Фильтр очистки сточных вод

На протяжении тысячелетий фильтрация использовалась для снижения уровня грязи, ржавчины, взвесей и других примесей в воде. Это достигается путем пропускания грязной входной воды (приточной) через фильтрующий материал. Когда вода проходит через фильтрующий материал, примеси удерживаются в материале фильтрующего материала. В зависимости от примесей и среды за удаление примесей из воды активны несколько различных физических и химических механизмов. Некоторое оборудование, используемое для использования этих механизмов, со временем претерпело существенные изменения.

Фундаментальные физические и химические механизмы, происходящие во время фильтрации, с годами стали лучше изучены. Эти достижения позволили специалистам по очистке воды оптимизировать удаление примесей из воды. Системы фильтрации удаляют твердые частицы, а благодаря большой площади поверхности фильтрующего материала их также можно использовать для запуска химических реакций, которые приводят к удалению некоторых загрязнений.

Принципы адсорбции:

«Адсорбция» — один из наиболее часто используемых, но наименее понятных терминов при обсуждении фильтрации. Адсорбцией называется удаление примесей из жидкости на поверхность твердого тела. Рожденные водой взвешенные частицы прилипают к твердой поверхности при адсорбции. Адсорбция – это адгезия атомов, ионов или молекул газа, жидкости или твердого тела к поверхности. В случае фильтрации воды взвешенные твердые частицы, присутствующие в жидкости, прилипают к твердой поверхности среды.

Адсорбция отличается от окклюзии тем, что окклюдированные частицы удаляются из технологического потока, поскольку они есть, причем окклюзия является результатом того, что частицы слишком велики, чтобы пройти через физическое ограничение в среде. В большинстве случаев на адсорбированные частицы действуют слабые химические взаимодействия, позволяющие им прилипать к поверхности твердого тела. Адсорбированные частицы прикрепляются к поверхности данной среды, образуя пленку из слабо удерживаемой части твердого тела. Молекулы примесей удерживаются во внутренней пористой структуре углерода за счет электростатического притяжения (силы Ван-дер-Ваальса), также известного как хемосорбция.

В большинстве случаев активированный уголь удаляет примеси из жидкостей, паров или газов путем адсорбции, которая представляет собой поверхностное явление, приводящее к накоплению молекул во внутренних порах активированного угля. Это происходит в порах, которые немного больше, чем адсорбируемые молекулы, поэтому очень важно, чтобы размер пор активированного углеродного носителя соответствовал размеру частиц молекул, которые вы пытаетесь адсорбировать. AES имеет огромный опыт в выборе подходящего углеродного материала для вашего применения.

Гранулированный активированный уголь в основном используется в стационарных фильтрах. Некоторые из важных аспектов, которые необходимо учитывать, - это требуемое время контакта, размер фильтрующих сосудов, средства для наполнения и опорожнения, а также меры безопасности. Кроме того, решающее значение в отношении GAC относится к возможной регенерации на месте или за его пределами. Обычно на очень крупных установках можно выполнить регенерацию на месте, тогда как на небольших предприятиях регенерация нецелесообразна. Наиболее распространенным методом регенерации активированного угля является термическая активация. Это осуществляется в три основных этапа: сначала сушка, затем нагрев и, наконец, газификация остаточных органических веществ с помощью окисляющего газа (пара или углекислого газа). Обычно замена кровати Carbon обходится дешевле, поскольку основные производители Carbon находятся в Европе.

То, что активированный уголь можно регенерировать простой обратной промывкой, является мифом. Обратная промывка удаляет только захваченный материал и реклассифицирует фильтрационный слой. Активированный уголь имеет определенный срок службы, по истечении которого он не может удалять загрязнения и, следовательно, его необходимо удалить и заменить.

Активированный уголь представляет собой углеродистый адсорбент с высокой внутренней пористостью и, следовательно, с большой площадью внутренней поверхности. Коммерческие марки активированного угля имеют площадь внутренней поверхности от 500 до 1500 м2/г. В зависимости от типа приложения можно выделить три основныхсуществуют группы:

Порошкообразный активированный уголь; размер частиц 1-150 мкм
Гранулированный активированный уголь, размер частиц 0.5-4 мм.
Экструдированный активированный уголь, размер частиц 0.8-4 мм.
Правильный активированный уголь обладает рядом уникальных характеристик: такими как большая площадь внутренней поверхности, выделенные (поверхностные) химические свойства и хорошая доступность внутренних пор. Распределение пор по размерам очень важно для практического применения; наилучшее соответствие зависит от молекул, которые необходимо улавливать, фазы (газ, жидкость) и условий обработки.

Желаемая пористая структура активированного угля достигается за счет сочетания правильного сырья и условий активации.

Физические и химические характеристики активированного угля могут сильно влиять на его пригодность для конкретного применения, и существует ряд различных тестов, которые помогают прогнозировать работоспособность угля. Тест на йодное число обычно позволяет предсказать эффективность, когда необходимо адсорбировать очень маленькие молекулы, такие как свободный хлор. Значение танина и количество патоки или эффективность обесцвечивания патоки более подходят для параметров лабораторных испытаний для молекул среднего и большого размера или когда присутствуют малые молекулы вместе с более крупными молекулами. В тех случаях, когда необходимо удалить широкий спектр примесей, определить лучший тип активированного угля не так-то просто. Когда размеры примесей варьируются от очень маленьких до очень больших, крупные молекулы часто закупоривают мелкие поры, делая их недоступными для других молекул.

Как было показано ранее, фильтр с активированным углем использует адсорбцию для удаления определенных примесей, таких как свободный хлор, удаление запаха, органические вещества и т. д. Активированный уголь, также называемый активированным углем, активированным углем или активированным углем, представляет собой форму угля, обрабатываемую для пронизывания. с небольшими порами небольшого объема, которые увеличивают площадь поверхности, доступную для адсорбции или химических реакций.

Из-за высокой степени микропористости всего один грамм активированного угля имеет площадь поверхности, превышающую 500 м2, что определяется изотермами адсорбции углекислого газа при комнатной температуре или 0,0 градуса. температура. Уровень активации, достаточный для полезного применения, может быть достигнут исключительно за счет большой площади поверхности; однако дальнейшая химическая обработка часто усиливает адсорбционные свойства.

Приложения:

Существует множество применений фильтров с активированным углем. Ниже перечислены лишь некоторые из них, наиболее важные и распространенные.

Удаление свободного хлора
Удаление органических веществ
Удаление запаха
Удаление броматов (после озонирования пермеата SWRO)
Обесцвечивание расплава сахара (производство белого сахара)
Обесцвечивание патоки
Очистка воздуха
Носитель катализатора
Очистка дымовых газов (удаление диоксинов и ртути)