9.Сооружения для биологической очистки сточных вод в искусственно созданных условиях.

Биолог. очистка СВ пр.с. результат функцион-я системы активный ил - СВ, характериз. наличием сложной многоуровневой структуры. Биолог.окисление составл. основу этого пр-са, явл. следствием протекания больш. комплекса взаимосвяз. пр-сов различ. сложности: от элементных актов обмена электронов до сложн. взаимод. биоценоза с внешней средой.

Очистка в искусств. сооруж-ях поводится в аэротенках и на биофильтрах.

Биофильтры - это сооружения, в корпусе которых размещается кусковая насадка (загрузка) и предусмотрены распределительные устр-ва д/СВ и воздуха. В биофильтрах СВ фильтруется ч/слой загрузки, покрытый пленкой из м/о. М/о биопленки окисляют орг. в-ва, исполь­зуя их как ист-ки питания и энергии. Т.о, из СВ удаляются орган. вещ-ва, а масса ак­тивной биопленки увеличивается. Отработанная (омертвевшая) биопленка смывается протекающей СВ и выносится из биофильтра.

В кач-ве загрузки исп-ют разл. материалы с выс. пористостью, малой плотностью и больш. удельн. поверхностью: щебень, гравий, шлак, керамзит, керамич. и пластмасс. кольца, кубы, шары, цилиндры, шестигранные блоки; метал. и пластмасс. сетки, скрученные в рулоны.

Биофильтры делят на: работающие с пол­ной и неполной биоочисткой; с естеств. и искус­ств. подачей воздуха; с рециркуляцией и без рециркуляции СВ; одно- и 2хступенча­тые, капельные и высоконагружаемые.

2хступенчатые биоф-ры применяют, когда для достижения высок. степени очистки нельзя увели­чить высоту биоф-ров. Биопленка выполняет такие же функции, как и активный ил. Она адсорбирует и перерабатывает органич. вещ-ва, нах-ся в СВ. Окислительная мощность био­ф-ров ниже мощности аэротенков, поэтому более широкое применение нашли аэротенки.

Аэротенк пр. собой открыт. бассейн, оборудо­ванный устр-вами д/принудит. аэрации. Они быва­ют 2х-, 3х- и 4хкоридорные, Глубина аэротенков 2-5 м.

Аэротенки подразд-ются по след. основн. призна­кам: 1) по гидродинамич. режиму — на аэротенки-вытеснители, аэротенки-смесители и аэротенки промежут. типа (с рассредоточенным вводом СВ); 2) по способу реге­нерации активн. ила —на аэротенки с отдельн. регенера­цией и аэротенки без отдельн. регенерации; 3) по нагрузке на активный ил — на высоконагружаемые (для неполной очистки), обычные и низконагружаемые (с продленной аэрацией); 4) по кол-ву ступеней — на одно-, двух- и многоступенчатые; по режиму ввода СВ — на проточные, полупроточные, с перемен. рабочим уровнем и контактные; 6) по конструктивным признака.

Также выделяют биотенк и биореактор на основе стеклоершей или со взвешен. мат-лом загрузки.

10. Очистка промышленных газообразных выбросов от вредных паров и газообразных компонентов. Метод адсорбции.

Адсорбция позволяет почти полностью извлечь из газовой смеси загряз.компоненты, она дает возможность осущ-ть глубокую очистку газов. Процесс адсорбции происх. на поверх-ти тв. пористого тела – адсорбента, где ненасыщ. поверх. силы вступают во взаим. с силовыми полями адсорбир. мол-л. Адсорбенты, использ. в с-мах очистки отходящих газов, д. удовл-ть след. треб-ям: иметь большую адсорбцион. способ-ть при поглощ. компонентов при небол. концен-циях их в газовых смесях, обладать высокой селективностью, иметь высокую механ.прочность, обладать способ. к регенерации и иметь низкую стоимость.

На практике нашли примен. след. адсорбенты: активные угли, силикагели, алюмогели и цеолиты. Силикагели испол-ются д/осушки газов и поглощения паров полярных ор. вещ-в. По сравн-ю с углями силикагели имеют низк. стоим-ть и относит. выс. механич. прочность к истиранию. Алюмогели (активный оксид алюминия) использ. для осушки газов и поглощ. полярных орг. в-в из газовых смесей. Цеолиты- алюмосиликаты, содержащие оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Они подразд. на прир. и синтетич. Из природ. цеолитов практически испол-ются клиноптилолит, морденит, шабазит, эрионит.

Устройство и принцип действия адсорберов

Сущест-ют различ. конструкции адсорберов: период. и непрерыв. действия, горизонт.и вертик.

Адсорберы периодического действия

К аппаратам период.д-я отн. вертик., горизонт., кольцевые адсорберы, а тж выполн. в виде трубчат. теплообменника. Единичн. производ-ть вертик. однослойных адсорберов обычно не превышает 10000 м³/ч. Адсорберы период. д-я м.б с неподвиж. слоем и с кипящим слоем адсорбента. Основн. положит. фактором адсорбц. установок период. д-я с неподвиж. слоем адсорбента явл отсутст-е в них истирания ч-ц сорбента в рез-те трения одна о др. и о стенки аппарата, трубопровода и т.п. В адсорберах период. д-я достиг достат. выс. степень очистки и осушки газов, подаваемых в аппарат.

Основ.недост-ми адсорберов период. действия явл небол. скорости газ. потока в шихте и относительно малая доля сорбента, активно участвующ. в пр-се. Кр. того, больш. сеч-е горизонт. адсорберов не обеспеч. равномер. распредел. парогаз. потоков по сеч-ю и, следова-но, и полноты испол-я адсорбц. емкости сорбента. Поэтому вертик. адсорберы по сравн-ю с горизонт. более рациональны в испол-и. Адсорберы горизонт. конструкции целесообразно примен. при очистке больш. кол-в газа от хорошо сорбирующихся примесей. В адсорбц. установках период. д-я предусматр. неск. адсорберов д/различ. технолог. стадий – адсорбции, десорбции, сушки или охлаждения.

Новые конструкции адсорберов период. д-я позволяют более эффек. провести процесс. К ним относят адсорбер полочного многосекцион. типа.

Адсорберы непрерывного действия

Одним из путей интенсификации (усиление) адсорбц. пр-са явл. примен. непрерывн. адсорбции. Преимущ. непрерывн. адсорбц. пр-сов с движущимся плотным слоем сорбента след.: выс. коэф-т испол-я сорбента; отсут-е энергозатрат на период. нагрев-я и охлаждение в одном и том же аппарате; возможность полной автоматизации и простота обслуж-я. Недостатки непрер. пр-сов: выс. треб-я к прочности зернистого сорбента (необх. испол. высокопрочные адсорбенты сферич. формы); необх. примен-е дорогостоящего теплоносителя; эрозия аппаратуры и т.д. Адсорбционные установки с движущимся слоем поглотителя относ. к установкам непрерыв. действия. Адсорбент перемещается в аппарате плотным слоем под действием силы тяжести, что позволяет организовать непрерыв. работу. Эти установки целесообразно прим. для выделения целевого компонента из газа-носителя с использ.адсорбционной и десорбционной секций.