního uhlí spolu s koagulanty, přičemž společně s vysráženými hydroxidy je také z vody separováno. Tento způsob, používaný většinou s časovým omezením s cílem dosáhnout rychlého zlepšení kvality produkované vody, je ekonomicky neúsporný, neboť sorbent je sycen i látkami, které lze odstranit koagulací.

U druhého, dynamického způsobu, realizovaného v koloně, je tato umístěna za čiřícím procesem včetně separace vloček hydroxidů, takže na sorbent je přiváděna voda, zbavená většiny nečistot. Za tímto stupněm následuje již jen hygienizace. Při uvedeném způsobu provozu dochází po průtoku určitého množství vody k vysycení adsorpčních center sorbentu a k průniku adsorbátu do upravované vody. Při konstantním povrchovém zatížení lze zaznamenat závislost koncentrace adsorbátu (látky, která je adsorbována) v odtoku z adsorpční kolony na čase jako tzv. průnikovou křivku. Zbytková koncentrace se zpočátku jen zvolna zvyšuje, potom však následuje prudký vzestup. Před dosažením tolerované zbytkové koncentrace je nutno filtr regenerovat.

Zrnité a granulované uhlí lze po vyčerpání jeho sorpční schopnosti regenerovat. Není to však proces jednoduchý a provádí se většinou ve výrobním závodě, zpravidla termickým způsobem, příp. v kombinaci s chemickou úpravou.