8 Вибір і обгрунтування конструкційних особливостей адсорберів.

У різноманітних варіантах технологічних схем з використанням адсорбції застосовують головним чином три типи масообмінних апаратів, які принципово різняться умовами контакту адсорбенту та очищуваної води: з щільним нерухо­мим шаром, псевдорідким шаром та примусовим перемішуванням (механічним або пневматичним). Інші типи адсорбційних апаратів за умовами масообміну між рідиною та адсорбентом можна розглядати здебільшого як модифікації цих трьох типів.

Принцип роботи апаратів з щільним нерухомим шаром адсорбенту по­лягає у фільтруванні рідини крізь нерухомий шар до проскакування у фільтрат речовин, які вилучаються з води. Такі апарати виготовляють закритими (напір­ними) у вигляді сталевих циліндричних колон, розрахованих на роботу під тис­ком, або відкритими (безнапірними) у вигляді резервуарів прямо­кутного чи круглого перерізу. Кожен адсорбер обладнаний необхід­ними вентилями та іншою запірною арматурою для керування роботою апарата, відбирання проб та випускання повітря або газів, що потрапляють в адсорбер разом з очищуваною водою. Напрямок руху води в адсорберах з нерухомим шаром може бути як згори вниз, так і знизу вгору.

Істотно зменшити об'єм необхідної кількості активованого вугілля дають змогу апарати безперервної дії з щільним шаром адсорбенту, який рухається. Прин­цип дії таких апаратів полягає в тому, що очищувана вода рухається знизу вгору, а щільний шар адсорбенту переміщується назустріч їй зі швидкістю, яка забезпечує незмінний по висоті колони розподіл ад­сорбованої речовини. При цьому кількості свіжого та відрегенерованого вугілля, що надходить в апарат, повинна бути зба­лансована з масою адсорбенту, який виводиться на регенерування.

Для адсорбційного вилучення розчи­нених органічних речовин з води на очис­них спорудах великої потужності викорис­товують апарати з псевдорідким шаром адсорбенту (активованого вугілля). Ці апа­рати мають такі переваги:

можливість використання зерен ад­сорбенту відносно малих розмірів (0,2— 1,0 мм), тобто часточок активованого ву­гілля з розвиненою поверхнею;

невеликий гідравлічний опір шару;

велику рухливість часточок у псевдо-рідкому "киплячому" шарі, яка дає змогу без особливих ускладнень вести безпе­рервний процес адсорбції;

можливість створення відносно прос­тих конструктивно та надійних в експ­луатації апаратів великої потужності.

Апарати з примусовим перемішуванням використовують головним чином для адсорбційного очищення стічних вод порошкоподібним активованим вугіллям, яке має ряд переваг перед гранульованими адсорбентами. По-перше, це нижча вартість порошкоподібного вугілля, яка становить від 1/4 до 1/3 вартості гранульованого, а також більша швидкість поглинання розчинених ре­човин, що зумовлено зменшенням шляху внутрішньої 'дифузії органічних молекул та збільшенням зовнішньої поверхні адсорбенту. Слід також відзначити і зручність гідравлічного транспортування водної суспензії порошкоподібного вугілля в системах очищення стічних вод. В апаратах з порошкоподібним активованим вугіллям застосовують механічне, гідравлічне чи пневматичне перемішування адсорбенту з рідиною.