Сорбционные процессы

Технологическая схема установки водоподготовки. 
Два варианта 
схем водоподготовки фирмы «Кемвирон Карбон» (Великобритания) 
приведены на рис.2.34. Фирма специализируется на замене песчаных и 
песчано-антрацитовых фильтров на фильтры с активированным углем на 
старых (действующих) установках водоподготовки. На этих установках 
предусматривалось только удаление ила и механических примесей. 
Специалисты фирмы считают, что такая замена песка и антрацита выгодна, 
так как гранулированный активированный уголь в качестве фильтрационной 
среды так же эффективен, как старые материалы и даже превосходит их. 
Схема, приведенная на рисунке, отражает два варианта замены песка углем: в 
установке с двумя адсорберами и в установке с единственным адсорбером. В 
целом, как следует из приведенной схемы, водоподготовка - комплексный 
процесс, включающий кроме отмеченных выше, ряд других химических и 
физико-химических операций: флокуляцию и осветвление, песчаную 
фильтрацию для удаления механических примесей, хлорирование, 
дезинфекцию. 

---

153 
Рис.2.34.Схемы установок водоподготовки фирмы «Кемвирон Карбон». 
Типы адсорберов и технологический режим водоподготовки. 
Для 
водоподготовки применяют два вида адсорберов: стальной адсорбер, 
работающий под напором, и открытый гравитационный адсорбер, который 
обычно изготавливают из бетона. Первый из аппаратов представлен на 
рис.2.35, второй – на рис.2.36 Стальной адсорбер применяют при небольших 
расходах очищаемой воды, открытый бетонный – при расходах больших и 
очень больших. В бетонных бассейнах, например, осуществляют 
водоподготовку для обеспечения водой многомиллионных мегаполисов. 
Загрузка угля в адсорберы – достаточно простой процесс: уголь часто 
доставляется в виде водной суспензии в цистернах. Под давлением, 
создаваемым в цистернах, он может быть поднят на высоту до 10 м и 
оттранспортирован по горизонтальному трубопроводу на расстояние до 200 
м. В адсорбере, в который поступает суспензия, она разделяется: вода 
фильтруется, а уголь остается в аппарате. 
Выгрузку угля, когда ей приходит срок, из закрытых адсорберов 
производят вместе с водой под давлением через расположенные в нижней 
части трубы. Из открытых адсорберов водо-угольную суспензию откачивают 
шламовыми насосами. Перед удалением угля слой его взрыхляют с помощью 
воды. 
Рис.2.35. Стальной закрытый адсорбер: 1-подача воды на очистку, 2 –
вывод очищенной воды, 3 – подача воды на взрыхление слоя, 4 - вывод 
взрыхляющей воды, 5 – загрузка угля, 6 – выгрузка угля 7 - слой 
гранулированного угля в рабочем состоянии, 8– увеличение объема угля при 
взрыхлении. 

---

154 
Рис.2.36 Открытый адсорбер (бассейн) из бетона: 1 – подача воды на 
очистку, 2 – вывод очищенной воды, 3 - подача воды на взрыхление слоя, 4 – 
вывод взрыхляющей воды, 5 – выгрузка угля, 6 – ввод взрыхляющего 
воздуха, 7 – слой угля в рабочем состоянии, 8 – увеличение объема угля при 
взрыхлении, 9 – переливной порожек. 
В рабочем режиме очищаемую питьевую воду пропускают через слой 
угля в направлении сверху вниз со скоростью 5 –25 м/ч в закрытых и 5 - 15 
м/ч в открытых аппаратах. В открытом аппарате поступающая вода 
переливается через порожек и распределяется по поверхности угля. 
Время контактирования угля и воды составляет 6 –30 мин и при 
заданной мощности станции определяет габариты адсорбера. Периодически 
производят взрыхление слоя угля обратным потоком воды.
Различают первоначальную и эксплуатационную обратную промывку. 
Первую из них осуществляют после загрузки угля для удаления воздуха, 
пыли и мелких частиц. Это достаточно продолжительная операция, которая 
длится 30 – 45 мин. Эксплуатационную обратную промывку проводят после 
того, как сопротивление слоя увеличится до недопустимого уровня из-за 
накопления твердых отложений. Частотность ее зависит от содержания мути 
в воде и в зависимости от источника воды колеблется от 1 раза в месяц до 
нескольких раз в неделю. В биосорберах обратная промывка является 
эффективным способом вывода избыточного, образовавшегося в ходе 
эксплуатации, количества активного ила. Длительность эксплуатационной 
обратной промывки составляет 10 –15 мин. В ходе обратной промывки слой 
расширяется примерно на 20 % от своей первоначальной высоты.
В открытых адсорберах предусмотрена периодическая очистка угля с 
помощью воздуха. Эту операцию проводят нечасто перед некоторыми 
операциями эксплуатационной обратной промывки угля. 
Количество адсорберов на станции водоподготовки рассчитывают с 
учетом проведения операций промывки, продувки, загрузки и выгрузки.