Usuwanie powietrza
Odpędzanie powietrza to przeniesienie lotnych składników cieczy do strumienia powietrza. Jest to inżynierii środowiska stosowana do oczyszczania wód gruntowych i ścieków zawierających związki lotne.
Związki lotne charakteryzują się stosunkowo wysoką prężnością par i niską rozpuszczalnością w wodzie, którą charakteryzuje współczynnik prawa Henry'ego związku , który jest stosunkiem stężenia w powietrzu pozostającego w równowadze do jego stężenia w wodzie. Zanieczyszczenia o stosunkowo wysokich współczynnikach prawa Henry'ego można ekonomicznie usuwać z wody. Należą do nich BTEX ( benzen , toluen , etylobenzen i ksylen występujące w benzynie) oraz rozpuszczalniki, w tym trichloroetylen i tetrachloroetylen . Amoniak można również odpędzać ze ścieków i płynnych produktów pofermentacyjnych (często wymaga to dostosowania pH przed odpędzaniem). Ponieważ współczynnik prawa Henry'ego rośnie wraz z temperaturą, usuwanie izolacji jest łatwiejsze w wyższych temperaturach.
Ściągacze powietrza
Chociaż każde urządzenie, które promuje kontakt między powietrzem a wodą, usuwa niektóre lotne związki, zgarniacze powietrza są zwykle wieżami upakowanymi lub wieżami tacowymi działającymi z przeciwprądowym przepływem wody i powietrza. Przepływ przeciwprądowy usuwa cząsteczki z wody i do powietrza. Ten proces jest znany jako ulatnianie lub odpędzanie powietrza. Woda jest osadzana w systemie przez górę, a powietrze jest wentylowane przez dół. Woda, która dociera do dna systemu, jest zwykle uważana za uzdatnioną, ale można przeprowadzić dodatkowe testy w celu ustalenia, czy jest bezpieczna do spożycia. Ponieważ wiele usuwanych związków to niebezpieczne zanieczyszczenia powietrza , powietrze opuszczające urządzenie do odpędzania może wymagać kontroli emisji. Często stosuje się adsorpcję węgla , a inną opcją jest utlenianie katalityczne . Istnieją głównie dwa różne typy zgarniaczy powietrza: systemy wież z wypełnieniem i systemy z tacami sitowymi. W zależności od rodzaju i ilości zanieczyszczeń znajdujących się w wydobywanym źródle wody stosuje się różne rodzaje zgarniaczy powietrza.
Pakowane Ściągacze Wieży
Wieże z wypełnieniem, takie jak pokazano na rysunku 1, wykorzystują dystrybutor umieszczony na szczycie wieży w celu równomiernego rozprowadzenia uszczelnienia z tworzywa sztucznego, ceramiki lub metalu, aby zmaksymalizować kontakt powietrze-woda. Kryteria projektowe dla wież z wypełnieniem obejmują powierzchnię zapewnianą przez wypełnienie, wysokość i średnicę kolumny oraz natężenia przepływu powietrza do wody. Konstruktorzy zgarniaczy powietrza dążą do uzyskania jak największego kontaktu powierzchniowego powietrze-woda w celu osiągnięcia maksymalnej skuteczności usuwania zanieczyszczeń Spośród dwóch typów zgarniaczy powietrznych, zgarniacze z wypełnieniem są zwykle bardziej wydajne w usuwaniu zanieczyszczeń niż wieże z tacami sitowymi. Upakowane wieże usuwają 99% lotnych związków organicznych ze względu na ich wysoką stałą Henry'ego i wysoki kontakt powierzchniowy powietrza z wodą w systemie. Zdzieraki z pakietem działają również wydajniej w usuwaniu związków organicznych o mniejszej lotności niż zdzieraki na tacach. Co więcej, zgarniacze wieżowe z wypełnieniem są bardziej opłacalne niż zgarniacze tacowe w przypadku uzdatniania większych ilości wody. Wieże mogą mieć od 5 do 12 metrów wysokości i są to zazwyczaj instalacje stałe. Chociaż niektóre wieże można transportować na ruchomej przyczepie do użytku w różnych obszarach, w których potrzebne jest uzdatnianie wody.
Ściągacze do wieży z tacami
Wieże z tacami sitowymi wykorzystują podobny proces jak wieże z upakowanymi, ale zamiast równomiernego rozprowadzania zapakowanych materiałów, materiały są rozdzielane na kilka tac z otworami, które umożliwiają kapanie przez nie wody. Elektryczna sprężarka powietrza jest zwykle umieszczana na dole systemu, gdzie powietrze z wentylatorów przepływa przez otwory i jest wystawione na działanie wody. Naturalny przeciąg może być również wykorzystany jako źródło powietrza do oddzielania zanieczyszczeń od wody. Ciąg naturalny służy do usuwania bardziej lotnych substancji, takich jak siarkowodór, radon czy chlorek winylu. Z drugiej strony mechaniczne sprężarki powietrza służą do usuwania mniej lotnych substancji.
Czas potrzebny na leczenie
Czas potrzebny do przefiltrowania wody przez usuwanie powietrza może się różnić w zależności od systemu, w zależności od wielkości zbiornika lub szybkości przepływu wody przez urządzenie. Typowy czas filtrowania wody wynosi około kilku minut. Chociaż inne badania sugerują, że może to potrwać znacznie dłużej w zależności od rodzaju i stężenia substancji. Na przykład wyższe poziomy NH3-N , powszechnie występującego zanieczyszczenia w wodach gruntowych, mogą wymagać kilkugodzinnego usuwania powietrza, aby zostało właściwie usunięte z wody. W niedawnym badaniu zajęło to 4 godziny, aby urządzenie do usuwania powietrza osiągnęło równowagę wydajności usuwania NH3-N , osiągając stopień usuwania 81,9%. Dla porównania, tylko 30,7% NH3-N zostało usuniętych w ciągu 10 minut, co sugeruje, że usuwanie zanieczyszczeń z wody koreluje z ilością czasu spędzonego na usuwaniu powietrza.
Zobacz też
- Henry Z. Kister (1992). Projekt destylacji (wyd. 1). McGraw-Hill. ISBN 0-07-034909-6 .
- Perry, RH; Zielony, DW, wyd. (1997). Podręcznik inżynierów chemików Perry'ego (wyd. 7). McGraw-Hill. ISBN 0-07-049841-5 .
Linki zewnętrzne
- Air Stripping , zarchiwizowane ze strony internetowej Federal Remediation Technologies Roundtable
- Air Stripping LZO z wody
- Air Stripping, Design Guide 1110-1-3 , zarchiwizowane ze strony internetowej US Army Corps of Engineers
- Przegląd ściągacza powietrza z przesuwną tacą , przegląd działania ściągaczy powietrza.