Air stripping
Air stripping är överföring av flyktiga komponenter i en vätska till en luftström. Det är en miljöteknisk teknik som används för rening av grundvatten och avloppsvatten som innehåller flyktiga föreningar.
Flyktiga föreningar har relativt högt ångtryck och låg vattenlöslighet som kännetecknas av föreningens Henrys lagkoefficient , vilket är förhållandet mellan koncentrationen i luft som är i jämvikt med dess koncentration i vatten. Föroreningar med relativt höga koefficienter enligt Henrys lag kan ekonomiskt avlägsnas från vatten. Dessa inkluderar BTEX- föreningar ( bensen , toluen , etylbensen och xylen som finns i bensin) och lösningsmedel inklusive trikloretylen och tetrakloretylen . Ammoniak kan också avlägsnas från avloppsvatten och flytande rötrester (vilket ofta kräver pH-justering innan strippning). Eftersom Henrys lagskoefficient ökar med temperaturen, är strippning lättare vid varmare temperaturer.
Air strippers
Även om varje anordning som främjar kontakt mellan luft och vatten avlägsnar vissa flyktiga föreningar, är luftavdrivare vanligtvis packade torn eller bricktorn som drivs med motströmsflöde av vatten och luft. Motströmsflödet tar bort partiklar från vattnet och ut i luften. Denna process är känd som förångning eller luftavdrivning. Vatten avsätts i systemet genom toppen och luft ventileras in genom botten. Vatten som når botten av systemet anses vanligtvis behandlat, men ytterligare tester kan göras för att avgöra om det är säkert för konsumtion. Eftersom många av de avskalade föreningarna är farliga luftföroreningar , kan luften som kommer ut från en stripper kräva utsläppskontroll. Koladsorption används ofta och katalytisk oxidation är ett annat alternativ. Det finns huvudsakligen två olika typer av luftavdrivare: Packade tornsystem och siltrågsystem. Olika typer av luftavdrivare används beroende på vilken typ och mängd föroreningar som finns i vattenkällan som utvinns.
Packade Tower Strippers
Packade torn, såsom visas i figur 1, använder en fördelare placerad på toppen av tornet för att jämnt fördela konstruerad plast-, keramik- eller metallpackning för att maximera kontakten mellan luft och vatten. Designkriterier för packade torn inkluderar ytarea som tillhandahålls av packningen, kolonnens höjd och diameter samt luft till vatten flödeshastigheter. Konstruktörer av luftavdrivare vill få den största kontakten mellan luft och vatten för att uppnå maximal effektivitet för att ta bort föroreningar. Av de två typerna av luftavskiljare tenderar packade avstrykare att vara mer effektiva för att ta bort föroreningar än sikttrågtorn. Packade torn tar bort 99 % av flyktiga organiska föreningar på grund av deras höga Henrys konstant och den höga kontakten mellan luft och vatten i systemet. Förpackade strippor fungerar också mer effektivt för att ta bort organiska föreningar med lägre flyktighet än brickstripper. Dessutom är packade tornavstrykare mer kostnadseffektiva än trågborttagningsmedel vid behandling av större mängder vatten. Torn kan vara mellan 5 och 12 meter höga och är vanligtvis permanenta installationer. Vissa torn kan dock transporteras på en rörlig trailer för att användas i olika områden där vattenrening behövs.
Bricka Tower Strippers
Silbrickstorn använder en liknande process som packade torn, men istället för att packat material fördelas jämnt separeras materialen i flera brickor med hål som låter vatten droppa genom dem. En elektrisk luftkompressor är vanligtvis placerad i botten av systemet där luften från fläktarna färdas genom hålen och blir utsatt för vattnet. Ett naturligt drag kan också användas som en luftkälla för att separera föroreningar från vattnet. Ett naturligt drag används för att ta bort mer flyktiga ämnen som vätesulfid, radon eller vinylklorid. Å andra sidan används mekaniska luftkompressorer för att avlägsna mindre flyktiga ämnen.
Tidslängd som krävs för behandling
Hur lång tid det tar för vatten att filtreras genom luftavdrivning kan variera från system till system beroende på storleken på tanken eller hur snabbt vatten kan rinna genom enheten. Den typiska mängden tid det tar att filtrera vatten är cirka några minuter. Andra studier tyder dock på att det kan ta mycket längre tid beroende på typen av och koncentrationen av ämnet. Till exempel kan högre halter av NH3-N , en vanlig förorening i grundvatten, ta flera timmars luftavdrivning för att avlägsnas ordentligt från vattnet. I en nyligen genomförd studie tog det 4 timmar för luftavdrivaren att nå en effektivitetsjämvikt när det gäller att ta bort NH3-N- element, med en avlägsningshastighet på 81,9 %. Jämförelsevis avlägsnades endast 30,7 % av NH3-N- elementen efter 10 minuter, vilket tyder på att avlägsnande av föroreningar av vatten korrelerar med mängden tid som ägnas åt luftavdrivning.
Se även
- Henry Z. Kister (1992). Destillationsdesign (1:a upplagan). McGraw-Hill. ISBN 0-07-034909-6 .
- Perry, RH; Green, DW, red. (1997). Perry's Chemical Engineers' Handbook (7:e upplagan). McGraw-Hill. ISBN 0-07-049841-5 .
externa länkar
- Air Stripping , arkiverad från en webbsida för Federal Remediation Technologies Roundtable
- Luftstrippning av VOC från vatten
- Air Stripping, Design Guide 1110-1-3 , arkiverad från webbsidan för US Army Corps of Engineers
- Sliding Tray Air Stripper Översikt , Översikt över hur Air Strippers fungerar.