Аппараты с неподвижным слоем адсорбента. Принцип действия таких аппаратов заключается в фильтровании жидкости через неподвижный слой адсорбента до проскока в фильтрат извлекаемых веществ в количестве, превышающем заданный по технологическим условиям предел, например до появления в фильтрате концентрации вещества, превышающей его предельнодопустимую концентрацию (ПДК) в водоеме, либо допустимый уровень содержания органических веществ в технической воде в случае возврата очищенных стоков на предприятие. Они выполняются закрытыми (напорными) в виде стальных цилиндрических колонн (рис. У1-1), рассчитанных на работу под давлением, или открытыми (безнапорными) в виде резервуаров, прямоугольного или круглого сечения (рис. У1-2). Каждый адсорбер оборудуется необходимым числом задвижек и вентилей для управления работой аппарата, отбора проб воды и выпуска воздуха или газов, попадающих в адсорбер вместе с очищаемой водой.[ ...]
Направление движения жидкости в адсорберах с неподвижным слоем может быть как сверху вниз, так и снизу вверх. При фильтровании воды сверху вниз верхний слой активного угля наряду с поглощением растворенных органических загрязнений задерживает высокодисперсные взвеси, если предварительно они не были удалены из сточной воды. Накопление осадка в слое загрузки является крайне нежелательным явлением, так как вследствие этого уменьшается свободный объем межзернового пространства слоя угля и увеличивается гидравлическое сопротивление загрузки.[ ...]
Успешная работа аппарата с неподвижным слоем активного угля во многом зависит от равномерности распределения п сбора очищенной воды по площади адсорбера. Эта задача возлагается на распределительные (дренажные) системы. В простейшем случае распределительное устройство представляет собой решетку, загруженную слоем щебня или гравия, препятствующим провалу зерен активного угля через отверстия решетки. Малое сопротивление такой распределительной системы, однако, не обеспечивает равномерности распределения воды по сечению аппарата, что особенно ощутимо при больших размерах адсорбера. Поэтому рекомендуется применять распределительные системы большого сопротивления. На рис. У1-2 показана схема такой распределительной системы из стальных труб с отверстиями (при наличии поддерживающих гравийных слоев). Подобные распределительные системы одинаково успешно эксплуатируются в аппаратах с нижней и верхней подачей очищаемой сточной воды. Дренажные системы без поддерживающих слоев в виде щелевых колпачков или труб с фрезерованными щелями размером 0,2—0,5 мм (рис. УТ-1) допускается применять лишь при подаче сточной воды в аппарат сверху вниз во избежание засорения щелей высокодисперсными взвесями.[ ...]
В промышленных установках для извлечения органических загрязнений из воды обычно применяют вертикальные адсорберы, изготовляемые по индивидуальным проектам или выпускаемые серийно [3]. Использовать в установках для очистки воды горизонтальные или кольцевые адсорберы, применяемые для адсорбции газов и паров [4, 5], как правило, нецелесообразно, так как при адсорбции из растворов необходима значительная, высота слоя активного угля.[ ...]
Как было показано в’главе V, в момент проскока растворенного вещества в фильтрат часть слоя активного угля (на участке зоны массообмена) не может быть насыщена до равновесия с концентрацией загрязнений в воде, поступающей на очистку. Для повышения степени использования адсорбента в большинстве случаев включают 2—4 аппарата последовательно таким образом, чтобы после проскока загрязнения в фильтрат за последней колонной блока лишь первая по движению воды колонна, в которой весь адсорбент практически насыщен до равновесия, отключалась на регенерацию.[ ...]
Одновременно переключением задвижек на обвязывающих трубопроводах к последней колонне блока подключают колонну с ранее отрегенерированным активным углем. Таким образом, установки, состоящие из блока нескольких адсорбционных колонн периодического действия, работают по проточно-циклической схеме, обеспечивающей непрерывность процесса очистки сточной воды.[ ...]
На рис. У1-4 показана схема работы двух последовательно соединенных колонн. Сточная вода подается по трубопроводу 1 и поступает в ту или иную колонну в зависимости от положения клапанов. Верхние выходные патрубки 4 соединены с входными патрубками 5. На рис. У1-4, а приведена схема соединения, когда сточная вода подается сначала в адсорбер 3, а затем в адсорбер 6. Обратное движение потока очищаемой жидкости показано на рис. У1-4, б.[ ...]
Простота и надежность работы адсорбционных аппаратов с неподвижным слоем обусловили их широкое применение в технологии очистки сточных вод. В СССР они, как правило, применяются на установках малой мощности для локальной очистки стоков с последующей утилизацией извлекаемых из воды ценных продуктов [7—9]. За рубежом (преимущественно, в США) аппараты с неподвижным слоем активного угля используются на установках большой производительности для очистки общезаводских промышленных сточных вод, а также для доочистки биологически очищенных стоков.[ ...]
Аппараты с движущимся слоем адсорбента. Существенно уменьшить объем требуемого количества активного угля позволяют аппараты непрерывного действия с плотным движущимся: слоем адсорбента. Принцип действия аппаратов этого типа: заключается в том, что Очищаемая жидкость движется снизу вверх, а плотный слой адсорбента перемещается навстречу ей со скоростью, обеспечивающей неизменное по высоте колонны распределение адсорбированного вещества. При этом количество поступающего в аппарат свежего и отрегенерированного активного угля должно быть сбалансировано с массой отводимого на регенерацию адсорбента.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема вертикального напорного адсорбера |
 |
| У1-2. Схема безнапорного железобетонного адсорбера |
 |
| Схема адсорбера с движущимся слоем фирмы «Торэ кабусики кайся». |
 |
| Схема движения частиц активного угля в аппарате с движущимся слоем. |
|
| У1-9. Конструкции разгрузочных устройств для вывода отработанного активного угля из аппарата |
 |
| Схема адсорбционного аппарата с плотным движущимся и псевдоожя-женным слоем активного угля |
 |
| Схема устройства для охлаждения регенерированного активного угля |
 |