tehnologii de epurare ape uzate
TRANSCRIPT
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
1/14
TEHNOLOGII DE EPURARE APE UZATE
EPURAREA APELOR UZATE INDUSTRIALE PRINPROCESUL DE ADSORBIE
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
2/14
CUPRINS
1. Noiuni generale despre adsorbie
2. Izoterme de adsorbie.
3. Calculul suprafeelor de adsorbie
4. Adsorbani uzuali utilizai n epurarea apei
5. Tehnologii de epurare prin procese de adsorbie
6. Studiu de caz
7. Concluzii
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
3/14
ADSORBiIA
+-
1. Adsorbia fizic: legturi van der Waals
2. Adsorbia chimic: legturi covalente
3. Adsorbie electrochimic
+
-
Adsorbia fizic este determinat de legturilevan der Waals care apar ntre substane nepolarei adsorbanii nepolari; cantitatea de substanadsorbit scade cu creterea temeraturii
Adsorbia chimic (chemosorbia) sedeterminat de apariia de legturi puternice ntre
adsorbant i adsorbit: se formeaz legturichimice sau covalente; cantitatea de substanadsorbit crete cu creterea temperaturii;caracterizeaz adsorbia metaleor grele pe silicaii pe oxidul de aluminiu, care se gsete n argilei nisipuri.
Adsorbia electrochimic datorat atracieielectrostatice ; mecanismul ei const nconcentrarea ionilor la suprafaa solidului ca urmara atraciei electrostatice ntre ioni i zonele
ncrcate ale adsorbantului: depinde de pH, triaionic i sarcina ionilor; se utilizeaz la ndeprtareametalelor grele, florurilor pe adsorbani rinisintetice
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
4/14
IZOTERME DE ADSORBIE
C0
LINIAR FREUNDLICH LANGMUIR
C
dm = diametrul mediu al porilor (nm);
Vp = volumul porilortotal (cm3/g);
P = porozitatea%;
Tp = dimensiunea particulelor (m);
GM = Greutatea molecular (g/mol);
Q = Capacitatea de adsorbie (mg/g); R = Randamentul de adsorbie (%);
D = Desorbia (%) ;
E = Eficacitatea (%);
Qm = Capacitatea de adsorbie maxim (mg/g);
Ce = Concentraia n soluia de echilibru (mg/l);
kf= Constanta Freudlich (mmol/g);
n = Constant caracteristic afinitii adsorbantului adsorbit;
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
5/14
ECUAIILE IZOTERMELOR DE ADSORBIE
Izoterma Langmuir liniarizat Panta Interceptul
0aBS
e
0aB
B
eeS
e
QK
1
C
C
QK
1K
q)CC(
C
!
0
aB QK
1
Interceptul
B
0
B a s
K 1
K Q C
Panta
Langmuir studiaz fenomenele de adsorbie pe suprafee considerate omogenepornind de la ideea ca adsorbia se realizeaz intr-un strat monomolecular , moleculeleadsorbite fiind reinute prin forte care sunt considerate valene libere superficiale .
0
a
e
0
ae
e
QC
QK1
qC
!
0
aQK
1
0
aQK1
0
aQ
1
Izoterma BET liniarizat
Izoterma BET reprezin o extindere a izotermei Langmuir , ea se aplic pesuprafee neomogene i n cazul n care adsorbia se face in straturi polimoleculare.
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
6/14
CALCULUL SUPRAFEEI DE ADSORBIE
Monostrat de adsorbtieMonostrat de adsorbtie
TeoriaTeoria BETBET
A = (Vm/22400) NA am ; NA = Avogadro (6.0231023); am = 0.162 nm2 (N2 i 77K)
A = 4,35 Vm (m2/g adsorbent solid)
Adsorbtie
Sectiunea transversal,
am
(nm2)
N2 0.162
Ar 0.138
Kr 0.202
O2 0.141
CO2 0.210
H2O 0.125
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
7/14
PROPRIETILE I CARACTERISTICILE PRINCIPALILOR ADSORBANICERCETAI
93,33S0!!
= 25
T
= 25s
T = 25s
TIP ADSORBANT CARACTERISTICI CONDIiII
Crbuneactiv
Crbunedin paiede gru SBET = 408;dm= 78 103
T = 150C; Ci= 25; Ca = 0,52; te= 10Crbunedin paiedemutar SBET = 450;
dm= 82 103
Crbuneactivbrut pebazde fibredenucdecocos
SBET = 167; dm= 2,75VP = 0,1217; P = 93% T = 350C; Ci= 20; Ca = 8; ta =
180Crbuneactiv pebazde fibredenuc
decocos,activatcu ZnCl2
SBET = 910; dm= 1,6
VP = 0,363; P = 92%Crbuneactiv granularpebazdedenucdecocos
SBET =1144;VP = 0,4159 20C; Ci= 36,5; Ca = 2; te = 60
pH = 5,56,5Crbuneactiv granularpebazde fibredenucdecocos,activatcu ZnCl2
SBET =893VP = 0,4468
Exist dou posibiliti de proiectare:
Adsorbie GAC este aplicat pentru ndeprtarea contaminanilor organici, n principalaceia cu caracteristici refractorii, toxice, colorai i/sau cu miros, i pentru ndeprtareacantitilor reziduale de contaminani anorganici, de tipul: compui ai azotului, sulfuri i metalegrele. Filtrele cu mediu granular Adsorbie PAC este aplicat aceluiai tip de ageni contaminani ca GAC-ul. Esteadministrat apei reziduale care este tratat ca lam i apoi ndeprtat prin procese de separarede tipul: sedimentare i filtrare. Adsorbanii PAC utilizai de obicei cu un decantor-mixer sau cu
un adsorbant al lamului n combinare cu ageni de coagulare/floculare, cu adugare de PAC netapa floculrii, sedimentrii sau filtrrii.
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
8/14
ADSORBIE PE CRBUNE ACTIV GRANULAR DE TIP GAC
93,33S0!!
16,13H 0 !!
= 25
T
= 25s
T = 25s
Adsorbie GAC este aplicat pentru
ndeprtarea contaminanilor organici, nprincipal aceia cu caracteristici refractorii, toxice,colorai i/sau cu miros, i pentru ndeprtareacantitilor reziduale de contaminani anorganici,de tipul: compui ai azotului, sulfuri i metalegrele.
GAC-ul este n mod normal regenerat prinreactivare termic la temperaturi de aproximativ900-1000C.
Crbune activ sub form de particule
Detaliu cu crbune activ sub form de particule
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
9/14
EXEMPLE DE ADSORBANI
Polistiren
dietilamin
Poliacrilat
Polivinilacetat
silice
proteinzeolit
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
10/14
TEHNOLOGII DE EPURARE APE UZATE FOLOSIND METODA ADSORBIEI
Carbune n straturi
Ap epurat
SLA*pentru strat
Prefiltare
+ rcire
Plant A FID CEMS &
FTIRCEMS**
SLA pentrustrat
ADSORBIA PE CRBUNE ACTIV
Plant B
SLA = ap ncrcat cu solvent
FID = sistem de monitorizare
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
11/14
REGENERARE I DESORBIE
Ap
Rezervordeamestecare
Distilare
A2
DESORBIA CU AZOT i PURIFICAREA CICLULUI
Condensare
Apcald
Solvent+ApDecantor
nclzirecuabur
Solventi Ap
Azot pentrurcire
Solvent recuperat
Rezervorcu Azotlichid
B1
B2
A1
Staturile A i B sunt pentru regenerare i desorbie
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
12/14
TEHNOLOGII DE EPURARE APE UZATE
Decantor
Nmol pentru filtrare
FI
LTRUCARBON
Amestecare coagulare
flocularesedimentare
Adsorbie
carbonInfluent EfluentAmestecare coagulare
flocularesedimentare
Adsorbie
carbonInfluent Efluent
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
13/14
STUDIU DE CAZ
Indicatori Unitate de msur Valorid
eintrare Valorid
e iesire(colon de adsorbie) Valori maximadmisibile
conductivitate S/cm 484381 2500(Legea
458/2002)
TDS mg/l 245 132
NaCl % 0,6 0,1
Nitrii mg/l 5 2 25(37)
Temperatura oC 23,4 23,4
Coloandeadsorbie
Apuzat
Efluent
influent
pomp
Tab.Indicatori de calitate ap
Din studierea valorilor indicatorilor decalitate ai apei analizate consider c aceasta
ntrunete calitile unei ape potabile.
Concluzie: nu se impune aplicarea uneiproces de epurare.
n cazul unui proces de epurare cuevacuarea apei n emisar, costul apei epuratetrebuie s se ncadreze n limita la aprox. 3-3,5 euro.
-
8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate
14/14
V MULUMESC PENTRU ATENIE!
MONITORIZAREA FACTORILOR DE MEDIU
2011