ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные способы применения адсорбентов при очистке промышленных сточных вод из "Очистка промышленных сточных вод" Адсорбент применяется в виде зерен или частиц неправильной формы размером от 1,5—2 до 4—5 м.м. При более мелком дроблении значительно возрастает сопротивление фильтрованию жидкости. [c.103] В колонне слой зерен адсорбента укладывается па беспровальную решетку. Наиболее просто и удобно применять обычные решетки с отверстиями диаметром 5— 10 и шагом 10—20 мм, на которые укладывают поддерживающий слой мелкого щебня и крупного гравия общей высотой 400—500 мм, предохраняющий зерна адсорбента от проваливания в подрешеточное пространство и равномерно распределяющий поток жидкости по всему сечению слоя. Сверху слой адсорбента должен быть закрыт слоем гравия и щебня, размещенных в обратном порядке, и зажат решеткой для предотвращения выноса зерен адсорбента из колонны при повышении скорости фильтрования или в результате флотации П1у-зырьками выделяющихся пз сточных вод газов (воздуха или углекислого газа). [c.103] Условием применимости колонн с неподвижным слоем адсорбента является практически полное отсутствие взвесей (особенно минеральных) в сточных водах, поступающих в колонну, В противном случае заиливание слоя тонкой взвесью приведет к быстрому росту сопротивления фильтрации и прекращению работы адсорбента задолго до использования его поглотительной способности. Промывка заиленного слоя адсорбента приводит к образованию загрязненных сточных вод, которые приходится возвращать на повторную очистку. [c.103] Содержание в сточной воде 10—15 мгЫ неорганической взвеси заметно сказывается на работе адсорбционной колонны. Поэтому если содержание взвешенных веществ в сточных водах позволяет применить безотстойное механическое фильтрование (через напорные кварцевые фильтры или контактные осветлители), то это резко улучшает работу адсорбционных колонн. [c.104] Колонны с неподвижным слоем активированного угля обычно применяют при регенеративной очистке цеховых сточных вод с целью утилизации выделенных относительно чистых ценных продуктов. [c.104] После насыщения адсорбента до проскока загрязнения в фильтрат подачу сточных вод в колонну прекращают, колонны освобождают от находящейся в них воды, и адсорбент подвергают регенерации. [c.104] Для того чтобы при регенерации активированного угля извлеченные вещества были получены в возможно большей концентрации, весь слой адсорбента в аппарате должен быть насыщен поглощенными из сточных вод веществами до равновесия с концентрацией этих ве-шеств в воде, поступающей в адсорбционную колонну. Поскольку в момент проскока загрязнения в фильтрат этому требованию отвечает не весь слон адсорбента а только участок его длиной о, называемый мертвым слоем, необходимо слой угля в колонне делать настолько высоким, чтобы А (I — о), либо размещать адсорбент в двух колоннах так, чтобы высота слоя в каждой из них была не менее длины работающего слоя Ь— о) или по крайней мене равна ей. [c.104] Установка с движущимся слоем адсорбента представляет собой колонну с вытянутым иод углом 30—45° днищем для свободного сползания слоя угля. Сточные воды подаются в колонну снизу вверх через распределительное устройство, размещенное несколько выше стыка конусного днища с цилиндрическим корпусом колонны (примерно на расстоянии 0,5—1 м от стыкового фланца). Очищенная вода отводится через кольцевой желоб в верхней части колонны либо через систему кольцевого дренажа, не пропускающего зерна адсорбента. Скорость движения жидкости должна быть ниже скорости расширения слоя под влиянием напора потока. Для заполнения колонны применяется гранулированный уголь с кусочками диаметром 2—4 мм (в зависимости от выбранной марки размер зерен может несколько меняться). [c.106] При пуске колонны через некоторое время в ней устанавливаются характерные зоны динамической адсорбции мертвый слой, работающий и резервный. По мере насыщения угля мертвый слой удлиняется и работающая зона начинает перемещаться вверх по слою. Для фиксации положения работающего слоя по высоте колонны сверху в аппарат непрерывно подают свежий активированный уголь с такой же скоростью, с какой растет мертвый слой. [c.106] С этой же скоростью должен дозироваться свежий адсорбент и отводиться из колонны адсорбент, насыщенный загрязнениями. [c.107] Высота движущегося слоя угля на участке между вводом потока воды в слой и верхней границей слоя должна быть не меньше длины работающего слоя Lp. Ввиду того что положение работающего слоя в колонне фиксировано по высоте столба адсорбента (ввод свежего угля производится в эквивалентных дозах количеству выведенного отработанного угля), обеспечение больщой резервной зоны оказывается в установках с движущимся слоем излишним. [c.108] При относительно высоком содержании в сточной воде высокодисперсных взвесей, заиливающих адсорбент, а также в тех случаях, когда адсорбент рационально применять не в виде крупных зерен, на которых равновесие устанавливается относительно медленно, а в виде мелкой крупки (частиц размером 0,5—1 мм), рационально осуществлять адсорбцию иэ потока жидкости псевдоожиженным слоем адсорбента. [c.109] Для неподвижного слоя шарообразных частиц (или частиц неправильной, но не вытянутой формы) е 0,4, независимо от диаметра частиц. Если расширение слоя бесконечно велико, так что частицы адсорбента выносятся потоком из колонны, то 8=1. Между этими двумя значениями е и существует псевдоожиженное состояние, при котором слой в целом приобретает текучесть отдельные зерна его беспорядочно перемещаются в пространстве, а зеркало слоя напоминает зеркало слабокипящей вязкой тяжелой жидкости, не смешивающейся с водой. Иногда псевдоожиженный слой в зависимости от интенсивности движения частиц в нем и характера вскипания на отдельных участках поверхности слоя называют также взвешенным , или кипящим . [c.110] В цилиндрической колонне относительная пористость е псевдоожиженного слоя может быть заменена относительным расширением слоя И/Но (здесь Н — высота псевдоожиженного, а Но — высота неподвижного слоя). Существует определенная критическая скорость потока пУкр, при которой неподвижный слой частиц данных размеров и плотности переходит в псевдоожиженное состояние. С дальнейшим увеличением скорости Н/Но растет и при Н/Но поток уносит частицы из аппарата. Эта скорость уноса Шун является второй границей скоростей потока, при которых существует псевдоожиженное состояние. С увеличением Н/Но все больше вещества проскакивает с потоком вдоль слоя, не приходя в непосредственный контакт с адсорбентом, иначе говоря, усиливается влияние продольной диффузии растворенного вещества в слое. Поэтому для обеспечения полного поглощения вещества из раствора высота псевдоожиженного слоя должна быть больше, чем неподвижного слоя адсорбента. [c.110] На практике установлено, что наименьшим расширением слоя является Я/Яо = 1,5. При этом для активированного угля оптимальные размеры частиц лежат в пределах 0,25—0,75 или 0,25—1,0 мя, что отвечает скорости потока воды для большинства углей 7—10 ч. [c.111] Более мелкие частицы уносятся из колонны при незначительных скоростях потока и установки с псевдоожиженным слоем таких частиц невыгодны из-за малой производительности. При крупных зернах угля скорость псевдоожижения очень велика (например, для зерен угля КАД, имеющих размеры 1—3 мм, Шкр при Я/Яо = 1,5 достигает 35—40 м 1м ч) и за небольшое время пребывания раствора в слое не успевает установиться динамическое равновесие (длина работающего слоя /,р в таких условиях сильно возрастает). [c.111] В настоящее время для очистки сточных вод псевдоожиженным слоем активированного угля применяются четыре типа адсорберов (рис. 29). Из них только цилиндрический одноярусный адсорбер освоен в промышленных условиях, а конический, или пирамидальный, и цилиндрический многоярусный аппараты испытаны пока лишь в опытных установках. Устройство всех четырех типов аппаратов понятно из рисунка. [c.111] Адсорберы для очистки сточных вод псевдоожиженным слоем активированного угля а — цилиндрический одноярусный 6 одноярусный с выносным смесителем а — коничсскнй одноярусный — трехъярусный с переливными трубками. [c.112] Уголь подается из бункера с автоматическим дозатором — шайбовым или автоматическими весами (на рисунке не показаны) — в верхнюю расширенную часть колонны через направляющую воронку. Верхний уровень воронки превышает уровень кольцевого желоба на 150—200 мм. Диаметр воронки на уровне зеркала воды Ол должен не менее чем в 3 раза превышать диаметр нижнего узкого отверстия воронки. Длина воронки равна 0,5—1 м. Пропускная способность воронки рассчитывается исходя из того, что через 1 см нижнего сечения может быть подано 5—6 кг угля за 1 ч. [c.113] При описанном методе дозировки необходимо, чтобы крупка активированного угля хорошо смачивалась водой и не всплывала на поверхность воды в воронке. Этим требованиям отвечает активированный антрацит. Другие угли могут дозироваться в виде суспензии после предварительного замачивания с целью вытеснения из них воздуха. Для подачи такой суспензии нужны специальные насосы. [c.113] Вернуться к основной статье