Цеолит (0,7-1,5) - производится с момента основания компании ООО "АЛСИС", с 2003 г.

Минерал Клиноптилолит, группа Цеолитов или Цеолитовый туф.

АЛСИС - единственный в стране производитель сухого и обеспыленного Цеолита (влажность не более 5% ) как в гранулах любой размерности, так и в мелкодисперсном виде (фракции 0,0 – 0,063 мм, 0,0-0,16 мм, 0,0-0,3 мм).

Цеолит используется для очистки и доочистки сточных и производственных оборотных вод.

Содержание Клиноптилолита в сырье - не менее 65-70%.

«Цеолит» решает задачи комплексной очистки воды, выполняет барьерную роль по отношению к нефтепродуктам, металлам, в том числе барию, стронцию, радионуклидам, азоту аммонийному.

Пример расчета объема поставки Цеолита компании АЛСИС и иного производителя / поставщика.

АЛСИС: 10 т / насыпной вес 950 кг/м3 / объем 10,53 м3

Поставщик: 10 т / насыпной вес 1150 кг/м3 / объем 8,7 м3

Дельта по объему поставки 17%.

Физико-химические характеристики:

Удельный вес, т/м3: 2,16-2,38

Насыпной вес, т/м3: 0,9-1,1

Пористость, %: 18-26

Измельчаемость, %: 0,4

Истираемость, %: 0,4

Условная механическая прочность, %: 0,70

Интенсивность промывки, л с/м2: 12-14

Время промывки, мин: 4-6

Полная динамическая ионообменная емкость, мг-экв/г по иону аммония – 0,65

Рабочая до концентрации иона аммония в фильтрате 0,5 мг/л, мг-экв/г – 0,22

Регенерация осуществляется раствором хлористого натрия (2-10%).

Удельный расход регенерирующего раствора может составлять 1,2-1,5 м3/м3 загрузки.

Производимые фракции, мм: 0,315-0,7; 0,7-1,5; 1,5-3,0 иные под заказ.

Свойства цеолита:

Химический состав, в пересчете на оксид, %:

Кремний - 67,5

Алюминий - 12

Кальций - 2,9

Калий - 2,8

Железо - 1,27

Натрий - 1,0

Магний - 0,5

Применение цеолитов в качестве фильтрующего материала для очистки подземных вод.

Подземные воды г. Сургута (Западная Сибирь) относятся к атлымскому водоносному горизонту среднего олигоцена (глубина залегания 220-300 м). Это холодные воды со специфическими физико-химическими и органолептическими показателями: низкая температура (1оС), повышенное содержание железа (до 2,5 мг/л), высокая газонасыщенность, незначительное превышение аммиака и иона аммония (до 2,3 мг/л). На городских станциях очистки воды принята технология обезжелезивания методом интенсивной аэрации. Этот метод основан на способности воды, содержащей двухвалентное железо (а именно такой форме железо присутствует в подземной воде) и растворенный кислород, при фильтровании через зернистый слой песка задерживать железо на поверхности зерен, образуя каталитическую пленку из ионов и окислов двух- и трех- валентного железа. Эта пленка активно интенсифицирует процесс окисления и выделения железа из воды. Обезжелезивание воды в загрузке, покрытой пленкой, является гетерогенным автокаталитическим процессом, в результате чего обеспечивается непрерывное обновление пленки как катализатора непосредственно при работе фильтра. Этот способ наиболее полно удаляет железо из воды. Применяемая технологическая схема не требует использования реагентов, проста в эксплуатации, но не очищает воду от присутствующих в ней аммиака и иона аммония.

Одним из вариантов решения этой проблемы может быть использование фильтрующего материала, обладающего адгезионными, сорбционными и ионообменными свойствами.

Примером фильтрующей загрузки с такими свойствами может служить природный цеолит (сорбент и катионообменный материал) - водный алюмосиликат щелочей или щелочных земель.

Как полезное ископаемое цеолит имеет необычайно широкую сферу использования в промышленности и сельском хозяйстве. Его применяют для очистки питьевых и технических вод, в нефтехимии как осушитель газов и сред, для извлечения радионуклеидов в качестве катализатора, в строительстве, для улучшения почвы, в качестве удобрения, для подкормки животных и т.д.. Применяют цеолит в США, Японии, Болгарии, КНР, Украине, Казахстане, Кыргызстане, Грузии, Азербайджане, России (крупные месторождения пород цеолита сосредоточены на юге Западной и Средней Сибири, в Забайкалье, на юге Якутии, на Дальнем Востоке и Северо-Востоке). Имеются перспективы выделения промышленных залежей цеолитов на севере Красноярского Края, Амурской области, западе Хабаровского края.

В отличие от кварцевого песка цеолитовые фильтры позволяют улучшить качество очищаемой воды и повысить технологические параметры работы очистных сооружений. Такие фильтры надежны в эксплуатации. Фильтр с цеолитовой загрузкой удаляет цветность, мутность, фитопланктон. Цеолитовому фильтру присуще более равномерное распределение задерживаемого осадка по толщине загрузки, чем кварцевому песку, следствием чего является меньшая потеря напора и более продолжительное защитное действие. Высокий коэффициент формы зерен, значительная межзерновая пористость обеспечивают высокую грязеемкость цеолитовых фильтров, превышающую в 2-6 раз этот показатель для песчаных фильтров. Несмотря на более высокую грязеемкость цеолитовой фильтрующей загрузки, ее отмывка от накапливающегося осадка происходит быстро и интенсивно. Исследование физико-химических, физико-механических свойств показало, что цеолит отвечает требованиям, предъявляемым к фильтрующим загрузкам, и по некоторым показателям имеет несомненные преимущества перед традиционным кварцевым песком: обладает более высокой пористостью и удельной поверхностью, меньшей плотностью.

При исследовании применения цеолитов для очистки питьевой вод получены следующие результаты: снижение содержания нитритов (100%), нитратов (89%), свинца, фенолов, нефтепродуктов (100%), хлоридов (91%), железо (89%). Двухлетний опыт эксплуатации загрузочного материала продемонстрировал его положительные эксплуатационные качества.

На протяжении работы (более пяти лет) цеолитовый фильтр давал снижение содержания в осветленной воде хлоридов, сульфатов, меди, фенолов, нефтепродуктов, свинца, марганца, остаточного алюминия, общей жесткости, аммиака, калия. Разработана очистная установка с одновременной сорбцией ионов железа, марганца, кальция, магния и сероводорода.

Гигиеническая оценка показала, что с применением цеолитовой загрузки в воде снизилось содержание азота, понизилась жесткость, щелочность и перманганатная окисляемость, уменьшился запах, цветность, количество микроорганизмов. Отмечено стабильное снижение в осветленной воде коли-индекса, общего числа бактерий, фито- и зоопланктона. С помощью цеолитов возможна очистка воды от бензопирена. Концентрация в растворе этого вещества уменьшалась в 260 раз. Доказана эффективность цеолита в очистке воды от фтора.

Цеолитосодержащие породы с фильтрационными и сорбционными свойствами представляют собой смеси различных пропорций из разных минералов цеолитов, туффитов, перлитов, монтморрилонитовых (смектита) глин. Одной из важнейших характеристик, позволяющих судить о возможности использования в различных технологических процессах цеолит-монтмориллонитовых пород, является термоустойчивость. Потеря кристалличности и разрушение под действием высоких температур в значительной степени уменьшают эффективность их действия. Способность после дегидратации сорбировать молекулы различных веществ служит основой для применения их в качестве сорбентов. Величину сорбционной емкости цеолит-монтмориллонитовых пород определяет мера внутрикристаллической пористости (общее количество воды, находящейся в полостях и каналах алюмокремнекислотного каркаса, выделенной из породы). Цеолиты адсорбируют лишь те молекулы, критический диаметр которых соответствуют размерам каналов структур каркаса. Мельчайшие размеры каналов обусловливают способность цеолитов к резко выраженной избирательной адсорбции. По классификации, основанной на топологии структурного каркаса, цеолиты разделены на семь групп. Фактический интерес представляет клиноптилолит, принадлежащий к седьмой группе (АЛСИС производит как раз Клиноптилолит).

По химическому составу клиноптилолит является натриево-калиевым цеолитом с типичной оксидной формулой. От его свойств зависит характер использования его в качестве природного сорбента. Эффективность молекулярно-ситового действия зависит от полярности молекул, участвующих в сорбции, характера связи, молекулярного веса и т.п. Учитывая это, клиноптилолит может сорбировать молекулы SO2, H2S, C2H6, CH3OH, CO2, CH3NH2, CH3CL, H2O, CH3B2, NH3, N2. Следует отметить, что на внешней поверхности клиноптилолита могут сорбироваться и более крупные молекулы органических веществ, имеющих положительный заряд. Этот процесс во многом зависит от температуры, давления, величины pH, времени контакта материала с раствором. При увеличении температуры возрастает обменная емкость минерала, давление имеет меньшее влияние, зависимость обратная. На емкость существенно влияет ионная форма сорбента. Клиноптилолитом производится наибольшее поглощение ионов тяжелых металлов. Анализ данных по структуре и свойствам позволяет рассматривать этот сорбент как наиболее перспективный материал для очистки природных и сточных вод. Клиноптилолитовые породы обладают устойчивостью к действию агрессивных сред и температур, механической прочностью. Особенность структуры, большая удельная поверхность и значительная пористость обуславливают его сорбционные и катионообменные свойства. Эта порода обеспечивает эффективное удаление многих видов загрязнений.

Питьевая вода с высокой концентрацией железа, марганца, аммонийного азота, фенолов, нефтепродуктов, метана, тяжелых металлов и некоторых микроэлементов представляет опасность для здоровья людей и вызывает неприятные органолептические ощущения. Традиционно применяемые технологические схемы очистки природных вод, где последним технологическим звеном является фильтрование, не предусматривают глубокой очистки от указанных загрязнений. Для решения этой задачи необходимо применение фильтрующего материала с высокими адгезионными и сорбционными свойствами.

Вышеизложенное показывает, что одним из наиболее перспективных фильтрующих материалов является цеолит и, в особенности, клиноптилолит, который может использоваться при очистке вод от ионов железа, аммония, тяжелых металлов, радионуклеидов, органических соединений и различных микроэлементов.

Очистка воды с помощью Цеолитов.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 80% заболеваний на планете — от плохой воды. В связи с этим в мире широкое внимание уделяется очистке воды для последующего ее применения в быту. В качестве водоочистных фильтров цеолиты длительное время применяются на водозаборах.

В г. Красноярске на водопроводных сооружениях «Горячий Лог», где вода р. Енисей после очистки подается в городскую сеть, был использован цеолит для водоочистки. Качество очищенной воды соответствовало ГОСТ 2874 «Вода питьевая». При этом снижалась жесткость воды на уровне сорбентов типа КУ-2-8, сокращалась периодичность промывки по сравнению с кварц-керамзитовыми фильтрами. Минздрав РФ считает возможным применение данного цеолита в качестве фильтрующего материала в технологической схеме хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Широкий спектр сорбции — от аммиака до цианидов (см. таблицу) делает применение цеолита особенно эффективным и необходимым в очистных блоках водозаборных систем крупнейших городов России — Москвы, С.-Петербурга, Н. Новгорода и др., использующих поверхностную воду.

При этом применение цеолита в водоочистных сооружениях не меняет существенным образом технологическую схему последних. Подготовка и эксплуатация включает: засыпка цеолита в фильтр, замачивание, разрыхление (подача очищенной воды в фильтр снизу вверх и удаление ее через лоток в резервуар грязной воды), регенерация (подача солевого раствора из нижней части солевого бака на слой цеолита), отмывка цеолита от поваренной соли (подача воды снизу вверх до тех пор, пока не снизится концентрация аммония NH4+ до 0,9 мг/л). В качестве регенерирующего агента используют 0,1 н раствор поваренной соли. Технологическая схема предусматривает повторное использование солевого раствора после регенерации с последующей отдувкой аммиака воздухом.

Показатель Вода, поступающая в очистные сооружения Вода после биофильтров Вода после фильтра с мраморным заполнением Вода после фильтра с цеолитовым заполнением