Reoveepuhastusfilter

Tuhandeid aastaid on filtreerimist kasutatud mustuse, rooste, hõljuva aine ja muude veest pärinevate lisandite taseme vähendamiseks. See saavutatakse määrdunud sisendvee (sissevoolu) juhtimisega läbi filtrikandja. Kui vesi läbib keskkonda, hoitakse lisandeid filtermaterjalis. Sõltuvalt lisandite lisanditest ja keskkonnast vastutavad lisandite eemaldamise eest veest mitmed erinevad füüsikalised ja keemilised mehhanismid. Mõned nende mehhanismide kasutamiseks kasutatavad seadmed on aja jooksul dramaatiliselt muutunud.

Filtreerimisel esinevad põhilised füüsikalised ja keemilised mehhanismid on aastate jooksul paremini mõistetavad. Need edusammud on võimaldanud veetöötlusspetsialistidel optimeerida veest lisandite eemaldamist. Filtreerimissüsteemid eemaldavad tahked osakesed ja filtrikeskkonna suure pindala tõttu saab neid kasutada ka keemiliste reaktsioonide käivitamiseks, mille tulemuseks on mitme saasteaine eemaldamine.

Adsorptsiooni põhimõtted:

"Adsorptsioon" on filtreerimise aruteludes üks sagedamini kasutatavaid, kuid kõige vähem mõistetavaid termineid. Adsorptsioon viitab lisandi eemaldamisele vedelikust tahke aine pinnale. Vees sündinud hõljuv osake kleepub adsorptsiooni ajal tahkele pinnale. Adsorptsioon on aatomite, ioonide või molekulide adhesioon gaasist, vedelikust või tahkest ainest pinnaga. Vee filtreerimise korral kleepuvad vedelikus olevad hõljuvad tahked osakesed kandja tahke pinnale.

Adsorptsioon erineb oklusioonist selle poolest, et ummistunud osakesed eemaldatakse protsessivoolust, kuna oklusioon on tingitud sellest, et osakesed on liiga suured, et läbida keskkonna füüsiline piirangu. Enamikul juhtudel mõjutavad adsorbeerunud osakesi nõrgad keemilised vastasmõjud, mis võimaldavad neil tahke aine pinnale kleepuda. Adsorbeeritud osakesed kinnituvad antud keskkonna pinnale, muutudes tahke aine nõrgalt hoitud osa kileks. Lisandite molekule hoitakse süsiniku sisemise pooride struktuuris elektrostaatilise külgetõmbe (Van der Waalsi jõud), mida tuntakse ka kemisorptsioonina.

Enamikus rakendustes eemaldab aktiivsüsi vedelikest, aurudest või gaasidest lisandid adsorptsiooni teel, mis on pinnanähtus, mille tulemuseks on molekulide kogunemine aktiivsöe sisemistesse pooridesse. See esineb poorides, mis on veidi suuremad kui adsorbeeritavad molekulid, mistõttu on väga oluline sobitada aktiivsöekeskkonna pooride suurus nende molekulide osakestega, mida proovite adsorbeerida. AES-il on tohutu kogemus teie rakenduse jaoks sobiva süsinikukandja valimisel.

Granuleeritud aktiivsütt kasutatakse enamasti fikseeritud filtrikihtides. Mõned olulised aspektid, mida tuleb arvesse võtta, on nõutav kontaktaeg, filtrianumate suurus, täitmis- ja tühjendusvõimalused ning ohutusmeetmed. Lisaks viitab GAC-ga seotud oluline kaalutlus võimalikule regenereerimisele kohapeal või väljaspool seda. Tavaliselt on väga suurte rajatiste puhul võimalik teostada in situ regenereerimist, samas kui väikestes rajatistes pole regenereerimine otstarbekas. Kõige tavalisem aktiivsöe regenereerimise meetod on termiline aktiveerimine. See viiakse läbi kolmes peamises etapis, alustades kuivatamisest, seejärel kuumutamisest ja lõpuks orgaanilise jääkgaasistamisest oksüdeeriva gaasi (aur või süsinikdioksiid) abil. Tavaliselt tuleb süsinikukihi väljavahetamine odavam, kuna suuremad süsinikutootjad on Euroopas.

See on müüt, et aktiivsütt saab regenereerida pelgalt tagasipesuga. Backwash eemaldab ainult kinnijäänud materjali ja klassifitseerib filtrikihi ümber. Aktiivsöel on teatud eluiga, pärast mida ei saa see lisandeid eemaldada ja seetõttu tuleb see eemaldada.

Aktiivsüsi on süsinikku sisaldav adsorbent, millel on kõrge sisemine poorsus ja seega suur sisepind. Kaubanduslike aktiivsöe klasside sisepindala on 500 kuni 1500 m2/g. Seoses rakenduse tüübiga, kolm peamistrühmad on olemas:

pulbriline aktiivsüsi; osakeste suurus 1-150 μm
Granuleeritud aktiivsüsi, osakeste suurus 0.5-4 mm
Ekstrudeeritud aktiivsüsi, osakeste suurus 0.8-4 mm
Õigel aktiivsöel on mitmeid unikaalseid omadusi: näiteks suur sisepind, spetsiaalsed (pinna) keemilised omadused ja hea juurdepääs sisemistele pooridele. Pooride suuruse jaotus on praktilise rakenduse jaoks väga oluline; parim sobivus sõltub püütavatest molekulidest, faasist (gaas, vedelik) ja töötlemistingimustest.

Aktiivsöe toote soovitud pooride struktuur saavutatakse õige tooraine ja aktiveerimistingimuste kombineerimisel.

Aktiivsöe füüsikalised ja keemilised omadused võivad tugevalt mõjutada selle sobivust antud rakenduse jaoks ning on mitmeid erinevaid teste, mis aitavad ennustada süsiniku toimimisvõimet. Joodiarvu test võib tavaliselt ennustada tõhusust, kui adsorbeeritakse väga väikseid molekule, nagu vaba kloor. Tanniini väärtus ja melassi arv või melassi värvitustamise efektiivsus on sobivamad laborikatsete parameetrites keskmise ja suurte molekulide puhul või siis, kui väikesed molekulid esinevad suuremate molekulidega. Rakendustes, kus eemaldatakse palju erinevaid lisandeid, ei ole parimat aktiivsöe tüüpi nii lihtne määrata. Kui lisandid ulatuvad väga väikestest kuni väga suurteni, ummistavad suured molekulid sageli väikesed poorid, muutes need teistele molekulidele kättesaamatuks.

Nagu varem näha, kasutab aktiivsöefilter adsorptsiooni, et eemaldada teatud lisandid, nagu vaba kloor, lõhnaeemaldus või orgaanilised ained jne. Aktiivsüsi, mida nimetatakse ka aktiivsöeks, aktiivsöeks või carbo activatuseks, on söe vorm, mida töödeldakse läbipaistmiseks. väikeste väikesemahuliste pooridega, mis suurendavad adsorptsiooniks või keemilisteks reaktsioonideks saadaolevat pinda.

Tänu oma suurele mikropoorsusastmele on ainult ühe grammi aktiivsöe pindala üle 500 m2, mis on määratud gaasilise süsinikdioksiidi adsorptsiooniisotermidega toas või 0,0 kraadi juures. temperatuuri. Kasulikuks kasutamiseks piisava aktiveerimistaseme võib saavutada ainult suure pindalaga; kuid edasine keemiline töötlemine suurendab sageli adsorptsiooniomadusi.

Rakendused:

Aktiivsöefiltrite jaoks on palju rakendusi. Allpool on loetletud vaid mõned neist, mis on kõige olulisemad ja levinumad.

Tasuta kloori eemaldamine
Orgaanilise aine eemaldamine
Lõhna eemaldamine
Bromaadi eemaldamine (pärast SWRO permeaadi osoonimist)
Suhkrusulandi värvitustamine (valge suhkru tootmine)
Melassi värvitustamine
Õhu puhastamine
Katalüsaatorikandja
Suitsugaaside puhastamine (dioksiini ja elavhõbeda eemaldamine)