Доочистка водопроводной воды активированным углем, модифицированным фуллеренами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.04, кандидат наук Грун, Надежда Аркадьевна

• Грун, Надежда Аркадьевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Грун, Надежда Аркадьевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Дообработка водопроводной воды

1.1.1 Способы дообработки питьевой воды

1.1.2 Адсорбция загрязнений из питьевой воды

1.1.3 Сорбенты, применяемые для дообработки питьевой воды,

их основные свойства

1.1.4 Активированные угли в доочистке воды

1.1.5 Модифицированные адсорбенты в доочистке воды

1.2 Фуллерены и фуллеренсодержащие материалы

1.2.1 Свойства фуллеренсодержащих материалов

1.2.2 Получение адсорбентов, модифицированных фуллеренами

1.3 Цель и задачи работы

ГЛАВА 2 ПОИСКОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДООЧИСТКИ ВОДОПРОВОДНОЙ ВОДЫ АКТИВИРОВАННЫМ

УГЛЕМ, МОДИФИЦИРОВАННЫМ ФУЛЛЕРЕНАМИ

2.1 Применение модифицированных сорбентов для очистки воды

2.1.1 Модифицированные сорбенты в очистке водных сред

2.1.2 Выбор активированного угля для проведения исследований

по доочистке воды

2.2 Экспериментальная установка

2.2.1 Лабораторная установка для проведения исследований

2.2.2 Методика измерений. Погрешность

2.3 Лабораторные исследования доочистки водопроводной воды

2.3.1 Проведение лабораторных исследований доочистки

водопроводной воды модифицированным активированным углем

из скорлупы кокосового ореха

2.3.2 Проведение лабораторных исследований очистки водопроводной Воды модифицированным древесным активированным углем

2.4 Сравнение эффективности доочистки для разных

активированных углей

2.5 Выводы по Главе 2

ГЛАВА 3 ДООЧИСТКА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА ФИЛЬТРАХ

С СОРБЦИОННОЙ ЗАГРУЗКОЙ, МОДИФИЦИРОВАННОЙ ФУЛЛЕРЕНАМИ, В РЕЖИМЕ СОРБЦИЯ-РЕГЕНЕРАЦИЯ

3.1 Проведение фильтроциклов для определения сорбционной емкости модифицированных фуллеренами активированных углей

3.2 Пробная регенерация отработанных модифицированных

углей щелочью

3.3 Регенерация отработанных модифицированных углей

гипохлоридом натрия

3.4 Бактериологические исследования модифицированных фуллеренами активированных углей

3.5 Выводы по Главе 3

ГЛАВА 4 АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ, РЕКОМЕНД АЦИИ ПО ИХ ПРИМЕНЕНИЮ И ОЦЕНКА

ЭФФЕКТИВНОСТИ В ДООЧИСТКЕ ВОДОПРОВОДНОЙ ВОДЫ

4.1 Обобщенные показатели экспериментальных данных,

их графическая интерпретация

4.2 Аналитические зависимости технологических параметров доочистки водопроводной воды на фильтрах с активированным

углем, модифицированным фуллеренами

4.3 Технологическая схема доочистки водопроводной воды на фильтрах

с активированным углем, модифицированным фуллеренам

4.4 Определение себестоимости воды, доочищенной на установке

с модифицированным фуллеренами активированным углем

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А. ПАСПОРТ Уголь березовый активированный дробленый

марки БАУ-А по ГОСТ 6217-74

Приложение Б. График ситового анализа березового

активированного дробленого марки Б АУ-А по ГОСТ 6217-74

Приложение В. Результаты исследований обработки воды АУМбер

и АУберисх (объем обработанной воды 4265 л)

Приложение Г. График зависимости содержания железа в исходной воде

и воде, обработанной АУМбер и АУберисх

Приложение Д. График зависимости цветности исходной воды

и воды, обработанной АУМбер и АУберисх

Приложение Е. График зависимости окисляемости исходной воды и воды,

обработанной АУМ6^ и АУберисх

Приложение Ж. График зависимости эффективности очистки

воды по содержанию железа АУМбер и АУберисх

Приложение И. График зависимости эффективности очистки воды

по цветности АУМбер и АУберисх

Приложение К. График зависимости эффективности очистки воды

по окисляемости АУМбер и АУберисх

Приложение Л. Бактериологические показатели качества исходной воды

из открытого источника (р.Фонтанка)

Приложение М. Бактериологические показатели качества исходной воды,

обработанной коагулянтом и отфильтрованной на бумажном фильтре

Приложение Н. Бактериологические показатели качества воды,

обработанной коагулянтом, отфильтрованной и обработанной АУМ

Приложение П. Бактериологические показатели качества воды,

обработанной коагулянтом, отфильтрованной и обработанной АУисх

Приложение Р. Линии тренда зависимости эффекта очистки воды по окисляемости на модифицированных фуллеренами активированных углях от скорости фильтрования и высоты фильтрующей загрузки

при различных видах функций

Приложение С. Линии тренда зависимости продолжительности фильтроцикла от скорости фильтрования и времени контакта обрабатываемой воды с модифицированным фуллеренами

активированным углем при различных видах функций

Приложение Т. График обратной промывки напорного фильтра с загрузкой АУМ с автоматическим клапаном Б75 в зависимости

от напора, развиваемого насосом промывки

Приложение У. Акт испытаний ФЦ ФЦСКЭ им.В.А.Алмазова

№376-А от 04.03.08

Приложение Ф. Справка исх.№818 от 07.05.2013 ООО «ТЕХНО-ЭКО» об использовании НИР по доочистке водопроводной воды

активированным углем, модифицированным фуллеренами

Приложение X. Справка исх.№218 от 05.06.2013 о внедрении научно-инженерного центра «ПОТЕНЦИАЛ-2»

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

АУМ - активированный уголь, модифицированный

фуллеренами;

А У - активированный уголь исходный;

АУМсокос - кокосовый активированный уголь, модифицированный

фуллеренами;

А У0К0Сисх - исходный кокосовый активированный уголь;

- березовый активированный уголь, модифицированный фуллеренами;

А^^исх - исходный березовый активированный уголь;

Эоч - эффективность очистки нормируемого вещества; %

Сисх - концентрация вещества перед подачей на фильтрующую

колонку;

Соч - концентрация вещества после обработки на

фильтрующей колонке;

Ок - окисляемость перманганатная, мг/л

Ц - цветность, град

Ре - содержание железа общего, мг/л

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Доочистка водопроводной воды активированным углем, модифицированным фуллеренами»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Централизованная обработка воды в г.Санкт-Петербурге позволяет обеспечить на выходе технологического цикла качество воды, соответствующее принятым санитарным нормам. Однако наличие в водопроводной воде соединений железа, железобактерий и других загрязнений, формирующихся вследствие транспортировки по трубам, находящимся в неудовлетворительном техническом состоянии, высокий остаточный уровень вредных веществ, а также опасность занесения в воду патогенной микрофлоры являются причинами несоответствия качества водопроводной воды требованиям нормативных документов. Вследствие того, что конечный потребитель не всегда получает воду питьевого качества, целесообразна так называемая дообработка (доочистка) водопроводной воды. О целесообразности дообработки воды для целей питьевого водоснабжения в небольшом объеме (на порядок меньше принятой нормы водопотребления, составляющей в среднем 200 л на человека в сутки) говорилось на состоявшемся «Круглом столе», который назывался «Здоровье нации. Новые инициативы Роспотребнадзора и ГУЛ «Водоканал Санкт-Петербурга» в области водоснабжения населения».

Как правило, функцию дообработки водопроводной воды выполняют фильтры с сорбционной загрузкой, при этом наиболее эффективным являются активированные угли. Одним из направлений повышения сорбционной активности углеродных адсорбентов является введение в их состав модифицирующих добавок, характеризующихся специфическим электронным строением, что приводит к изменению электронного строения сорбентов и повышению их сорбционной активности. Известно, что введение фуллеренов в сорбенты приводит к значительному повышению их эффективности при поглощении растворенных в воде соединений. Помимо сорбционных свойств фуллерены обладают бактерицидными свойствами. Технология введения фуллеренов в активированные угли, разработанная в

СПбГТИ (Техническом университете), позволила получить новый сорбент — АУМ. Однако до настоящего момента не изучена возможность и эффективность практического применения АУМ для доочистки водопроводной воды, что делает данную работу актуальной.

Теоретическими основами работы стали исследования российских ученых, посвященных проблеме применения фуллеренов для модифицирования сорбентов: В.В. Самонина, M.JI. Подвязникова, В.Ю. Никоновой, Е.А. Спиридоновой, Е.М. Слуцкер, JI.H. Сидорова, A.A. Фомкина, В.И. Березкина, И.В. Викторовского и др.

Проведенный обзор существующих областей применения АУМ отражает недостаточную изученность эффективности использования АУМ в доочистке водопроводной воды. В качестве рабочей гипотезы выдвигается получение эффекта в результате применения АУМ в доочистке водопроводной воды по сравнению с исходным активированным углем.

Цель и задачи исследования.

Цель исследования - определение эффективности применения АУМ в доочистке водопроводной воды.

Объектом исследования является процесс сорбционной доочистки водопроводной воды.

Предметом исследования является доочистка исходной водопроводной воды модифицированным фуллеренами активированным углем.

Задачи исследования:

1. Разработать технологию исследования АУМ, применяемого для доочистки водопроводной воды.

2. Определить марку наиболее эффективного в доочистке водопроводной воды модифицированного активированного угля.

3. Сравнить эффективность использования АУМ и АУ для доочистки водопроводной воды.

4. Разработать методику регенерации АУМ, позволяющую максимально использовать сорбционную емкость АУМ при доочистке воды.

5. Изучить бактерицидные свойства АУМ при доочистке водопроводной воды.

6. Получить аналитические зависимости технологических параметров доочистки водопроводной воды на фильтрах с АУМ

7. Разработать технологическую схему доочистки водопроводной воды на фильтрах с АУМ и дать экономическую оценку применения АУМ для доочистки водопроводной воды.

Методологической основой диссертационного исследования послужили статистический анализ и обобщение известных научных и технических результатов в области глубокой очистки и доочистки воды для питьевого водоснабжения; современные научно-исследовательские работы по модификации сорбентов фуллеренами; лабораторные исследования с использованием физико-химических методов анализа; обработка экспериментальных данных математическими методами с использованием ПЭВМ; методы математического моделирования.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

1. Впервые проведены цикличные исследования модифицированных сорбентов различных марок при доочистке водопроводной воды; определена эффективность их работы; получены данные, позволяющие определить зависимости технологических параметров фильтрационной доочистки водопроводной воды АУМ.

2. Разработана оригинальная методика регенерации АУМ с применением окислителя, позволяющая максимально использовать сорбционную емкость АУМ.

3. Установлены бактериологические показатели (общее микробное число; общие колиформные бактерии; термотолерантные колиформные бактерии; споры сульфитредуцирующих клостридий; колифаги) качества воды, обработанной АУМ.

4. Предложена технологическая схема доочистки с применением АУМ, подтверждена экономическая целесообразность применения АУМ.

Практическая ценность и реализация результатов исследований.

Установлены параметры фильтрационной доочистки водопроводной воды на АУМ. Разработана методика регенерации АУМ с применением гипохлорита натрия. Представлены расчетные зависимости, позволяющие определить эффективность очистки воды на АУМ по окисляемости в зависимости от скорости фильтрования и высоты фильтрующей загрузки, а также продолжительность фильтроцикла в зависимости от скорости фильтрования и времени контакта обрабатываемой воды с АУМ. Разработана принципиальная технологическая схема доочистки водопроводной воды с помощью АУМ в качестве фильтрационной загрузки. Обоснована экономическая целесообразность применения АУМ в доочистке воды.

Инновационная НИР по теме «Кондиционирование питьевой воды с применением модифицированного активированного угля» проведена в 20092011 гг. за счет средств гранта № ИН8-08 (сч.540) СПбГАСУ. Научные исследования по теме «Поиск перспективных методов обработки воды» проведены по договору №03Ф-09-1/10 от 14.12.2010 г. с ЗАО «Аквапатент». НИР по теме «Регенерация активированного угля, модифицированного фуллеренами, применяемого для кондиционирования водопроводной воды» проведены в 2010 г. по договору с Комитетом по науке и высшей школе г.Санкт-Петербурга.

Подана заявка на патент №2012113161/05(019859) от 05.04.2012 года.

Разработанная технология доочистки воды с применением АУМ внедрена ООО «ТЕХНО-ЭКО», г. Санкт-Петербург, научно-инженерным центром «ПОТЕНЦИАЛ-2», г. Санкт-Петербург.

Результаты диссертационной работы использованы кафедрой «Химической технологии материалов и изделий сорбционной техники» Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета) в учебном процессе.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений теоретического анализа и

моделирования исследуемых процессов; подтверждена экспериментальными исследованиями по стандартным методикам с использованием сертифицированного лабораторного оборудования и приборов, обеспечивающих требуемую точность и надежность результатов измерений; обеспечена использованием математических методов обработки экспериментальных данных с применением табличного процессора Microsoft Excel-2010.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на: конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов СПбГАСУ (Санкт-Петербург, 2010 г.); 63 международной научно-технической конференции молодых ученых и студентов СПбГАСУ (Санкт-Петербург, 2010 г.); 64 Международной научно-технической конференции молодых ученых и студентов СПбГАСУ, посвященной 300-летию со дня рождения М.В.Ломоносова (Санкт-Петербург, 2011 г.); международной научно-практической конференции ФГБОУ ВПО ПГУПС (Санкт-Петербург, 2013 г.).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 9 печатных работах, в том числе 2 работы опубликованы в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов, утвержденный ВАК РФ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами по каждой из них, общих выводов. Диссертация содержит 122 страницы машинописного текста, 10 таблиц, 29 рисунков, 9 формул, 19 приложений и список использованной литературы из 130 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Научная работа выполнена на кафедре водопользования и экологии Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета (СПбГАСУ). Автор выражает искреннюю признательность и благодарность д.т.н., профессору Киму Аркадию Николаевичу за научное руководство, терпеливое и внимательное отношение к работе; а также

кафедре водопользования и экологии СПбГАСУ и ее заведующему д.т.н., профессору Васильеву Виктору Михайловичу.

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Дообработка питьевой воды

1.1.1 Способы дообработки питьевой воды

Наряду с растущим загрязнением источников питьевого водоснабжения отмечается ухудшение санитарно-технического состояния водопроводных сооружений и сетей. Остаточные количества реагентов, используемых в процессе водоподготовки (коагулянты, дезинфектанты), оказывают влияние на интенсивность коррозии металлических водопроводных труб. Стальные и чугунные трубы дают течь уже через 5-6 лет эксплуатации. В результате длительного контакта с металлическими трубами, подвергшимися коррозии, вода приобретает запах (3+4 балла), цветность (до 100° и выше), увеличивается содержание железа (до 5+6 мг/л), меди, цинка, возрастает мутность [19, 70]. В целом около половины населения России использует для питьевых целей воду, не соответствующую по ряду показателей гигиеническим требованиям [72].

Зачастую наблюдаемые превышения предельно-допустимых концентраций железа, органических загрязнений, цветности, различного рода бактерий в водопроводной воде обуславливают необходимость мероприятий по её дообработке перед непосредственной подачей к потребителям [46, 47].

К установкам по дообработке водопроводной воды предъявляются требования по механической очистке от твердых и взвешенных частиц, химической очистке от растворенных органических и неорганических примесей, микробиологической очистке от возбудителей инфекционных заболеваний.

Распространенным способом микробиологической очистки является хлорирование, основанное на способности свободного хлора и его соединений угнетать ферментные системы микробов, катализирующие

окислительно-восстановительные процессы. Обработка воды хлором обеспечивает высокий уровень дезинфекции, однако существует вред хлорированной воды, проявляющийся в накапливании в себе канцерогенных веществ [16, 67, 68].

Альтернативой дезинфекции хлором является технология ультрафиолетового обеззараживания, применение которой не приводит к изменениям в химическом составе обрабатываемой воды. Обеззараживающий эффект ультрафиолетового излучения достигается за счет фотохимических реакций, в результате которых происходят необратимые повреждения ДНК. Помимо ДНК ультрафиолет воздействует на рибонуклеиновые кислоты (РНК) и клеточные мембраны, что приводит к гибели микроорганизмов. Кварцевые лампы, применяемые в установках ультрафиолетовой обработки воды, имеют высокий бактерицидный эффект, не обладающий, однако, пролонгированным действием [67, 68, 126]. Одним из условий для результативной обработки водопроводной воды ультрафиолетовым облучением, является цветность воды не выше, 35 град, что в ряде случаев не обеспечивается водопроводной сетью. Также для обеззараживания применяются озонирование и ультразвуковая обработка [30-32, 46,47].

В качестве способа доочистки воды широкое распространение получили фильтры мембранного типа, работающие по принципу ультрафильтрации, нанофильтрации и обратного осмоса [108, 128].

Наиболее эффективными для удаления из воды молекулярно-растворимых веществ являются адсорбционные методы с применением адсорбентов — высокодисперсных твердых природных или искусственных материалов с большой удельной поверхностью за счет высокой пористости. Сорбцией в общем понимании называется процесс распределения вещества между твердой и жидкой фазами гетерогенной системы. Сорбционные процессы реализуются преимущественно динамическим способом — направленным пропусканием раствора через неподвижный или

противоточно-движущийся слой сорбента. К преимуществам сорбционного метода относится возможность удаления загрязнений чрезвычайно широкой природы практически до любой остаточной концентрации независимо от их химической устойчивости, отсутствие вторичных загрязнений и управляемость процессом. Преимущества сорбционных методов проявляются наиболее полно по сравнению с другими методами очистки при низких концентрациях загрязнений [4, 14, 29, 67].

1.1.2 Адсорбция загрязнений из питьевой воды

Одним из выдающихся достижений конца 18 века в России является открытие адсорбции древесным углем растворенных веществ, сделанное академиком Петербургской академии наук Товием Егоровичем Ловицем [71].

Адсорбция (от лат. ас! - на и богЫо — поглощаю) является процессом накопления на поверхности твердых частиц (сорбента) молекул растворенного в воде вещества (сорбата). В зависимости от характера сорбционного взаимодействия адсорбата и адсорбента различают физическую адсорбцию, активированную адсорбцию и хемосорбцию.

Физическая адсорбция обусловлена силами межмолекулярного взаимодействия Ван-дер-Ваальса, не избирательна, полностью необратима, протекает с высокой скоростью и имеет сравнительно низкую теплоту адсорбции. Адсорбция протекает молекулярно, т.е. преимущественно адсорбируются соединения в недиссоциированном состоянии.

Активированная адсорбция обусловлена взаимодействием адсорбата и адсорбента с образованием поверхностного соединения особого рода, характерного тем, что молекулы адсорбента, вступившие во взаимодействие с молекулами адсорбата, остаются в кристаллической решетке адсорбента. Активированная адсорбция избирательна, как правило, протекает медленно (с повышение температуры скорость адсорбции заметно возрастает), необратима и характеризуется высокой теплотой адсорбции.

Хемосорбция - обычная химическая реакция, протекающая на поверхности адсорбента и сопровождающаяся выделением теплоты, эквивалентной теплоте химической реакции

При сближении с поверхностью сорбента молекул сорбата происходит уменьшение их свободной энергии, минимум энергии наблюдается на расстоянии Го, называемом равновесным. Дальнейшее сближение тормозится силами отталкивания ядер атомов, входящих в состав молекул [1,6, 16, 50].

Важнейшая особенность процессов сорбции - это существование равновесия между фазами в сорбционной системе, которое определяется только физико-химическими свойствами системы и является ее термодинамической характеристикой. Состояние равновесия в сорбционной системе является предельным случаем. Как правило, процессы сорбции протекают в неравновесных условиях. Неравновесность в системе приводит к перераспределению вещества в пространстве в времени. Кинетика сорбции описывает массоперенос в фазах и между фазами, а также факторы, влияющие на него [13, 14, 42].

Выделение сорбата из раствора — результат двух противоположных и конкурирующих взаимодействий: притяжения к поверхности сорбента и гидратации, т.е. взаимодействия с молекулами воды. Работа, затрачиваемая на выделение молекул из раствора, равна понижению их свободной энергии АОа(1с- Чем больше понижается свободная энергия, тем активнее идет сорбция. Сорбция эффективна, если ЛОаС1с не превышает 16-18 кДж/моль [16].

Д.Гиббс ввел понятие избыточной адсорбции, являющейся превышением концентрации поглощаемых молекул в сорбенте соответственно их концентрации в растворе в данный момент и к моменту достижения равновесия. Величина избыточной адсорбции: Г=(Cl-C2)*W/m, где С1; С2 - концентрация молекул в растворе в данный момент и в момент равновесия; W - объем воды; т - масса сорбента.

Равновесие между молекулами в растворе и молекулами, связанными поверхностью адсорбентов, в условиях постоянства температур, выражается

уравнением изотермы адсорбции И.Ленгмюра: a=ao0*bc/(l+bc), где а«, -емкость монослоя, т.е. количество сорбата, сорбированного 1м.кв. поверхности (или 1 г сорбента) при условии полного заполнения этой поверхности слоем сорбата толщиной в одну молекулу (постоянная величина); а - то же фактическая в равновесном состоянии; с - равновесная концентрация извлекаемых молекул в растворе; b — постоянная величина, зависящая от вида адсорбируемых молекул.

Уравнение Ленгмюра характеризует состояние термодинамического равновесия при равенстве скоростей адсорбции и десорбции (процесс, обратный адсорбции) [16, 50, 51, 59].

Способность твердого тела к поглощению обусловлена величиной удельной поверхности, зависящей, в свою очередь, от его пористости.

Классификация пор по размерам, в настоящее время официально принятая Международным союзом по теоретической и прикладной химии (IUPАС), предложена Дубининым М.М. Согласно данной классификации существуют микропоры (размер менее 2 нм), мезопоры (размер 2-50 нм) и макропоры (размер более 50 нм). Для адсорбции в микропорах характерен главным образом механизм объемного заполнения. Механизм адсорбции в мезопорах заключается в последовательном образовании адсорбционных слоев (полимолекулярная адсорбция), которое завершается заполнением пор по механизму капиллярной конденсации. Макропоры служат транспортными каналами, подводящими молекулы поглощаемых веществ к адсорбционному пространству гранул активированного угля [29, 60].

Микропоры принято подразделять на очень узкие — т.наз. ультрамикро-поры, для которых характерен эффект возрастания адсорбции,— и супермикропоры, которые находятся в интервале между ультрамикропорами и мезопорами. Каждый тип пор соответствует характерным адсорбционным свойствам [2, 29, 115]. Основные сведения о сорбционных свойствах материала и характере сорбции на нем могут быть получены из изотерм сорбции, характеризующих зависимость сорбционной способности А от

концентрации С сорбируемого компонента при постоянной температуре: А^С). Брунауэр, Эммет и Теллер (БЭТ) на основании кинетической модели адсорбционного процесса Ленгмюра выделили пять основных изотерм сорбции. Формы изотерм сорбции представлены на Рисунке 1.

Рисунок 1. Типы изотерм сорбции по БЭТ

Выпуклые участки изотерм I, II и IV типов указывают на наличие в сорбентах микропор, но, кроме того, сорбенты II и IV имеют еще и макропоры. Изотермы III и V типов встречаются реже и описывают сильное межмолекулярное взаимодействие в веществе сорбата. Крутизна изотермы I типа характеризует размер микропор сорбентов: а - ультрамикропористых, б - микропористых. Изотерма ^б принадлежит переходно-пористому сорбенту; 1Ув - однородно макропористому, а ГУа - со смешанной структурой [95]. Знаменитое уравнение БЭТ, более 60 лет являющееся одним из важнейших соотношений прикладной адсорбции, используется как основа наиболее распространенной методики измерения удельной поверхности адсорбенотов.

Уравнение БЭТ имеет вид: а=атСЬ/{[ 1 —Ь][ 1+(С—1 )Ь]}, где а - суммарная величина сорбции; ат - емкость плотного монослоя; С=К1/КЬ; К] - константа равновесия квазихимической реакции; Кь - константа равновесия на границе жидкость-пар; Ь=Р/Р0; Р - давление; Р0 - давление насыщенных паров

жидкой фазы адсорбтива при данной температуре. Уравнение БЭТ используется для расчета емности монослоя, по которой затем рассчитывается площадь удельной поверхности адсорбентов. Схема адсорбции по модели Ленгмюра и модели БЭТ представлены на Рисунке 2 [51, 105].

а 5 •

Рисунок 2. Схема адсорбции по Ленгмюру (а) и БЭТ (б)

Движущей силой процесса сорбции из водных растворов является градиент химического потенциала сорбата. По достижении равенства химических потенциалов последнего в объеме раствора и в сорбенте наступает химическое равновесие. Лимитирующее влияние на скорость сорбции оказывают подвод сорбируемого вещества к зерну сорбента (внешний массоперенос) и перемещение его молекул внутри зерна пористого сорбента (внутренняя диффузия). Акт сорбции - заполнение микропор -происходит столь быстро, что не влияет на кинетику процесса в целом.

Диффузия в транспортных порах (мезо- и макропорах) прямо пропорциональна градиенту концентраций. Скорость сорбции, при прочих равных условиях, убывает с ростом размеров зерна сорбента и уменьшением объемов транспортных пор

Скорость адсорбции зависит от отличия степени насыщения адсорбента в данный момент и равновесной. Изучение динамики сорбции позволяет найти основные расчетные параметры систем сорбционной очистки воды: эффективность; длину зоны массопередачи и скорость ее движения; время работы адсорберов [29, 51, 95].

Равновесные величины адсорбции из растворов измеряют по концентрации одного из компонентов. Величины адсорбции рассчитывают по Гиббсу как поверхностные избытки по разнице содержаний компонента в некотором объеме вблизи поверхности и в таком же объеме раствора вдали от поверхности. Величина гиббсовской адсорбции компонента i, выраженная в моль/г адсорбента, определяется как а,=У0(С(ы - Cj)/m, где V0 - объем раствора; ш - масса адсорбента; С<ы и Q - начальная и конечная (равновесная) концентрации компонента i [105].

1.1.3 Сорбенты, применяемые для дообработки питьевой воды, их основные свойства

Существует несколько классификаций сорбентов.

Различают сорбенты минерального, органического и искусственного происхождения [109].

Твердые сорбенты подразделяются на порошкообразные (или гранулированные) и волокнистые.

По типу пор сорбенты бывают непористыми, макропористыми, переходнопористыми и микропористыми [74].

В доочистке питьевой воды применяются природные минеральные сорбенты, такие как шунгит, монтмориллонит, цеолиты, антрацит [74, 109, 130].

Многолетнее и широкое распространение получили активированные (активные) угли, получаемые из различных углеродсодержащих материалов органического происхождения. В доочистке питьевой воды применяют в основном древесный уголь и кокосовый уголь [13, 35, 119].

Наибольший опыт в плане контроля физико-механических, химических и физико-химических (сорбционных) характеристик сорбента в области очистки воды накоплен для активированного угля [54].

Для определения насыпной плотности высушенный при температуре 110°С сорбент высыпают порциями по 20 см в цилиндр на 100 см (Н=240 мм); цилиндр постукивают дном о деревянный диск в течение 0,5 мин в наклонном положении, затем цилиндр взвешивают с точностью до 50 мг.

Фракционный состав сорбента определяют рассевом в течение 1 мин на вибросите (набор сит 0200 мм, частота вращения 1400 мин-1) или механическом лабораторном сите.

Прочность на истирание, одна из основных характеристик сорбента, определяется при измельчении в металлической горизонтальной лабораторной шаровой мельнице в течение 15 мин. Объем образца угля 50 смЗ, частота вращения барабана 50 об/мин. Прочность сорбента — это отношение (в %) массы неразмолотой обеспыленной части угля к массе исходного образца.

Влажность сорбента определяют по разнице масс исходного образца и высушенного при температуре 110°С в течение 1 ч в бюксе.

Сведения о физических параметрах пористой структуры и ее физико-химических свойствах относятся к основным характеристикам сорбентов.

Суммарный объем пор гранулированных материалов с с!экв=0,2 — 5 мм определяется объемом воды, заполняющей поры при кипячении.

Суммарную пористость 100 см3 сорбента определяют в цилиндре на 100 см3 по поглощению ацетона за 30 мин при комнатной температуре. Визуальное наблюдение позволяет определять и измерять макропоры размером 2гэфф>100 мкм, а с использованием микроскопа >0,7 - 1,2 мкм. Методом ртутной порометрии определяются поры с 2гЭфф<2,5 - 5,0 нм; по рассеянию рентгеновских лучей под малыми углами можно находить 2гЭфф=1,0 - 70,0 нм. Использование электронной микроскопии расширяет границы измерений размера пор от 0,1 - 2,0 нм до 10-100 мкм.

Сорбцией из водных растворов можно определить поры следующих минимальных размеров: по иоду и перманганату калия ~1,0 нм; по метиленовому голубому —1,5 нм; по эритразиновому -1,9 нм; по мелассе ~2,8

нм. В качестве сорбата (поглощаемого вещества) выбирают доступные, легко определяемые соединения, часто красители [56, 57, 95].

1.1.4 Активированные угли в доочистке воды

Активированным углем (от лат. сагЬо асйуаШэ) называется пористый адсорбент, относящийся к группе графитовых тел и представляющий разновидность микрокристаллического углерода. Структура активированных углей представляет собой рыхлую ячейку, состоящую из шестичленных углеродистых колец, химически связанных с углеродными радикалами, водородом или кислородом. В каждом кристаллите углеродные атомы образуют плоские, обычно параллельные друг другу двумерные гексогональные сетки, но в отличии от кристаллов графита, со случайной ориентацией этих сеток вокруг нормали к слоям. Промежутки между отдельными кристаллами, а также свободные полости между их конгломератами представляют собой поры активного угля [12, 71, 119].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Грун, Надежда Аркадьевна, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адсорбция и пористость. М.: Наука. 1976. - 360 с.

2. Адсорбция в микропорах. М.: Наука. 1983.-216с.

3. Арипов Э.А. Природные минеральные сорбенты, их активирование и модифицирование. - Ташкент: ФАН УзСССР, 1970. - 248 с.

4. Аюкаев Р.И., Петров Е.Г., Аюкаев P.P. Проблёмы удаления гумусовых веществ из поверхностных и подземных вод в России. — СПб: Вода и экология, 2000.

5. Барон Н.М. и др. Краткий справочник физико-химических величин. -Л.: Химия. 1972.-199 с.

6. Белов C.B., Барбинов Ф.А., Козьяков А.Ф. и др. Под ред. С.В.Белова. Охрана окружающей среды: Учеб. для техн.спец. вузов. — М.: Высш. школа, 1991. — 319 с.

7. Белов H.H., Токаревских A.A., Некрасов В.В., Петунин И.Е., Сергеев A.M., Камышева Н.С. Кинетика экстракции фуллеренов гексаном. -ЖФХ - 1995. — т.69, № 9.

8. Березкин В.И., Викторовский И.В., Вуль А.Я., Голубев Л.В., Петрова В.Н., Хорошко Л.О. Фуллереновые микрокристаллы как адсорбенты органических соединений. - Физика и техника полупроводников, - 2003. -т. 37. - вып 7.

9. Березкин В.И., Викторовский И.В., Голубев Л.В., Петрова В.Н., Хорошко Л.О. Сравнение сорбционной способности активированного угля, сажи и фуллеренов на примере хлорорганических соединений. - Письма в ЖТФ, - 2002. 28, вып.21.

10. Березкин В.И., Самонин В.В., Викторовский И.В., Никонова В.Ю., Яговкина М.А., Голубев Л.В. Исследование процессов и механизмов адсорбции в дисперсных поликристаллических фуллеритах. - ЖФХ, - 2006. -80, № 12.

11. Бойкова Г.И., Пулеревич М.Я. Измерение изотерм сорбции паров органических веществ на различных адсорбентах в динамических условиях. Методические указания к лабораторным работам. - JL: Изд. ЛТИ им. Ленсовета, 1983.

12. Бронзов О.В., Уткин Г.К., Кислицын А.Н., Морозова О.В., Василевская С.И. Древесный уголь. Получение, основные свойства и области применения древесного угля. - М.: Лесная промышленность., 1979. — 137 с.

13. Венецианов Е.В. Динамика процессов очистки растворов сорбцией и фильтрованием: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук -М., 1986.

14. Венецианов Е.В., Рубинштейн Р.Н. Динамика сорбции из жидких сред. - М.: Наука, 1983.-238 с.

15. Воловник Г.И., Ромм K.M. Вопросы надежности систем водоснабжения и водоотведения. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 1998. - 43 с.

16. Воловник Г.И., Терехов Л.Д. Теоретические основы очистки воды. Монография. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000. - 168 с.

17. Ворожбитова Л.Н., Ивахнюк Г.К., Колосенцев С.Д., Черепов, А.Г. Хроматографические методы исследования свойств высокодисперсных пористых тел. Лабораторный практикум. - Л.: Изд. ЛТИ им. Ленсовета, 1991.

18. Германов Н.И. Микробиология. - М., 1967.

19. Гильденскольд P.C., Новиков Ю.В., Винокур И.Л., Тлитман С.И. Современные проблемы гигиены города // Гигиена и санитария.-1993. - № 3

20. Гиндулин И.К. Получение и катионообменные свойства березового окисленного угля: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук - Екатеринбург, 2008.

21. Головин Ю.И., Лопатин Д.В., Николаев Р.К., Самодуров A.A., Столяров P.A. Энергетическое распределение ловушек в фуллерите С60. -Конденсированные среды и межфазные границы. - т.8, - №3, -2006.

22. Гольдшлегер Н.Ф., Моравский А.П. Гидриды фуллеренов: получение, свойства, структура. — М.: Успехи химии 66(4), 1997.

23. ГОСТ 11086-76. Гипохлорит натрия. Технические условия. — М., Стандартинформ, 2006 — 6с.

24. ГОСТ 27384-2002. Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. — 9 с.

25. ГОСТ 4011-72*. Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2008. — 8 с.

26. ГОСТ 52769-2007. Вода. Методы определения цветности. — М.: ИПК Стандартинформ, 2007. - 12 с.

27. ГОСТ 6217-74. Уголь активный древесный дробленый. Технические условия. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. - 7 с.

28. Грандберг И.И. Органическая химия. — М.: Высшая школа, 1980. — 463 с.

29. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1984-306 с.

30. Грун H.A., Ким А.Н. Исследование активированного угля, модифицированного фуллеренами, применяемого для кондиционирования водопроводной воды. — Вестник гражданских инженеров - СПбГАСУ, 2010-2(23) - С.146-150.

31. Грун H.A., Ким А.Н. Лабораторные исследования активированного угля марки БАУ-А, модифицированного фуллеренами, применяемого для кондиционирования водопроводной воды. — Материалы 67 научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов СПбГАСУ. - СПб, 2010. - С.42-46.

32. Грун H.A., Овсянникова Н.Д., Николаева А.И. Особенности определения показателей качества воды при доочистке активированным углем, модифицированным фуллеренами. — Материалы 63 научной конференции студентов СПбГАСУ. - СПб, 2010. - С.37-39.

33. Древинг В .П., Муттик Г.Г. Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хроматографии - М.: Изд-во МГУ, 1990. — 318 с.

34. Давыдов В .Я., Калашникова Е.В. Термодинамические характеристики адсорбции органических соединений на молекулярных кристаллах фуллерена С60. - ЖФХ. - 2000. - Т.74, №4.

35. Дубинин М.М., Заверина Е.Д. Сорбция и структура активных углей. Исследование сорбции водяных паров. - ЖФХ. - 1947. - т. 21, №12.

36. Дмитриев П.П. Известковая активация природных минеральных сорбентов. - Ташкент: ФАН, 1975. - 88с.

37. Елецкий A.B., Смирнов Б.М. Фуллерены - Успехи физических наук. - 1993.-т. 163,№2.

38. Елецкий A.B., Смирнов Б.М. Фуллерены и структура углерода. -УФН. - 1995. -№ 9.

39. Епифанова H.A. Разработка сорбентов для очистки воды от фтора на основе модифицированного цеолитсодержащего композита: дисс. на соискание ученой степени канд. техн. Наук. — Саранск, 2003.

40. Жогова К.Б., Давыдов И.А. Методы модификации полимерных материалов углеродными наноструктурами. — Тезисы доклада IV Конференция «Научно-инновационное сотрудничество». Часть 2. Перспективные технологии и материалы атомной промышленности.

41. Ионов С.П., Алиханян A.C., Спицына Н.Г., Яржемский В.Г. Энергия атомизации и равновесная геометрия фуллеренов С60 и С70.- ДАН. — 1993. -Т. 331, №4.

42. Исследование адсорбционных процессов и адсорбентов (Сборник статей) — Ташкент: Изд-во «Фан» УзССР, 1979. — 324 с.

43. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов измерений. -М.: Наука, 1970.

44. Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники. 2-е изд., перераб. и доп. — М., Химия, 1984. — 592 с.

45. Керл Р.Ф., Смоли Р.Э. Фуллерены - В мире науки.- 1991. - № 12.

46. Ким А.Н., Грун H.A. Проблемы кондиционирования водопроводной воды, пути их решения. - Сборник материалов IV международного семинара «Методы повышения ресурса городских инженерных инфраструктур» ХГТУСА. - Харьков, 2010 г.

47. Ким А.Н., Грун H.A., Мурашев C.B. Дообработка водопроводной воды на фильтрах с сорбционной загрузкой, модифицированной фуллеренами. - СПб, Материалы конференции, посвященной памяти академика РАН и РААСН Сергея Васильевича Яковлева, 2010. - 80 с.

48. Кинле X., Бадер Э. Активные угли и их промышленное производство. - Л.: Химия, 1984. - 216 с.

49. Киселев A.B. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии. -М.: Высшая школа, 1986,360 с.

50. Когановский A.M. Адсорбция и ионный обмен в процессах водоподготовки и очистки сточных вод. - Киев: Наукова думка, 1983. - 240 с.

51. Когановский A.M., Клименко H.A., Левченко Т.М., Рода И.Г. Адсорбция органических веществ из воды. - Л.: Химия, 1990.

52. Колпакова H.A., Шарафутдинов У.З. Кинетика и механизм сорбционного концентрирования золота и серебра на косточковых углеродных адсорбентах. - Цветные металлы. - 2000. - № 8.

53. Колышкин Д.А. Активные угли. - М.: Химия, 1972. - 55 с.

54. Комаров B.C. Адсорбенты и их свойства. - Минск.: Наука и техника, 1977, 248 с.

55. Кретчмер В. Новые формы углерода - Природа. - 1992. - № 1.

56. Кульский Л.А., Даль В.В. Чистая вода и перспективы ее сохранения. - Киев: Наукова думка, 1978. - 228 с.

57. Кульский Л.А. Основы химии и технологии воды. — Киев: Наукова думка, 1991 - 568 с.

58. Кульский Л.А. Серебряная вода. - Киев: Наукова думка, 1977 - 164

с.

59. Кульский JI.A. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. - М.: Из-во литературы по строительству, 1964. — 81 с.

60. Левченко Т.М. Адсорбенты и адсорбционные процессы в решении проблемы охраны природы. - Кишинев: Штиинца, 1986.

61. Лейте В. Определение органических загрязнений питьевых, природных и сточных вод. - М.: Химия, 1975. - 200с.

62. Лукин В.Д., Анцыпович И.С. Регенерация адсорбентов. - Л.: Химия, 1983.-216 с.

63. Медведева В.М. Технология глубокой очистки нефтесодержащих сточных вод объектов железнодорожного транспорта с использованием активированного алюмосиликатного адсорбента.: диссертация на соискание ученой степени канд. технич. наук: 05.23.04 / Петров Е.Г. - СПб, 2008. — 163 с.

64. Мекалова Н.В. Методы количественного определения фуллеренов С60 и С70 в инфракрасной, ультрафиолетовой и видимой областях спектра -сб. Мировое сообщество: проблемы и пути решения. - Уфа: УГНТУ,-1998-№1.

65. Неретин И.С., Словохотов Ю.Л. Кристаллохимия фуллеренов -Успехи Химии. - 2004. - Т.73, №5.

66. Неретин И.С., Лысенко К.А., Антипин М.Ю., Словохотов Ю.Л. Кристаллическая и молекулярная структура фторидов фуллерена С60. -Изв. АН. Сер.хим., - 2002.

67. Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение. - М.: Стройиздат, 1995.-688 с.

68. Николадзе Г.И., Минц Д.М., Кастальский A.A. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. Учебное пособие для инж.-строит.вузов. — М.: Высшая школа, 1984. — 368 с.

69. Никонова В.Ю. Получение, свойства и применение модифицированных фуллеренами адсорбентов.: диссертация на соискание

ученой степени канд. техн. наук: 02.00.21 / Самонин Вячеслав Викторович -СПб., 2008.-119 с.

70. Новиков Ю.В., Тулакин A.B., Цыплакова Г.В. и др. Влияние продуктов коррозии и обрастания трубопроводов на качество питьевой воды // Гигиена и санитария. - 1998.- № 2

71. Олонцев В.Ф., Олонцев В.В. Активные угли. — Изд.2-е доп. - Пермь, 2005. - 88 с.

72. Онищенко Г.Г. О санитарно-эпидемиологической обстановке в России // Гигиена и санитария. - 1997. - № 6.

73. Очистка и осветление жидкостей. Гидравлические исследования сооружений. Научные труды. Выпуск 48. Редакционная коллегия: Береза А.И., Высоцкий Л.И., Золотарев И.В., Чехунов В.И., Алексеев В.В. -Саратов.: объединение "Полиграфист", 1971.-254 с.

74. Пленкин А.П., Никоноров С.П., Гурдин Ю.Г. Природные минеральные сорбенты СССР. - М.: ВИЭМС, 1981.-51 с.

75. Подосенова Н.Г., Седов В.М., Кузнецов A.C., Князев A.C. Новые сорбенты для электронно-обменной адсорбции липопротеидов низкой плотности. - ЖФХ. - 1999 - т. 73, № 1.

76. Получение, структура и свойства сорбентов: Межвуз. сб. науч. тр. // Отв.ред. Федоров Н.Ф. - Л.: Изд-во ЛТП им.Ленсовета, 1985. - 131 с.

77. Пресс-служба ООО «ГРУНДФОС». Дезинфекция плавательных бассейнов. Оптимизация процессов. - Журнал строительных материалов и технологий ЕВРОСтрой - 2012 - №60.

78. Рачинский В.В. Введение в общую теорию динамики сорбции и хроматографии. -М.: Наука, 1964. - 135 с.

79. Самонин В.В., Кузнецов A.C., Никонова В.Ю., Макаревич Ю.М., Дорофейков В.В. Прямое определение холестерина, сорбируемого на некоторых носителях. — Клиническая лабораторная диагностика. — 2005. -№10.-с. 8.

80. Самонин В.В., Маракулина Е.А. Адсорбционные свойства фуллеренсодержащих материалов. - ЖФХ. - 2002. - т.76, № 5. - сс. 888-892.

81. Самонин В.В., Никонова В.Ю., Ким А.Н., Грун Н.А. Модифицирование активных углей фуллеренами и их исследование в процессах кондиционирования водопроводной воды в режиме сорбция-регенерация. - Известия СПбГТУ, №8(34)- СПбГТУ(ТИ) - 2010.

82. Самонин В.В., Никонова В.Ю., Подвязников М.Л. Исследование сорбционных свойств активных углей модифицированных фуллеренами по отношению к ионам металлов. - Защита металлов. - 2008. - том 44, № 2. - с. 204-206.

83. Самонин В.В., Никонова В.Ю., Подвязников М.Л. Селективность модифицированных фуллеренами активных углей по отношению к смесям катионов цветных металлов в водных растворах. - ЖФХ. — 2008. - т. 82, № 8. -с. 1547-1551.

84. Самонин В.В., Никонова В.Ю., Подвязников М.Л. Сорбционные свойства модифицированных фуллеренами активных углей по отношению к катионам меди, серебра и свинца в водных растворах. — ЖФХ. - 2008. - т. 82, №8.-с. 1542-1546.

85. Самонин В.В., Никонова В.Ю., Спиридонова Е.А. Влияние модифицирующих фуллереновых добавок на бактерицидные свойства активированных углей. — Альтернативная энергетика и экология. 2006. №2. С. 59-62

86. Самонин В.В., Никонова В.Ю., Спиридонова Е.А. Влияние предварительной адсорбции воды на адсорбционные свойства фуллереновых материалов по парам органических растворителей. - ЖФХ. - 2007. - т. 81, № 8. - с. 1442-1446.

87. Самонин В.В., Никонова В.Ю., Спиридонова Е.А., Подвязников М.Л. Влияние обработки различными растворителями на поглотительные свойства фуллеренов и фуллеренсодержащих материалов. - Химическая промышленность. - 2006. - т. 83, № 6. - С. 277-284.

88. Самонин В.В., Подвязников M.JL, Никонова В.Ю., Спиридонова Е.А., Шевкина А.Ю. Сорбирующие материалы, изделия, устройства и процессы управляемой адсорбции. - Санкт-Петербург, "Наука", 2009. - 271 с.

89. Самонин В.В., Слуцкер Е.М. Адсорбционные свойства фуллереновых саж. - ЖФХ. - 2003. - Т.77, №7. - с. 792-795

90. Самонин В.В., Слуцкер Е.М. Адсорбционная способность фуллереновых саж по адсорбатам различной природы из газовой фазы. — ЖФХ, - 2005, - т.79, - № 1, - с.100-105.

91. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения. — М., 2002. — 76 с.

92. Серпинский В.В., Якубов Т.С. Адсорбция в микропорах. - М.: Наука, 1983.- 186 с.

93. Сидоров JI.H. и др. Фуллерены. М.: Экзамен. - 2005. - 687 с.

94. Скворцевич Е.Г., Романов Р.В. Биологические эффекты фуллеренов. - Вопросы биологической медицинской и фармацевтической химии. - 2002. -№1

95. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. - JL: Химия, 1982.-169 с.

96. Смирнов Б.М. Физика фрактальных кластеров. - М.: Наука, 1991. -134 с.

97. Соколов В.И., Станкевич И.В. Фуллерены - новые аллотропные формы углерода: структура, электронное строение и химические свойства -Успехи химии. -1993. - т. 62, № 5.

98. Спиридонова Е.А. Получение, свойства и применение композиционных сорбционно-активных материалов на основе материалов.: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.17.07 / Самонин В.В. - СПб, 2009. - 150 с.

99. Стейниер Р., Эдельберг Э., Ингрэм Дж. Мир микробов, т. 3 - М.: Мир. - 1979 г., 488 с.

100. Тарасевич Ю.И. Природные сорбенты в процессах очистки воды. — Киев: Общество «Знание» Украинской ССР, 1981. -24 с.

101.Таубе П.Р., Баранова А.Г. Химия и микробиология воды: Учебник для студентов вузов. - М. Высшая школа, 1983. - 280 с.

102. Теория и практика сорбционных процессов. Выпуск 12. Редакционная коллегия: Мелешко В.П., Шаталов А .Я., Войтович В.Б., Мягкой О.Н., Сердюкова М.И., Чикин Г.А., Шамрицкая И.П. - Воронеж: издательство Воронежского университета, 1978. -119 с.

103. Угли активные. Каталог // Черкасский филиал науч.-исслед. инс-та технико-экономических исследований. Черкассы, 1990. 25 е.; Кинле X., Бадер Э. Активные угли и их промышленное применение: Пер. с нем. JL, 1984. 216 е.; Активные угли: Справочник зарубежных марок. Новосибирск, 1991. 309 с.

104. Федер Е. Фракталы. М.: Мир, - 1991. - 260 с.

105. Фенелонов В.Б. Введение в физическую химию формирования супрамолекулярной структуры адсорбентов и катализаторов углерод. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. - 414 с.

106. Фенелонов В.Б. Пористый углерод. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1995.-518 с.

107. Фомкин A.A., Ващенко JI.A., Синицин В.А. Адсорбционные свойства фуллеренов. - 8 международная конференция «Теория и практика адсорбционных процессов» - 1997.

108. Фрог Б.Н. Водоподготовка: Уч.пособие для вузов. - М.: МГУ, 1996. - 680 с.

109. Химия поверхности природных минеральных сорбентов. Под ред. Арипова Э.А. - Ташкент: Изд-во «Фан» Узбекской ССР, 1984. - 219 с.

110. Хираока М. Краун соединения - М.: Мир, 1986. - 364 с.

111. Чмутов К.В. Сорбция. - М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1957. - 60 с.

112.Чурилов Г.Н., Корец А .Я., Титаренко Я.Н. Получение фуллеренов и нанотруб в угольной плазменной струе килогерцевого диапазона частот -Журнал технической физики . - 1996. - том 66, №1.

ПЗ.Шевкина А.Ю. Создание сорбционных устройств для проведения сорбционных процессов, управляемых тепловым и электромагнитным воздействием.: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.17.07 / Самонин В.В. - СПб, 2009. - 128 с.

114.Шипуля А.Н. Синтез и физико-химические исследования композиционных органокремнеземных сорбентов и модифицированных углей сферической грануляции.: диссертация на соискание ученой степени канд. химич. наук: 02.00.04 / Брыкалов А.В. - Ставрополь, 2002. - 132 с.

115.Шнеров А.И. Специальные системы питьевого водоснабжения (кондиционирование воды) — JI: государственное издательство строительной литературы, 1940. - 104 с.

116. Эйзенберг Д., Кауцман В. Структура и свойства воды. JL: Гидрометеоиздат, 1975. - 289 с.

117. Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хромотографии / под ред.Никитина Ю.С., Петровой Р.С. - 2-е издание. — М.: Изд-во МГУ, 1990-318 с.

118.Юдович М.Е., Пономарев А.Н. Нанобетон: технологии и перспективы - Тезисы докладов третьей научно-практической конференции, СПб, 19 октября 2007.

119.Яцевская М.И. Активные угли на службе у человека - Минск: Общество «Знание» БССР, 1983. - 21 с.

120. Council directive 98/83/ЕС of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption. — Official Journal of the European Communities, 1998.

121. Fung M.C., Bowen D.L. Silver products for medical indications: risk-benefit assessment. Journal of toxicology. Clinical toxicology 34 (1), 1996. — 119.

122. Samonin V.V., Podvyaznikov M.L, Nikonova V. Yu. Purification of engine fuel from aromatic compounds with adsorbents modified with fullerenes. — Special edition of transactions of International Academy of Science. Natural cataclysms and global problems of the modern civilization. 24-27 September 2007. Baku p. 615-620.

123. http://old.aquaexpert.ru/enc/?t=7&id=65

124. http://www.gerakl.org/2009-l 1-02-18-45-04

125. http://www.isvod.ru/3.html

126. http://dic.academic.ru/dic.nsfbrokgauz efron/23040/Вода

127. http://www.baltinfo.ru/2008/04/18/n59362

128. http://www.uv-systems.ru/technology/

129. http://ru.wikipedia.org/wiki/Q6paTHbifi осмос

130. http://techenergochim.com.Ua/up/literatura/Vodopodgotovka Belikov.pd

f

Приложение А ПАСПОРТ Уголь березовый активированный дробленый марки БАУ-А по ГОСТ 6217-74

Дата изготовления Упаковка бумажный мешок

Партия №67 Вес нетто 3000 кг

Смена №1 Количество мест 300

Наименование показателей по ГОСТ 6217 -74 Данные анализа

1 .Внешний вид Зерна черного цвета без механических примесей Зерна черного цвета без механических примесей

2.Адсорбционная активность по иоду, %, не менее 60 60

3.Суммарный объем пор по воде, см^/г, не менее 1.6 1,7

4.Насыпная плотность, г/дм3, не более 240 235

5.Фракционный состав, %, массовая доля остатка на сите с полотном: №36, не более №10, не менее на поддоне, не более 2.5 96,5 1,0 2,3 96.6 0,9

б.Массовая доля золы, %, не более 5 5

7.Массовая доля влаги, %, не более 10 9