рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Адсорбція

Адсорбція - Конспект, раздел Философия, Конспект лекцій з дисципліни водовідведення промислових підприємств Адсорбція Є Одним З Найбільш Ефективних Методів Очищення Виробничих Стічних В...

Адсорбція є одним з найбільш ефективних методів очищення виробничих стічних вод, що містять розчинені органічні домішки, вона дозволяє домогтися глибокого очищення до норм ПДК шкідливих речовин. Цей метод знайшов широке застосування в промисловості при рекуперації летучих розчинників, очищенню газів, пар і рідин, а останнім часом з успіхом використовується в комплексному глибокому очищенні стічних вод від розчинених органічних домішок. Достоїнством методу є можливість проводити адсорбцію речовин з багатокомпонентних сумішей, а також висока ефективність, особливо при очищенні малоконцентрованих стічних вод. З техніко-економічної точки зору, адсорбція дуже ефективна при витягу зі стічних вод коштовних продуктів з метою використання їх у замкнутому циклі виробництва.

Як адсорбенти застосовуються матеріали, що мають високу питому поверхню. Найбільше поширення в технології адсорбційного очищення одержали активні вугілля різних марок. Крім того, можуть використовуватися й інші матеріали з розвитий поверхнею, такі як кокс, торф, каолін, болотна руда, селікагель, обпилювання, зола й ін. Роль адсорбентів можуть виконувати пластівці гідроокисів металів, активного мулу і біоплівки.

Адсорбційне очищення може здійснюватися в статичних і динамічних умовах. Адсорбція в статичних умовах полягає в додаванні в стічну рідину адсорбенту, перемішуванні протягом визначеного часу і відділенні забрудненого адсорбенту від очищеної води. Звичайно очищення ведуть у багатоступінчастих установках з послідовним введенням адсорбенту, чи працюючих за принципом протитоку. Багатоступінчаста установка з послідовним введенням адсорбенту зображена на мал.21.

Рис.21. Схема триступінчастої установки з послідовним

введенням адсорбенту.

 

1.Подача стічної рідини на очищення; 2.Подача свіжого адсорбенту; 3.Реактор з мішалкою; 4.Відстійник; 5.Відвід очищеної стічної рідини; 6.Відвід забрудненого адсорбенту.

Тривалість перемішування стічної рідини й адсорбенту в реакторі визначається швидкістю адсорбції, що може бути встановлена експериментальним шляхом, тривалість відстоювання по гідравлічної крупності часток активного вугілля.

Залишкові концентрації забруднень в очищеній воді можуть бути визначені по формулі:

;

Q - витрата стічних вод;

З - концентрація забруднень у стічній рідині, що надходить;

- витрата адсорбенту на одну ступінь;

- число ступіней очищення;

- коефіцієнт адсорбції.

Аналіз вище приведеної залежності показує, що застосування багатоступінчастої установки дозволяє заощаджувати адсорбент у порівнянні з одноступінчатої. Ця економія при однакових залишкових концентраціях буде тим більше, чим більше кількість ступіней. При обмеженій кількості адсорбенту і відомої концентрації забруднень можна користаючись вище приведеною формулою обчислити необхідна кількість ступіней очищення:

;

Необхідна витрата адсорбенту на одну ступінь при відомих початкових і кінцевих концентраціях забруднень і кількості ступіней складе:

;

Схема багатоступінчастої установки з протиточним рухом адсорбенту приведена на мал.22.

Рис.22. Схема триступінчастої установки з протиточним

рухом адсорбенту.

 

1.Подача стічної рідини на очищення; 2.Подача свіжого адсорбенту; 3.Реактор з мішалкою; 4.Відстійник; 5.Відвід очищеної стічної рідини; 6.Відвід забрудненого адсорбенту; 7.Резервуар для збору адсорбенту; 8.Насоси для перекачування адсорбенту.

 

Адсорбент подається в останню ступінь і тому що його адсорбційна ємність використовується на цій ступіні тільки частково, використаний адсорбент після відділення на наступній ступіні подається на попередню.

Залишкові концентрації забруднень при очищенні на цій установці складуть:

;

З цього рівняння можна визначити також необхідна кількість ступіней при відомих витратах стічної рідини й адсорбенту, початкових і залишкових концентраціях чи забруднень визначити необхідна витрата адсорбенту при відомих початкових і залишкових концентраціях забруднень, витраті стічної рідини і кількості ступіней.

Необхідна кількість ступіней дорівнює:

;

Необхідна витрата адсорбенту обчислюється з рівняння:

;

У таких установках використовують високодисперсні активні вугілля. Активне вугілля, як правило, не регенерується, а після використання скидається на мулові площадки чи спалюється.

Адсорбція в динамічних умовах здійснюється шляхом фільтрування через завантаження з адсорбенту. Як відомо, при адсорбції в динамічних умовах більш повно використовується адсорбційна ємність адсорбенту і досягаються стійкі, надійні результати очищення. Адсорбцію проводять або в стаціонарному, або в киплячому шарі завантаження. При очищенні в ста-ціонарному шарі можуть використовуватися різні варіанти технологічних установок. Напер-мір, по одному варіанті послідовно працюють два адсорбційних фільтри (адсорбера), третій знаходиться на регенерації. В міру насичення адсорбенту перший по ходу адсорбер від-ключається на регенерацію, адсорбер, що пройшов регенерацію включається по ходу останнім. По іншому варіанті передбачаються дві рівнобіжні нитки адсорберів, що працюють поперемінно. При “проскакуванні” концентрацій вище припустимих потік води переключається на рівнобіжну нитку, а адсорбери, що відробили, відключаються на регенерацію. Перша схема складніше в експлуатації, однак дозволяє більш повно використовувати адсорбент.

1.Сборник сточных вод; 2.подача сточных вод; 3.напорная емкость;4.Регулятор потока; 5.Отвод очищенных сточных вод; 6.Адсорбер с загрузкой из активного угля; 7.Конденсатор; 8.Подача охлаждающей воды; 9.Конденсат; 10.Растворитель; 11.Сборник растворителя; 12.Сборник экстракта; 13.Экстракт на регенерацию; 14.Острый пар.
Як приклад розглянемо схему установки, застосовуваної для витягу зі стічних вод нітропродуктів (мал.23).

Рис.23. Технологічна схема адсорбційного очищення

стічних вод від нітропродуктів.

Стічні зі змістом нітропродуктів 100-400мг/л надходять у ємність 1, з якої подаються в напірну ємність, а потім через регулятор потоку в нижню частину одного з адсорберів (навантаження 3м32година). Перші порції очищеної води містять 2-4мг/л нітропродуктів. Коли вона досягне 20мг/л адсорбер відключається на регенерацію. Регенерацію роблять розчинником (бензол, метанол, етанол, метілєнхлорід) з наступним відгоном слідів розчинника гострою парою. Рециркуляцію розчинника здійснюють доти, поки концентрація нітропродуктів у ньому не досягне 20-50г/л. Потім забруднений розчинник заміняють свіжим (3-4 обсягу активного вугілля в адсорбері) і направляють на перегонку. В адсорбері використовують активне вугілля марки КАД, що завантажується на підстильний шар з коксу, покладеного на дерев'яні ґрати. Зверху активне вугілля покрите шаром коксу і закриті другими дерев'яними ґратами. Висота активного вугілля близько 5,0м.

Адсорбцією в стаціонарному шарі можна домогтися глибокого очищення води. Одним з основних недоліків цього способу є мала інтенсивність адсорбції через невисокі швидкості дифузійних процесів. Швидкість адсорбції може бути збільшена використанням“киплячого” шару. “Киплячий” шар утвориться при підвищеному навантаженні (10-15м32година) і напрямку потоку стічних вод знизу нагору. При такому напрямку частки активного вугілля зважуються в цьому потоці. “Киплячий” шар дає можливість застосовувати дрібнозернисті (0,25-1,5мм) і високодисперсні (менш 40мкм) активні вугілля. Гідравлічний опір “киплячого” шару, у порівнянні з нерухомим менше, а швидкість масообміна вище. Крім того, адсорбція в “киплячому” шарі дозволяє очищати стічні води з концентрацією зважених речовин до 1,0г/л (з гідравлічної крупністю до 0,3мм/с), тоді як стаціонарний шар обмежує цю концентрацію 5-10мг/л.

До недоліків адсорбції в “киплячому” шарі варто віднести зменшення динамічної їс-кісти активного вугілля і коефіцієнта захисної дії адсорбера, викликане інтенсивним перемішуванням часток по висоті шаруючи, стирання часток вугілля і більш складну конструкцію адсорберів.

 

Рис.24. Адсорбер з “киплячим” шаром завантаження.

1.Подача адсорбенту; 2.Подача стічних вод; 3.Відвід очищених стічних вод; 4.Адсорбер; 5.Згущувач відпрацьованого адсорбенту; 6.Випуск відпрацьованого адсорбенту.

В даний час в основному застосовують циліндричні одноярусні чи багатоярусні адсорбери (мал.24). Такий адсорбер являє собою колону висотою близько 4м. Активне вугілля завантажується на розподільні ґрати. Через конічну частину подається стічна рідина зі швидкістю що забезпечує відносне розширення шаруючи 1,5-1,6. Адсорбент подається у виді 5-20% суспензії в центральну трубу туди ж подається частина стічної рідини. Частки активного вугілля зважуються в потоці стічної рідини їхній надлишок приділяється в згущувач, а очищена вода приділяється у верхній частині адсорбційної колони.

 

ЛЕКЦІЯ 11

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конспект лекцій з дисципліни водовідведення промислових підприємств

Донбаська національна академія будівництва й архітектури.. кафедра водопостачання водовідведення і охорона водних.. конспект лекцій..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Адсорбція

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Макіївка 2009 р
ЛЕКЦІЯ 1 1. Основні напрямки в скороченні скидання забруднень з промисловими стічними водами.   Питання охорони навколишнього середовища і раціонального використання

Усереднення
Виробничі стічні води надходять у водовідводню мережу нерівномірно: мають місце добові, змінні і годинні коливання припливу, а також періодичні залпові викиди, не вважаючи аварійних при технологічн

Нафтовловлювачі
Нафтовловлювачі застосовують для очищення стічних вод, що містять грубодисперговані частки нафти і нафтопродуктів при їхній концентрації більш 100мг/л. По конструкції нафтовловлювачі буваю

Смоломаслоуловлювачі
Смолами й оліями забруднені фенольні стічні води коксохімічних заводів. Для їхнього уловлювання застосовують радіальні і прямокутні відстійники. Конструкція смоломаслоуловлювача приведена на мал.14

Жироуловлювачі
  Жирами забруднені стічні води м'ясокомбінатів, маслозаводів, фабрик-кухонь, їдалень, шкіряних заводів і інших підприємств. Для уловлювання основної кількості жиру, що знаходиться в

Осадження зважених речовин у гідроциклонах
Гідроциклони застосовуються для очищення виробничих стічних вод від механічних домішок і ущільненого осаду. Виділення домішок у гідроциклонах відбувається під дією відцентрових сил. По гідравлічних

Фільтрування
  Фільтрування застосовують для виділення зі стічних вод дрібнодиспергованих часток олій, смол, волокон, пилу і т.д., видалити які відстоюванням не вдається, а також при доочищенні ст

Мікрофільтрування
Мікрофільтрування виробляється на мікрофільтрах через сітки з мікроскопічними отвірами (20-40мкм). Конструкція мікрофільтра аналогічна конструкції барабанного сита (мал.8) на циліндричній поверхні

Розрахунок адсорберів
  Розрахунок адсорберів виробляється з використанням наступних формул. Площа адсорберів:

Екстракція
  Екстракція як метод очищення стічної води полягає в тім, що у воду додається нерозчинна в ній рідина (екстрагент) і ретельно змішується з нею. При цьому забруднююче речовина, розчин

Евапорація
Евапорація - це спосіб відгону летучих речовин з водяною парою. Летучі речовини при нагріванні розчинів, де вони міститися, переходять у парову фазу. Процес переходу протікає особливо інтенсивно, я

Аерація
  Аерацію в схемах очищення виробничих стічних вод застосовують для дегазації води чи віддаління летучих речовин. Часто аерація носить допоміжний характер, як наприклад, перемішування

Способи диспергування повітря у флотаційних процесах
  Флотація призначена для очищення стічних вод від зважених речовин і деяких розчинених речовин. Витяг відбувається в результаті прилипання часток до пухирців газу (повітря), що утвор

Пневматична, імпелерна і струминна флотація
  Флотація з диспергуванням повітря через пористі матеріали може бути здійснена при одержанні дуже дрібних пухирців повітря, що здатні флотувати забруднення яки містяться в стічній рі

Напірна і вакуумна флотація
Флотація з виділенням повітря з пересиченого розчину знайшла досить широке застосування в практиці очищення стічних вод, тому що дозволяє одержати пухирці повітря з найменшої крупностю. Сутність ць

Коагуляція
Виробничі стічні води дуже часто містять високодисперсні нерозчинні домішки, видалення яких механічними методами дуже проблематично. У таких випадках може бути ефективна коагуляція. Коагуляцію стіч

Нейтралізація
Виробничі стічні води багатьох галузей промисловості можуть містити кислоти і луги. У більшості кислих стічних вод, крім того, міститися солі важких металів. З метою попередження корозії матеріалів

Окислювання
  Окислювання застосовують для знешкодження стічних вод, що містять токсичної домішки (ціаніди, комплексні ціаніди міді і цинку) чи з'єднання, що недоцільно витягати зі стічних вод, а

Відновлення
  Відновлення застосовується для видалення зі стічних вод речовин, що у невідновленої формі витягти важко. Прикладом є видалення зі стічних вод хроматів і біхроматів, валентність хром

Електрокоагуляція
При установці в резервуарі електролізера анодів з чи заліза алюмінію відбувається анодне розчинення метала. Fe - 2e

Електрофлотація
  Сутність методу електрофлотації полягає в насиченні стічної рідини пухирцями газу (водню), що виділяється на катоді при пропущенні через рідину постійного електричного струму. При е

Стічних вод
Біологічне очищення виробничих стічних вод використовують для видалення з них розчинених органічних речовин. Органічні речовини, що зустрічаються у виробничих стічних водах, дуже різноманітні. Вони

Очищення виробничих стічних вод в аеротенках
Технологічні схеми очищення виробничих стічних вод в аеротенках і конструкції аеротенков дуже різноманітні, що обумовлюється специфічністю складу стічних вод. Для очищення виробничих стічних вод мо

Очищення виробничих стічних вод у біофільтрах
Біофільтри застосовуються для очищення стічних вод різних виробництв. Застосування знаходять краплинні і високонавантажені біофільтри. Дослідження показали, що швидкості окислювання окисляемых орга

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги