37 Физико-химическая очистка псв (сорбция, десорбция, схемы, конструкции аппаратов).

Сорбция –это процесс поглощения вещества из CВ твердым телом , жидкостью, или газом

Поглощающее тело-сорбент, поглощаемое-сорбат

Различают

три вида сорбции:

-абсорбция–поглощение вещества всей массой жидкого сорбента;

-адсорбция–поглощение вещества поверхностным слоемтвердого или жидкого сорбента;

-хемосорбция–сорбция, сопровождающаяся химическим взаимодействием сорбента с поглощаемым веществом.

Десорбция-удаление адсорбированного вещ-ва с поверхности адсорбента. Десорбция обратна адсорбции и происходит при уменьшении концентрации адсорбируемого вещ-ва к среде, а также при повышении температуры. При десорбции через слой адсорбента продувают горячий водяной пар, воздух или инертные газы, увлекающие ранее поглощенное вещ-во, или промывают слой адсорбента реагентами, которые растворяют поглощенные вещ-ва. Многие СВ загрязнены летучими неорганич-ми и органич-ми примесями, сероводородом, диоксидом серы, аммиаком, диоксидом углерода. При пропускании воздуха или другого газа (азот, СО2, топочные дымовые газы) и др. через СВ, летучий компонент диффундирует в газовую фазу. Процесс десорбции проводится в тарельчатых, насадочных и распылительных колонах.

Cхемы сооружений для сорбционной очистки СВ

а – сорбционная установка с последовательным введением сорбента

б – сорбционная установка с противоточным введением сорбента

в – сорбционная установка с неподвижным слоем адсорбента

1,5 подача СВ и отведение очищенной воды

2 подача сорбента

3 резервуары с перемешивающим устройством

4 отстойнники для отделения отработанного сорбента от очищаемой воды

6 выпуск отработанного сорбента

7система подачи сорбента на предыдущую ступень

8 адсорбционный фильтр

По конструкции аппараты бывают колонные и емкостные.

Аппараты с неподвижным слоем адсорбента конструктивно выполняются подобно

фильтрам с зернистой загрузкой напорными (закрытыми), рассчитанными

работу под давлением, или безнапорными (открытыми) в виде резервуара

прямоугольного или круглого сечения.

Аппараты с движущимся слоем адсорбента применяют в виде цилиндрических одноярусных адсорберов с псевдоожиженным слоем.Такой аппарат представляет собой колонну высотой около 4 м. Верхняя часть ее имеет диаметр в 1,5-2 раза больший диаметра основной колонны. В зависимости от диаметра колонны коническое днище имеет центральный угол 30-60°.

38. Физико-химическая очистка псв (ионный обмен, принцип работы сооружений.Установки непрерывного действия)

Ионный обмен применяется для извлечения из СВ металлов (цинк, свинец, медь, хром, марганец, соединения мышьяка, фосфора и радиоактивных веществ. Ионный обмен-процесс взаимодействия раствора с твердой фазой, обладающей свойствами обменивать ионы, содержащиеся в ней, на другие ионы, присутствующие в растворе. Такие вещества называются ионитами. Они практически нерастворимы в воде. Те из них, что способны поглощать положительные ионы, называются катионитами, отрицательные ионы- анионитами. К неорганическим природным ионитам относят цианиды, глинистые минералы, полевые шпаты, различные слюды и т.д. Органические природные иониты-сульфоугли. Органические искусственные иониты- ионообменные смолы. Они имеют наибольшее распространение. Процесс ионообменной очистки проходит на установках периодического и непрерывного действия.

Схема установки периодического действия

1 колонна.2 решётка.3 слой ионита.4-6 распределители.7 бак с регенерац. р-ром.8 насос.

Цикл работы состоит из следующих стадий:

1.ионный обмен; 2.отмывка ионита от механических примесей; 3.регенерация ионита; 4.отмывка ионита от регенерационного раствора.

Регенерация катионитовых фильтров осуществляется 1-1,5% р-ром Н2SO4 или HCl, анионитовых- раствором щелочи или NaCl.

Минусы: большие обьёмы аппаратов, значительные расходы реагентов(регенерац. р-р), большая единовременная загрузка сорбента