Установка адсорбционной очистки

Одним из самых эффективных и недорогих способов очистки газов и жидкостей является адсорбционная фильтрация. Установка адсорбционной очистки обеспечивает прохождение газовоздушной или жидкой среды через массу адсорбента, в котором захват загрязнений происходит в поверхностном слое. Адсорбент подбирается под конкретный вид загрязнений и представляет собой твердое вещество в виде крошки, гранул, шариков, пеллет, таблеток. Аппараты для адсорбционной очистки широко применяются в химической, энергетической, металлургической, нефтеперерабатывающей, сельскохозяйственной, пищевой промышленности, для очистки сточных бытовых и промышленных вод, на лакокрасочных участках и при хранении топлива.

Виды адсорберов, параметры

Самым распространенным фильтрующим материалом в установках адсорбционной очистки является активированный уголь, который захватывает широкий спектр газообразных и паровоздушных вредных примесей. Очень часто в качестве адсорбционного фильтра применяются силикагель, синтетические и природные мелкопористые минералы, полимеры, в том числе, усиленные включениями в виде марганца, алюминия, йода, кальция и других активных элементов. Основными параметрами адсорбента являются:

• физические параметры (размеры);
• химические свойства;
• размер микропор;
• соотношение микропор к сплошной поверхности материала.

При выборе адсорбирующего вещества учитываются физические и химические свойства загрязнений, тип установки (вертикальная или горизонтальная), объем и конструкция рабочей камеры, давление и агрегатное состояние рабочей среды (пар, газ, жидкость).

Адсорбционная очистка жидкостей

Аппараты для адсорбционной очистки сточных вод могут иметь различные фильтрующие материалы:

• активированный уголь;
• синтетические вещества;
• золу;
• шлаки;
• опилки.

Из-за высокой энергии взаимодействия с молекулами воды, которая часто превышает энергию адсорбции, минеральные сорбенты в виде глины, силикагеля, алюмогеля и гидрооксидов металлов, редко применяют для очистки сточных вод.

Наиболее универсальным адсорбентом является активированный уголь, который слабо взаимодействует с водой и хорошо улавливает органические вещества, имеет крупные поры с размером от 8 до 50 А, через которые хорошо проникают загрязнения. Кроме того, активированный уголь имеет высокую адсорбционную емкость, селективность и небольшую удерживающую способность для осуществления регенерации.

Адсорбционный способ применяют для очистки воды от растворенных органических веществ и соединений, фенолов, гербицидов, пестицидов, ароматических нитросоединений, красителей, ПАВ (поверхностно-активных веществ). Эффективность очистки сточных вод с помощью сорбентов достигает показателя 80-95%, а сам процесс может быть регенеративным.

Процесс очистки ведется тремя способами:

• при интенсивном перемешивании адсорбента с водой;
• при фильтрации воды через слой адсорбента;
• при создании псевдоожиженного слоя на установках непрерывного или переодического действия.

В установках может осуществляться статическая одноступенчатая (если адсорбент дешев или является отходом производства) или многоступенчатая адсорбция (с меньшим расходом адсорбента). При многоступенчатой очистке в первую ступень вводят количество адсорбента, необходимого для понижения концентрации загрязнений, отделяют адсорбент промежуточным отстаиванием или фильтрацией, а сточную воду направляют во вторую ступень, где вводят свежую порцию адсорбента.

Для очистки воды через слой адсорбента применяются безнапорные открытые или напорные фильтры, в которые загружают слой гранулированного угля с фракцией 0,8 – 5,0 мм и прогоняют сточную воду со скоростью от 1,0 до 6,0 м/ч.