9. Вибір і обґрунтування технологічної схеми адсорбційної очистки води.
Процес адсорбції можна здійснювати у наступних режимах:
Механічне перемішування сорбента та води, що очищується
Рис. 1 – Схема з послідовним уведенням сорбенту
1 – подавання води, що надходить на очищення; 2 – подавання сорбенту; 3 – резервуар з перемішувальним пристроєм; 4- відстійники; 5 – очищена вода; 6 – випускання відпрацьованого сорбенту на регенерацію.
За послідовного подавання нових порцій сорбенту в очищувану воду можна очистити її практично до будь-якої концентрації. Апарати з примусовим перемішуванням здебільшого використовують для очищення води порошкоподібним активованим вугіллям, вартість якого менша за вартість гранульованого, крім того, значно збільшується швидкість сорбції, що зумовлюється зменшенням внутрішньо дифузійного опору.
Також використовується схема з проти точним введенням адсорбента, де волога суспензія подається з відстійника попередньої стадії у резервуар з перемішувальним пристроєм попередньої стадії. Дана схема порівняно з попередньою забезпечує вищий ступінь очищення води.
Недолік – схеми працюють в періодичному режимі.
2) При фільтруванні води через шар нерухомого сорбенту
Рис. 3 – Безперервна схема адсорбції з використанням апарата фільтруючого типу
Найпростіший випадок. Ці апарати використовують для локального очищення стічної води з подальшою утилізацією цінних інгредієнтів. Їх також застосовують на потужних установках для очищення загальнозаводських промислових стічних вод та для доочищення біологічно очищених стічних вод.
3) Застосування апаратів псевдо зваженого шару
Якщо в очищеній воді високий вміст дрібнодисперсних завислих часточок, які можуть замулювати сорбенти, а також у разі, коли рівновага встановлюється повільно, слід застосовувати дану схему. Ці апарати мають невеликий гідравлічний опір шару і велику рухливість зерен адсорбенту, що сприяє проведенню безперервного процесу адсорбції та створенню надійної конструкції апаратів великої потужності.
Рис. 4 – Триярусний адсорбер псевдо зваженого шару
1 – дозуючий пристрій суспензії сорбента; 2 – переливні пристрої; 3 – решітки; 4 – збірник-ущільнювач.
10. Обґрунтуйте конструкції і наведіть принцип дії механічних фільтрів.
Під час фільтрування стічних та поверхневих вод, що містять завислі речовини, крізь шар допоміжних матеріалів (пісок, діатоміт, деревне борошно та ін.) може спостерігатись відкладання завислих речовин на поверхні фільтрувального шару (плівкове фільтрування) або в порах фільтрувального шару, а також одночасне утворення плівки і відкладення завислих речовин у порах завантаження.
Рис. 1 – Самотічний фільтр
1 – промивні жолоби; 2 – шар води, що фільтрується; 3 – основний шар фільтруючого завантаження; 4, 6 – підтримуючі шари; 5 – дренажно-розподілююча система; 7 – переливний карман.
Самотічні фільтри – це, як правило, прямокутні в плані резервуари та найчастіше використовуються за великої витрати води за швидкого фільтрування
Рис. 2 – Вертикальний напірний фільтр
1,2 – верхня та нижня дренажно-розподільча система відповідно; 3 – опори; 4 – косинка.
Напірні фільтри працюють під тиском до 0,6 МПа. Вони являть собою циліндричні вертикальні чи горизонтальні резервуари зі сферичними кришками. Горизонтальні та вертикальні фільтри мають однакову будову. Продуктивність мають більше горизонтальні, але вони займають більшу площу.
Рис. 4 – Двопоточний фільтр:1 – провальна решітка; 2 – дренаж; 3 – подаюча труба.