Сорбция это способ очистки

Что представляет собой сорбционный фильтр для очистки воды?

Высокая антропогенная нагрузка на окружающую среду влечёт за собой ухудшение качества воды.

Большие концентрации химических примесей и органических веществ в стоках, а нередко и в питьевой воде, требуют не только использования грубой механической очистки, но и специальных глубоко фильтрующих устройств.

Сорбционные фильтры способны извлекать из гетерогенных смесей как вещества, опасные для окружающей среды, так и полезные примеси.

Общая информация о способе и очистителе

Сорбционная очистка – это один из способов глубокой очистки вод, основанный на способности фильтрующего элемента задерживать примеси, находящиеся в жидкости. Такой метод используется, когда существуют высокие требования к составу воды.

Сорбционный фильтр – это один из дополнительных элементов очистных сооружений, предназначенный для более эффективной работы системы.

Как правило, он работает совместно с:

• пескоуловителем,
• маслобензоотделителем,
• жироуловителем.

Основным очищающим элементом устройства служит сорбент (впитывающее вещество).

Наиболее распространены 2 вида фильтрующих аппаратов:

• сооружения для очищения стоков;
• очистные блоки для улучшения качества питьевой воды.

Фильтрующий аппарат не может быть установлен в качестве первичной очищающей единицы. Глубокая очистка с наименьшим остатком загрязняющих веществ возможна только при попадании в систему частично осветлённых стоков. Она может применяться только в том случае, если концентрация загрязнителя в жидкости не превышает 5-1000 мл/л.

В случае, если сорбционный блок используется на окончательном этапе очистки (доочистке), количество загрязняющего вещества не должно быть выше 100 мл/л.

В комплексе с другими блоками, сорбционный аппарат используются для осветления ливневых и промышленных стоков. Здесь он улавливает нефтепродукты, а также частички загрязняющих веществ, находящиеся в стоках во взвешенном состоянии. Уменьшает показатели химического (ХПК) и биологического потребления кислорода (БПК).

Через блок с фильтратом, в зависимости от мощности системы, в секунду может проходить от 1 до 100 л жидкости. Такие устройства удаляют из стоков до 90% (до 0,005 мг/л) продуктов нефтепереработки и до 70-90% (до 3 мг/л) взвешенных частиц. Воды, очищенные таким образом могут быть сброшены в водоёмы, грунт или использованы повторно.

Устройство и принцип работы

Принцип работы сорбционного фильтра базируется на способности некоторых материалов поглощать поверхностью своего тела вещества из окружающей среды.

Фильтрующий аппарат, как правило, представляет собой резервуар из стеклопластика и стали в виде горизонтального или вертикального цилиндра с подводящей трубой для предварительно очищенной жидкости и отводящей – для вывода чистой воды из установки.

А также кассеты с фильтрующим элементом. Он может быть укомплектован датчиками, сетью распределительных устройств, вентиляционной трубой.

Если аппарат установлен в комплексе с отстойниками, система работает следующим образом:

1. вода проходит грубую очистку в нефте- песко – и/или жироуловителе (удаляется часть нефтепродуктов и песка);
2. предварительно очищенная вода по подводящему патрубку поступает в блок сорбции, где находятся распределительные устройства и фильтрующий элемент;
3. жидкость проходит через несколько слоёв фильтрующего материала и выводится из системы.

Назначение и область применения

Сорбционные фильтры могут быть установлены в жилых, обслуживающих, промышленных объектах, общественных учреждениях и т.д.

Чаще всего они встречаются в:

• автосервисах;
• производстве бумажный изделий, текстиля, пищевых продуктов;
• заправочных станциях;
• гаражах;
• торговых площадках;
• химических, нефтехимических предприятиях;
• нефтедобывающих сооружениях.

Методом адсорбции из жидкости удаляются:

• фенолы;
• органические и красящие вещества;
• пестициды;
• ПАВы;
• мышьяк;
• гербициды;
• тяжёлые металлы и т.д.

Применение данного метода очистки оправдано только в случае, если загрязнитель хорошо поглощается при использовании минимального количества сорбента.

Классификация установок

По типу конструкции фильтрующие аппараты могут быть в виде колон или ёмкостей.

Сорбционные колонны широко применяются для извлечения полезных продуктов из жидкостей. К примеру, при добыче золота. Также существуют виды, предназначенные для очистки сточных вод.

Ёмкостные устройства могут быть горизонтальными или вертикальными.

• Горизонтальные фильтры долговечны, обладают большой пропускной способностью и могут быть монтированы под землю до 10 м.
• Вертикальные аппараты отличаются небольшим размером и могут быть установлены даже в местах с ограниченным свободным пространством. Они легко обслуживаются, но по сравнению с горизонтальными типами менее производительны.

По типу прохождения процесса очистки сорбционные установки делятся на:

• непрерывные (постоянные);
• периодические.

Для восстановления сорбента установке по таймеру или пропускной способности необходимо промыть фильтрующий материал.

В этот момент данный блок перестаёт очищать жидкость. Здесь все процессы происходят внутри одного сооружения. Такие устройства называют периодическими.

Если сбои в работе недопустимы (вода необходима круглосуточно), монтируются системы с несколькими фильтрами, которые регенерируются в разное время. То есть сорбционная установка работает по непрерывному типу.

По состоянию слоёв сорбента аппараты делятся на:

• неподвижные;
• движущиеся (псевдоожиженные).

Устройства с псевдоожиненным слоем используются для осветления трудноочищаемых стоков. Через движущийся слой сорбента вода течёт со скоростью 7-10 м/ч и фильтрующее вещество в системе находится во взвешенном состоянии.

В зависимости от направления отфильтрованного и регенерирующего раствора фильтры могут быть:

Прямоточные аппараты технически устроены просто. Концентрация загрязнителей в очищаемой жидкости наиболее высокая. Противоточные — имеют более сложную конструкцию и отличаются большей эффективностью и экономичностью.

Виды сорбентов

Сегодня существует огромное количество видов сорбентов и их марок. Фильтраты выбираются по составу примесей в очищаемой жидкости, а также исходя из пожеланий заказчика.

Наиболее известные виды сорбентов:

Активированный уголь (кокосовый, древесный, каменный) считается одним из наиболее распространённых и эффективных сорбентов.

Он удаляет из жидкости примеси, придающие ей неприятный вкус, запах и цвет. Снижает уровень органических загрязнителей на 90-99%.

Может использоваться в виде порошка или гранул. Эффективность зависит от суммарного объёма микропор.

Кварцевый песок – один из наиболее доступных и экологически чистых видов фильтратов. Он способен удалять из жидкости нитраты, алюминий, железо, пестициды, уменьшать концентрацию радионуклидов. Фильтры с кварцевой загрузкой активно применяются как в быту, так и промышленности.

Циолиты используются для улучшения качества питьевых и технических вод на производстве. Удаляют из жидкости органические загрязнители, улучшает органолептические показатели. Уменьшают концентрацию радионуклидов, нитратов, фенолов, сульфатов, аммиака, фтора, нефтепродуктов (до 100%), железа.

Алюмосиликаты считаются перспективными сорбентами в очистке жидкостей от тяжёлых металлов (меди, стронция, никеля, цинка, хрома, кадмия и т.д.). Они способны удалять из стоков до 98% продуктов нефтепереработки.

Фиброил представляет собой современный синтетический сорбент. Используется для удаления из стоков продуктов нефтепереработки (до 0,05 мг/л), масел, жиров. Чаще всего фильтрующие системы с данной загрузкой применяются на нефтеперерабатывающих предприятиях, автостанциях и т.д. По сорбционным свойствам близок к активированному углю. Но в сравнении с последним фиброил имеет более низкую стоимость.

Антрацит широко применяется для водоподготовки на электростанциях, в промышленности. Очищает воду от механических примесей, продуктов нефтепереработки, уменьшает неприятный запах и цвет. При использовании антрацитов количество веществ, находящихся в воде во взвешенном состоянии снижается до 97%, масел до 99%.

Керамзит нередко используется в водоочистных станциях и в промышленном водоснабжении. Его фильтрующая способность не меняется в зависимости от температуры воды. Устройства с керамзитной загрузкой задерживают взвешенные частицы, фтор (до 40%), железо, хлор (до 87%), органику.

Шунгит, по сорбционным свойствам, можно приравнять к активированному углю. С его помощью из воды удаляются оксилаты, фенолы, спирты, карбонаты, гуминовые вещества и микроорганизмы.

Монтаж и обслуживание

Место для расположения очистного сооружения выбирают вместе со специалистами исходя из:

• состава почвы,
• уровня подземных вод,
• источников питьевой воды и т.д.

Сорбционный блок, как правило, устанавливается под землю. В случае очистки стоков, он располагается за объектами грубой очистки (песко-, жироуловителем).

Монтаж производится в соответствии с техническим паспортом оборудования специально обученной бригадой.

Аппарат устанавливается следующим образом:

• выкапывается яма на 30-50 см больше размеров блока;
• для выравнивания на дно ямы засыпается 15-30 см слой песка;
• при необходимости поверх песчаного слоя ставится бетонная плита;
• ставится сорбционный блок;
• производится подключение к системам водоотведения;
• засыпается фильтрат;
• резервуар заполняется чистой водой;
• проводится обратная засыпка.

Для контроля работы блока раз в 6 месяцев, воду прошедшую очистку, рекомендуют сдавать в лабораторию.

Фильтрующий элемент в зависимости от типа может служить в течение 3-7 лет. Периодически проводят его промывку. По истечении срока, указанного в техническом паспорте, сорбент заменяют, предварительно удалив из резервуара все стоки. В это же время производят очистку корпуса.

В целях безопасности, все мероприятия проводятся в индивидуальных средствах защиты. Для проветривания люки фильтра открывают за 10-15 минут до начала работ. Внутрь блока спускаются только при наличии страховки.

Где купить?

Сорбционные фильтры можно приобрести в оффлайн магазинах, специализирующихся на продаже оборудования для очистки воды, а также в интернет-магазинах, например, здесь и здесь.

Цена на сорбционные фильтры варьирует от 20 до 500 тыс. рублей.

Стоимость зависит от:

1. конструкции,
2. предназначения,
3. типа загрузки,
4. вида загрязнителей,
5. индивидуальных предпочтений заказчика.

Заключение

Сорбционные фильтры – устройства, предназначенные для глубокой очистки жидкостей от посторонних включений. Они используются только в комплексе с другими очищающими системами.

Их эффективность зависит от типа фильтрующей загрузки, а также своевременного обслуживания – промывки сорбента. Наиболее распространенным фильтратом является активированный уголь.

Источник

Сорбционная очистка

Применение сорбционной очистки

Сорбционная очистка — наиболее приемлемая группа методов для глубокой очистки стоков от растворенных органических примесей на целлюлозно-бумажных, химических, нефтехимических, текстильных и других производствах.

Очистка методами сорбции может вестись самостоятельно, либо как метод предварительной очистки перед биологической очисткой стоков. Предварительная очистка сточных вод методом сорбции может понадобиться, если загрязнители являются сильнотоксичными или трудно окисляются биологическим путем.

Пределы использования сорбционных методов составляют от 5 до 1000 мг/л по содержанию загрязняющих веществ.

Локальные установки для сорбционной очистки оправданы в случаях, когда концентрации загрязнителей близки к верхнему пределу и вещество хорошо адсорбируется при небольшом удельном расходе сорбента.

Доочистка методом сорбции имеет смысл при невысоком содержании загрязняющих веществ — до 100 мг/л.

Адсорбцию как метод очистки сточных вод применяют для удаления из стоков гербицидов, пестицидов, фенолов, ароматической органики, поверхностно-активных веществ, синтетических красителей и проч.

Сорбция может применяться и как метод извлечения из растворов ценных веществ для последующей их утилизации. Очищенные стоки могут использоваться в системах технического оборотного водоснабжения.

Достоинства сорбционной очистки:

• возможность избирательного поглощения веществ из многокомпонентных растворов;
• высокая эффективность очистки — до 80-95%.

Ограничение применения метода — очистка высокотемпературных сточных вод, несмотря на их перспективность при очистке воды от продуктов коррозии и других загрязнений горячих стоков. Причина – в дефицитности и высокой стоимости термостойких сорбентов.

Поэтому разработка и синтез новых видов сорбентов для очистки стоков с высокой температурой — актуальная практическая задача.

Сорбционный фильтр Argel S

Для доочистки производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод могут применяться фильтры Argel S, реализующие принцип сорбционной очистки.

Сточная вода движется внутри корпуса фильтра через загрузку нисходящим потоком, и в процессе очистки освобождается от специфических компонентов.

Производитель предлагает две модификации фильтров Argel S.

1. Фильтры первой группы очищают сточные воды от тяжелых металлов, ионов двух- и трехвалентного железа, радионуклидов, эмульгированных нефтепродуктов, СПАВ, органических красителей и проч. В качестве сорбента в фильтрах первой группы применяется активированный уголь марки МИУ-С2.
2. Фильтры Argel S второй группы реализуют двухступенчатую фильтрацию. Сорбентом первой ступени фильтрации является сокирнит, второй ступени — уголь МИУ-С2. Фильтры Argel S второй группы могут применяться для очистки стоков от расширенного перечня загрязнителей: аммонийного азота, радионуклидов и тяжелых металлов, трехвалентного железа, эмульгированных и неэмульгированных нефтепродуктов, органических красителей, СПАВ и др.

Области применения сорбционных фильтров Argel S — очистка сточных воды в коммунальном хозяйстве, нефтехимической и горнодобывающей промышленности, металлургии, дорожном строительстве.

Источник