ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сорбционная очистка из "Очистка сточных вод" Адсорбция из водных растворов — процесс чрезвычайно сложный и поэтому, несмотря на многовековое практическое использование, пока отсутствуют расчетные зависимости, пригодные для всех случаев. Основную информацию о сорбционных свойствах материала и характера адсорбции на нем определенных веществ содержат изотермы адсорбции — зависимости концентраций сорбата на сорбенте, или адсорбционной емкости [А, мг/л), от концентрации сорбируемого вещества в растворе (С, мг/л) при постоянной температуре Л = /(С)т. [c.114] Адсорбенты, выпускаемые промышленностью, оцениваются, рядом стандартных показателей прочностью на истирание и раздавливание, суммарной пористостью (особенно значимой при удалении нефтепродуктов до конечной концентрации 0,5 мг/л). сорбционной емкостью по мелассе и метиленовому синему (особенно важной при осветлении воды и удалении СПАВ и нефтепродуктов до концентрации 0,1—0,3 мг/л), сорбционной емкостью по иоду, бензолу и фенолу (имеющей особое значение при глубокой очистке воды от ароматических и хлорорганиче-ских соединений, удалении СПАВ и нефтепродуктов до- 0,1 мг/л и ниже, а также доочистке биохимически очищенных сточных вод). [c.115] В связи с отсутствием точных моделей сорбционного процесса, а также недостатком информации о полном и точном составе загрязнений, без которой невозможно использовать какие-либо модели, в практике обычно основываются на зксперимен-тальных данных. В каждом конкретном случае по специальной экспресс-методике исследований на реальных сточных водах, (см. Приложение 3) или аналогах получают данные, необходимые для расчета сооружений. [c.115] Для сорбционной очистки воды, в частности для доочистки сточных вод НПЗ, может быть использовано множество материалов естественного и искусственного происхождения. Однако-чаще других для доочистки сточных вод НПЗ применяют гранулированный активный уголь (ГАУ), имеющий частицы размером более 0,10 мм, на 85—99% состоящий из углерода и способный самопроизвольно отделяться от воды. [c.115] Исходным сырьем для производства активного угля (АУ) служат практически любые углеродсодержащие материалы уголь, торф, древесина и др. Процесс изготовления высокоактивных АУ весьма сложен и длителен, требует затрат большого количества высококачественных материалов, энергии, топлива, использования специального оборудования и высококвалифицированного труда. Поэтому стоимость высокоактивных промышленных АУ достаточно высока как в нашей стране [61], так и за рубежом [73], что вызывает необходимость их многократного использования. Наиболее применимы для очистки воды угли,, указанные в табл. 3.3. [c.115] Угли типа КАД-иодный, АГ-3 и БАУ обладают ббльшей емкостью по отношению к веществам с малыми размерами молекул БАУ и ДАК эффективны при адсорбции нефтепродуктов, а КАД-иодный, АГМ и АГ-3 — при доочистке биохимически очищенных сточных вод. [c.115] Процесса осуществляют по схемам, общепринятым в химической технологии—напорные фильтры с плотным слоем гранулиро- ванных активных углей (ГАУ), перед которыми расположены механические фильтры. [c.116] Двухступенчатая фильтрация может быть применена при глубокой очистке (до 0,1—2 мг/л) сточных вод, содержащих. растворенные и эмульгированные нефтепродукты. Если биохимически очищенные сточные воды содержат консервативные (но не токсичные) химические соединения, нефтепродукты в различном виде и коллоидные загрязнения, то доочистка сопровождается не только физической сорбцией, но и биосорбционными м биохимическими процессами, ростом биомассы, изменением одержания растворенного кислорода, соединений азота и серы а воде. Все это делает целесообразным использование безнапорных открытых фильтров. [c.116] Безнапорные открытые адсорберы, используемые обычно для обработки больших объемов воды, изготовляют из сборного железобетона. По конструкции они аналогичны скорым механическим фильтрам. При этом высота загрузки может достигать 4 м. Компоновка безнапорных фильтров, их загрузка и разгрузка во многом аналогичны напорным аппаратам, направление движения воды — снизу вверх. [c.116] При эксплуатации адсорберов необходимо особое внимание уделять соответствию условий обработки (время контакта, степень обработки сорбента и Др.)- При этом должны обеспечиваться возможно более равномерное распределение воды в адсорбере и полная замена слоев загрузки. [c.117] Сорбенты вследствие пористой структуры имеют низкую механическую прочность. Потери сорбентов на истирание при промывках достигают 0,1—2% за один цикл, а при гидроперегрузке 0,3—4%. Поэтому при эксплуатации адсорберов необходимо снижать механические воздействия на сорбент — сокращать интенсивность промывок до 5—7 л/(м -с) и их число до 0,03— 0,3 1/сут, снижать скорость гидротранспорта до 0,8—1,2 м/с, сглаживать профиль гидротранспортных систем, создавая плавные повороты Я Ю(1 трубопровода), и ликвидировать местные сопротивления. Это особенно необходимо в связи с тем, что наименее прочные или наиболее пористые частицы материала сорбента, как правило, обладают наибольшей активностью. Промывка адсорберов сопровождается сдвигом слоев и перемешиванием различно отработанных объемов загрузки. [c.117] Как уже упоминалось, расчетные параметры сорбционной очистки сточных вод НПЗ находят экспериментально на конкретном объекте или объекте — аналоге. Но из опыта эксплуатации известно, что оптимальные скорости фильтрации через активные угли лежат в интервале 4—10 м/ч, а высота загрузки 2—6 м. При очистке сточных вод, содержащих загрязняющие вещества нескольких типов, длина рабочего слоя (зоны массо-передачи) — величина непостоянная. Для реального эффекта очистки сточных вод 80—90% на промышленных гранулированных активных углях длина зоны массопередачи составляет 3— 4 м. [c.117] Использование высококачественных дорогостоящих сорбентов, прежде всего активных углей, целесообразно лишь при их эффективной регенерации. Специалисты крупнейших западных фирм-производителей активных углей выражают общее мнение, что эффективная регенерация гранулированных активных углей целесообразна во всех случаях. [c.117] Существуют три основных метода регенерации сорбентов химический, низкотемпературный и термический. Химическая регенерация — обработка отработанных углей растворами реагентов— пока не применяется при очистке сточных вод НПЗ 67]. [c.117] Быстрый нагрев ГАУ возможен в печах с кипящим слоем. Однако обработка ГАУ в них вызывает в 3—5 раз большие потери сорбента на истирание, чем в барабанных или многоподовых печах, а также требует в 5—10 раз большего расхода топлива на создание газового потока, образующего псевдоожи-женный слой. За рубежом для термической регенерации широко применяют многоподо вые печи, которые не нашли применения в нашей стране. [c.119] Для термической регенерации ГАУ наибольшее распространение получили барабанные вращающиеся печи (серия ПВ-07), серийно выпускаемые отечественной промышленностью для различных отраслей народного хозяйства. Они надежны, просты в эксплуатации и обеспечивают требуемые режимы регенерации с малыми потерями. Барабанные печи эксплуатируются в прямоточном (преимущественно десорбционный процесс) и проти-воточном (преимущественно при реактивации) режимах. Выбор схемы также зависит от типа сорбата и сорбента. Кроме того, в первом — меньше время обработки, а во втором — меньше затраты топлива и обгар сорбента. [c.119] Вернуться к основной статье