Folyamat a szorbensek folyamatos regenerálására a víztisztítás során - ECKER
1. Folyamat a szorbensek folyamatos regenerálására víztisztítás során, jellemzett hogy,
a) a tisztítandó víz függőlegesen folyik alulról felfelé egy szorbenssel töltött reaktoron keresztül,
b) a reaktor alsó részén található szorbenset folyamatosan továbbítják a reaktorból egy regeneráló egységbe egy pneumatikus szállítóeszköz segítségével,
c) a szorbens biológiailag regenerálódik a regenerációs egységben,
d) a regenerált szorbent mosógépben mossuk,
e) a regenerált szorbent pneumatikus szállítóeszköz segítségével juttatják a reaktor felső területére.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szorbens aktív szén.
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szorbens ioncserélő.
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szorbens természetes vagy szintetikus zeolit.
5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szorbensként különböző anyagok keverékét alkalmazzuk.
6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a b alatt használt pneumatikus szállítóeszköz mammutszivattyú.
A találmány eljárás szorbensek folyamatos regenerálására víztisztítás során.
A víztisztítás sok területen szükséges. Ilyenek például az ivóvíz kezelése, a szennyezett talajvíz tisztítása, ipari szennyvíz tisztítása vagy sótalanított víz előállítása bizonyos műszaki célokra.
Gyakran alkalmazott módszer a szorbensek alkalmazása. A szorbensek általában granulátumokként vannak elhelyezve olyan szűrőkben, amelyeken keresztül a tisztítandó víz átfolyik. A szorbensek olyan anyagok, amelyek képesek rögzíteni a vízben lévő bizonyos anyagokat, és így eltávolítani őket a vízből. A rögzítés történhet például fizikai adszorpcióval, kemiszorpcióval vagy ioncserével. A szorbensek közé tartozik például az aktív szén, természetes és szintetikus zeolitok és ioncserélők. Az aktív szén sok szerves anyag eltávolítására alkalmas a vízből. A zeolitokat sokféle anyag eltávolítására használják. Kiemelkedő jelentőségük az ammónium eltávolításában. Az ioncserélőket számos olyan anyag eltávolítására használják, amelyek ionként vannak jelen a vízben. Például gyakran használják nehézfém-ionok eltávolítására.
A vízből eltávolítandó anyagokat illetően a szorbensek korlátozott felszívódási képességgel rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy belátható idő elteltével megtelnek a tisztítandó vízből felszívódó anyagokkal, és ezeknek az anyagoknak a további felszívódása már nem lehetséges, vagy csak elégtelen mértékben lehetséges . Ezután ki kell cserélni a szorbenseket.
Számos szorbens regenerálható, ami azt jelenti, hogy bizonyos anyagok vízben való rögzítésének eredeti tulajdonsága megfelelő kezeléssel helyreállítható. A regenerált szorbenseket ezután ismét felhasználhatjuk víztisztításra.
Számos folyamat ismert a regenerációhoz. Jól ismert módszer az aktív szén regenerálása hőkezeléssel. A hőkezelést gyakran forgó kemencékben, száraz hővel végzik. Erre a célra a szűrőt általában a megtelepedett aktív szénnel ürítik, és új, feltöltött aktív szénnel töltik fel. A szűrőből eltávolított aktív szén a regenerálás után később felhasználható.
Az ioncserélőket többnyire savakkal vagy lúgokkal történő öblítéssel regenerálják. A megterhelt ioncserélőket tartalmazó szűrőt leválasztják a víztisztítási folyamatról, és egy bizonyos ideig a regeneráló oldattal öblítik. Ezután tiszta vízzel mossuk, és a szűrőt visszakapcsoljuk a víztisztítási folyamathoz.
Különféle eljárások ismertek a zeolitok regenerálására. A gőz desztillálása vagy nátrium-kloridot és nátrium-hidroxidot tartalmazó oldattal történő regenerálás általában ismert.
A DE-4231328 számú szabadalmi leírás olyan eljárást ír le, amelynek során az ammóniumot zeolitokon történő adszorpcióval távolítják el nem eltömődő ioncserélő elrendezésben, majd a zeolitokat nitrifikációs reaktorban tisztítják.
M. J. Semmens, T. S. Porter a Journal WPCF 51 No. 12 (1979) 2928 leír egy módszert, amelyben az ammónium adszorbeálódik a zeolitokra egy oszlopban, és a zeolitokat úgy regenerálják, hogy az oszlopon keresztül nitrifikáló baktériumokat és nátrium-nitrátot tartalmazó aktív iszapot pumpálnak. Ebben a regenerációs folyamatban nagy áramlási sebességekre van szükség az ágy fluidizálásához, hogy megakadályozzuk az oszlop baktériumok általi eltömődését.
A DE-19934409 számú szabadalmi leírás szerint az ammónium-koncentrációt ammónium-tartalmú vizes oldatokban úgy lehet csökkenteni, hogy az adszorbenseket tartalmazó reaktoron vezetjük át. Az adszorbens lehet zeolit. A regenerálás úgy történik, hogy oldott sót tartalmazó aktív iszapot szállítunk át a reaktoron. A regenerálás során a gázt alulról vezetik át a reaktoron, megakadályozva ezzel az eltömődést.
A DE-19747444 számú szabadalmi leírás eljárást ír le ammónia- vagy ammóniumionok szelektív eltávolítására vizes oldatból, az oldatot első lépésben legalább egy adszorbenssel töltött adszorpciós oszlopon vezetik át. Ezután a megterhelt adszorbens regenerálására egy regenerációs oldat segítségével kerül sor, amelyet a terhelt adszorbens felett keringenek. A regeneráló oldat előnyösen egy szuszpenzió, amely hordozóanyagot - aktív iszapot - tartalmaz, nitrifikáló baktériumokkal feltöltve. Az ammóniával dúsított regenerátum regenerálását és gáztalanítását - az ammónia leválasztására - előnyösen magas hőmérsékleten végezzük. A zeolitokat adszorbensként használják.
A fenti módszerek mindegyikében közös, hogy vagy a szűrőket teljesen ki kell üríteni, vagy az öblítés céljából a szűrőket le kell választani a víztisztítási folyamatról. Ehhez meg kell szakítani a víztisztítási folyamatot, vagy további szűrőt kell biztosítani. A regenerálás minden alkalommal jelentős technikai és személyi erőfeszítéseket is igényel.
A DE-3903343 számú szabadalmi irat ismerteti a szennyvíz ioncserélõ gyantákkal történõ tisztítására szolgáló eljárást, amelyben a szennyvíz függõlegesen áramlik az ioncserélõ gyantákkal töltött tartályokon keresztül. A regeneráláshoz a gyantákat a rakodótartály alsó területéről visszavezetjük egy regeneráló tartályba, ott regeneráljuk, majd visszavezetjük a rakodótartály felső területére.
A DE-2060240 számú szabadalmi leírás folyamatos vízkezelési eljárást ismertet egy töltő fluid ágyon, egy regeneráló fluid ágyon és egy mosó fluid ágyon keresztül keringő ioncserélő tömeggel, amelyben a nyers víz anyaggá változik át a betöltő fluid ágyon át, regeneráló oldat a regeneráló fluid ágyon és a fluid ágyon a fluid ágyon való áthaladás után. felhasználható az ioncserélő tömeg szállítására.
Az EP-0179542 számú szabadalmi leírás folyamatosan működő eljárást ír le ammónium-nitrogén vízből történő eltávolítására. Itt a zeolit ioncserélő anyagot folyamatosan áramoltatják szilárd áramban egy ioncserélő zónán és egy regenerációs zónán keresztül. Az ioncserélő zónában a szilárd anyagok áramlása ellenáramban halad át az ammónium-nitrogént tartalmazó folyékony vízhez. Az érintkezési idő úgy van méretezve, hogy az ammónium-nitrogén legalább részben eltávoluljon a folyékony vízből.
A regenerációs zónában a megterhelt zeolit ioncserélő anyagot 350 ° C-650 ° C-ra melegítik, és oxigéntartalmú gáz áramlik rajta keresztül ellenáramban. Az idő elegendő az ammónium-nitrogén legalább részleges eltávolításához.
Az 5 614 100 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás olajat, zsírokat, esetenként vasionokat és oldott szénhidrogéneket, például BTEX tartalmazó szennyvíz kezelésére vonatkozik. A kezelés 2 lépésben zajlik. Először az olajokat és a zsírokat eltávolítják. Az oldott szénhidrogéneket ezután ellenáramban, porszerű gyantás polimer adszorbensekkel adszorpcióval távolítjuk el egy csere-zónában, előnyösen vasionok hiányában. A megterhelt adszorbenseket regeneráljuk, és folyamatosan keringjük a csere zónába.
A 2 572 848 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás leírja az ioncserélő anyag H és Na ionokkal történő vegyes regenerálásának módszerét. Az anyag 3 egymással összekapcsolt zónán, egy Na regenerációs zónán, egy H regenerációs zónán és egy mosási zónán keresztül mozog folyamatosan lefelé gravitációs úton.
A víz ellenáramban folyik, és mosóvízként szolgál az alsó részen, majd a felfelé vezető úton folyamatosan koncentrált savas regeneráló oldattal keveredik, és a H-regenerációs zónán áthaladva közepes koncentrációjú savas regenerációs oldattá válik. A felfelé vezető úton az oldatot folyamatosan keverjük só-regeneráló oldattal, és így só-regeneráló oldatként kondicionáljuk.
Az ioncserélő anyag keringhet a víztisztító és a regenerációs terület között.
A találmány célja olyan eljárás kidolgozása, amelyben a szorbensek a víztisztítási folyamat alatt folyamatosan regenerálhatók. Ezért el kell kerülni a szűrők időigényes ürítését vagy a regenerálókhoz való öblítést és újbóli mosást. A módszernek gazdaságosnak és megbízhatónak kell lennie.
A célt a találmány szerinti következő módszerrel érjük el:
- a) a tisztítandó víz alulról felfelé szorbenset tartalmazó reaktoron áramlik
- b) a reaktor alsó részén található szorbenset folyamatosan továbbítják a reaktorból egy regeneráló egységbe egy pneumatikus szállítóeszköz segítségével
- c) a szorbens biológiailag regenerálódik a regenerációs egységben
- d) a regenerált szorbent mosógépben mossuk
- e) a regenerált szorbent pneumatikus szállítóeszköz segítségével juttatják a reaktor felső területére.
A reaktor alatt minden tartályt értünk, amely szorbenssel megtölthető és vízzel egyenletesen átfolyhat. A pneumatikus szállítóeszközök alatt olyan szállítóeszközöket kell érteni, amelyek gázszállítás segítségével anyagszállítást hajtanak végre. Ez lehet például egy mamutpumpa vagy egy injektorventilátor. A folyamatos szállítás alatt a megszakítás nélküli szállítást vagy szállítást kell érteni bizonyos szünetekben és szállítási intervallumokban.
A regeneráló egységnek olyan eszköznek kell lennie, amelyben a szorbenseket biológiai eljárással regenerálják, és így visszanyerik eredeti tulajdonságukat, hogy bizonyos anyagokat a vízből rögzítenek. Ez felhasználható például ammónium eltávolítására ammóniummal terhelt zeolitokból.