tehnologii de epurare ape uzate

8/3/2019 Tehnologii de Epurare Ape Uzate

1/14

TEHNOLOGII DE EPURARE APE UZATE

EPURAREA APELOR UZATE INDUSTRIALE PRINPROCESUL DE ADSORBIE


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


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


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;


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.


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


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.


8/14

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


9/14

EXEMPLE DE ADSORBANI

Polistiren

dietilamin

Poliacrilat

Polivinilacetat

silice

proteinzeolit


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


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


12/14

TEHNOLOGII DE EPURARE APE UZATE

Decantor

Nmol pentru filtrare

FI

LTRUCARBON

Amestecare coagulare

flocularesedimentare

Adsorbie

carbonInfluent EfluentAmestecare coagulare

flocularesedimentare

Adsorbie

carbonInfluent Efluent


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.


14/14

V MULUMESC PENTRU ATENIE!

MONITORIZAREA FACTORILOR DE MEDIU

2011

tehnologii de epurare ape uzate

Documents