Удаление воздуха - Air stripping

Рисунок 1. Стриппер

Удаление воздуха передача летучий компоненты жидкости в воздушный поток. Это инженерия окружающей среды технология, применяемая для очистки подземных вод и сточных вод, содержащих летучие соединения.

Летучие соединения имеют относительно высокий давление газа и низкая растворимость в воде, характеризующаяся Закон Генри коэффициент, который представляет собой отношение концентрации в воздухе, которая находится в равновесии с его концентрацией в воде. Загрязняющие вещества с относительно высокими коэффициентами закона Генри можно экономично удалить из воды. К ним относятся BTEX соединения (бензол, толуол, этилбензол, и ксилол содержится в бензине) и растворителях, включая трихлорэтилен и тетрахлорэтилен. Аммиак так же может быть раздетый из сточных вод и жидких дигестатов (часто требующих корректировки pH перед отгонкой). Так как коэффициент закона Генри увеличивается с температурой, зачистку легче проводить при более высоких температурах.

Стрипперы

Хотя любое устройство, которое способствует контакту между воздухом и водой, удаляет некоторые летучие соединения, воздушные десорберы обычно представляют собой насадочные башни или лоток вышки работали с противотоком воды и воздуха. Противоточный поток удаляет частицы из воды в воздух. Этот процесс известен как улетучивание или удаление воздуха. Вода попадает в систему через верх, а воздух выходит через нижнюю часть. Вода, которая достигает дна системы, обычно считается очищенной, но могут быть проведены дополнительные испытания, чтобы определить, безопасна ли она для потребления.[1] Поскольку многие из удаленных соединений являются опасные загрязнители воздуха, воздух, выходящий из отпарной колонны, может потребовать контроля выбросов. Адсорбция углерода часто используется и каталитическое окисление это еще один вариант. В основном существуют два различных типа воздухоотделителей: системы насадочных колонн и системы ситовых тарелок. В зависимости от типа и количества загрязняющих веществ, обнаруженных в извлекаемом источнике воды, используются различные типы воздухоотводчиков.[1]

Упакованные стрипперы Tower

В градирнях с набивкой, таких как показанные на рис. 1, используется распределитель, расположенный в верхней части градирни, для равномерного распределения инженерного пластикового, керамического или металлического уплотнения для максимального контакта воды и воздуха. Критерии проектирования насадочных колонн включают площадь поверхности, обеспечиваемую насадкой, высоту и диаметр колонны, а также скорость потока воздуха к воде. Разработчики стрипперов стремятся обеспечить максимальный контакт воздуха и воды с поверхностью для достижения максимальной эффективности удаления загрязняющих веществ. Из двух типов стрипперов сжатые воздухом более эффективны при удалении загрязнений, чем колонны с ситчатыми тарелками. Насадочные башни удаляют 99% летучих органических соединений из-за их высокой константы Генри и высокого контакта системы с поверхностью воды и воздуха.[2] Упакованные стрипперы также более эффективно удаляют менее летучие органические соединения, чем стрипперы с лотками. Кроме того, очистители с насадочной колонной более рентабельны, чем очистители с лотками, при обработке больших объемов воды.[3] Башни могут быть от 5 до 12 метров в высоту и обычно являются стационарными. Однако некоторые башни можно перевозить на передвижном прицепе для использования в различных областях, где требуется очистка воды.[4]

Стрипперы для лотков

В башнях с ситчатыми тарелками используется тот же процесс, что и в насадочных башнях, но вместо того, чтобы равномерно распределять упакованные материалы, материалы разделяются на несколько тарелок с отверстиями, через которые вода может стекать. Электрический воздушный компрессор обычно располагается в нижней части системы, где воздух от вентиляторов проходит через отверстия и подвергается воздействию воды. Естественная тяга также может использоваться в качестве источника воздуха для отделения загрязняющих веществ от воды. Естественная тяга используется для удаления более летучих веществ, таких как сероводород, радон или винилхлорид. С другой стороны, механические воздушные компрессоры используются для удаления менее летучих веществ.[4]

Продолжительность времени, необходимого для лечения

Время, необходимое для фильтрации воды посредством отгонки воздуха, может варьироваться от системы к системе в зависимости от размера резервуара или скорости протекания воды через устройство. Обычно фильтрация воды занимает около нескольких минут.[1] Хотя другие исследования показывают, что это может занять гораздо больше времени в зависимости от типа и концентрации вещества. Например, более высокие уровни NH3-N, обычное загрязняющее вещество в грунтовых водах, может потребоваться несколько часов воздушной десорбции для надлежащего удаления из воды. Согласно недавнему исследованию, воздушному десорберу потребовалось 4 часа, чтобы достичь равновесия эффективности удаления NH3-N элементов, достигая степени удаления 81,9%. Для сравнения, только 30,7% NH3-N элементы были удалены через 10 минут, что свидетельствует о том, что удаление загрязняющих веществ из воды коррелирует с количеством времени, затрачиваемым на удаление воздуха.[5]

Смотрите также

Рекомендации

  • Генри З. Кистер (1992). Дизайн дистилляции (1-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN  0-07-034909-6.
  • Perry, R.H .; Грин Д.У., ред. (1997). Справочник инженеров-химиков Перри (7-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN  0-07-049841-5.

внешняя ссылка

  1. ^ а б c «Справочник гражданина по воздушной зачистке» (PDF). EPA. Сентябрь 2012 г.. Получено 11 ноября, 2019.
  2. ^ Ратнаяка, Дон; Брандт, Малком; Джонсон, К. (2009). Водоснабжение. Эльзевир. стр. Раздел 10.31. ISBN  978-0-7506-6843-9.
  3. ^ "Wayback Machine" (PDF). 2011-12-16. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-12-16. Получено 2019-10-17. Cite использует общий заголовок (Помогите)
  4. ^ а б «Системы очистки воздуха: технологии». Получено 16 октября, 2019.
  5. ^ Юцай, Чжао (2019). Технология контроля загрязнения сточных вод из твердых бытовых отходов. Elsevier Inc. ISBN  978-0-12-815813-5.