Процессы и аппараты защиты гидросферы. Ветошкин А.Г. - 91 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

91
Фильтры с неподвижным слоем сорбента применяют при регенеративной очистке
сточных вод с целью утилизации выделенных относительно чистых продуктов. Про-
цесс десорбции осуществляется с помощью химических растворителей или пара.
При расчете насыпных фильтров время защитного их действия t
з.д
определяют по
формуле
t
з.д
= k
з.д
Hτ,
где k
з.д
коэффициент защитного действия, определяемый экспериментально, ч/м; Н
высота слоя сорбента, м; τпотеря времени защитного действия, ч.
Коэффициент защитного действия равен:
k
з.д
= а
равн
/(v С
н
),
где a
равн
предельная насыщенность сорбента, равновесная с концентрацией, кг/м
3
(устанавливается по экспериментальной изотерме сорбции); vскорость фильтрова-
ния, м/ч; С
н
начальная концентрация вещества в сточной воде, кг/м
3
,
Потеря времени защитного действия
τ = ε ∆τ,
где εпористость сорбента (в долях единицы); ∆τвремя, в течение которого кон-
центрация веществ в фильтрате изменяется от концентрации сорбата при допустимом
проскоке С
д.п
до С
н
.
Величина ∆τ определяется по выходной кривой динамики сорбции, устанавли-
ваемой экспериментально. По выходной кривой определяется момент появления сорба-
та в фильтрате τ
пр
время проскока, а после этого момента фиксируется увеличение
концентрации сорбата до максимального, соответствующего С
н
.
Количество вещества M, задерживаемого насыпным фильтром, кг,
M = (H - h)F a
д
,
где hэмпирическая константа, м; Fплощадь фильтра, м
2
; а
д
динамическая ак-
тивность сорбента, кг/м
3
.
Пример 3.4. Исходные данные: расход сточных вод Q = 0,6 л/с (2,16 м
3
/ч). На-
чальное содержание взвешенных веществ ВВ
н
– 20 мг/л, эмульгированных веществ
ЭВ
н
- 4,5 мг/л; требуемое конечное содержание ВВ
к
– 7 мг/л, ЭВ
к
– 1 мг/л.
Объем сточных вод, проходящих через сорбционный фильтр равен:
Q
ф
= Q - ΣQ
i
,
где ΣQ
i
= Q
1
, Q
2
и Q
3
- потери сточных вод соответственно в песколовке, грязе-
жироловушке и флотаторе с удаленными осадком и пенопродуктом; потери в грязе-
жироловушке складываются из потерь при удалении осадка и при сливе уловленных
нефтепродуктов (ΣQ
i
= 0,08 м
3
/ч).
Тогда с учетом потерь расход сточных вод равен
08,20324,00444,000195,016,2
=
=
ф
Q
м
3
/ч.
В качестве сорбционной загрузки используется активированный уголь АГ-3.
Живое сечение фильтра
л
ф
ф
v
Q
S = ,
где v
л
- линейная скорость движения воды в фильтре, линейная скорость не должна
превышать 12 м/ч.
При ν
л
= 10 м/ч
208,0
10
08,2
==
ф
S м
2
.
      Фильтры с неподвижным слоем сорбента применяют при регенеративной очистке
сточных вод с целью утилизации выделенных относительно чистых продуктов. Про-
цесс десорбции осуществляется с помощью химических растворителей или пара.
      При расчете насыпных фильтров время защитного их действия tз.д определяют по
формуле
                                        tз.д = kз.д H – τ,
где kз.д — коэффициент защитного действия, определяемый экспериментально, ч/м; Н
— высота слоя сорбента, м; τ — потеря времени защитного действия, ч.
      Коэффициент защитного действия равен:
                                      kз.д = аравн/(v Сн),
где aравн — предельная насыщенность сорбента, равновесная с концентрацией, кг/м3
(устанавливается по экспериментальной изотерме сорбции); v — скорость фильтрова-
ния, м/ч; Сн — начальная концентрация вещества в сточной воде, кг/м3,
      Потеря времени защитного действия
                                             τ = ε ∆τ,
где ε — пористость сорбента (в долях единицы); ∆τ — время, в течение которого кон-
центрация веществ в фильтрате изменяется от концентрации сорбата при допустимом
проскоке Сд.п до Сн.
      Величина ∆τ определяется по выходной кривой динамики сорбции, устанавли-
ваемой экспериментально. По выходной кривой определяется момент появления сорба-
та в фильтрате τпр — время проскока, а после этого момента фиксируется увеличение
концентрации сорбата до максимального, соответствующего Сн.
      Количество вещества M, задерживаемого насыпным фильтром, кг,
                                       M = (H - h)F aд,
где h — эмпирическая константа, м; F — площадь фильтра, м2; ад — динамическая ак-
тивность сорбента, кг/м3.
      Пример 3.4. Исходные данные: расход сточных вод Q = 0,6 л/с (2,16 м3/ч). На-
чальное содержание взвешенных веществ ВВн – 20 мг/л, эмульгированных веществ
ЭВн - 4,5 мг/л; требуемое конечное содержание ВВк – 7 мг/л, ЭВк – 1 мг/л.
      Объем сточных вод, проходящих через сорбционный фильтр равен:
                                        Qф = Q - ΣQi,
где ΣQi = ∆Q1, ∆Q2 и ∆Q3 - потери сточных вод соответственно в песколовке, грязе-
жироловушке и флотаторе с удаленными осадком и пенопродуктом; потери в грязе-
жироловушке складываются из потерь при удалении осадка и при сливе уловленных
нефтепродуктов (ΣQi = 0,08 м3/ч).
      Тогда с учетом потерь расход сточных вод равен
                      Qф = 2,16 − 0,00195 − 0,0444 − 0,0324 = 2,08 м3/ч.
     В качестве сорбционной загрузки используется активированный уголь АГ-3.
     Живое сечение фильтра
                                            Qф
                                      Sф =      ,
                                            vл
где vл - линейная скорость движения воды в фильтре, линейная скорость не должна
превышать 12 м/ч.
     При νл = 10 м/ч
                                      2,08
                                 Sф =      = 0,208 м2.
                                       10


                                        91