ستونهای جذب سطحی

ستونهای جذب سطحی به سه صورت متداول مورد استفاده قرار می گیرند که عبارتند از:

1-ستونهای بستر ثابت با جریان ثقلی رو به پایین

2- ستونهای بستر ثابت با جریان تحت فشار روبه بالا

3-ستونهای بستر شناور با جریان رو به بالا

در هر سه فرایند فوق جریان از نوع پیستونی می باشد ولی از نظر مشخصات بهره برداری خصوصاً پتانسیل انسداد با هم تفاوت دارند.ستونهای با جریان ثقلی روبه پایین مستعدترین شکل از نظر انسداد می باشند از این رو فقط برای فاضلاب ها یی که کدورت پایین دارند قابل استفاده خواهند بود . در ستونهای بستر شناور با جریان روبه بالامسئله انسداد چندان حائز اهمیت نیست ولی نگرانی در مورد شکسته شدن ذرات زیاد بوده که این مسئله می تواند عملکرد ستون را مختل کند .اما در ستونهای فشاری با جریان رو به بالا این نگرانی وجود ندارد و از طرفی به دلیل روبه بالا بودن جریان، مسئله انسداد بستر اهمیت کمتری خواهد داشت.

تكنيكهاي طراحي ستون هاي بستر ثابت

امروزه استفاده از ستونهای بستر ثابت در حذف آلاینده های مختلف از آب و فاضلاب به طور گستر ده ای صورت می گیرد . به منظور طراحی بهینه یک فرایند جذب سطحی در مقیاس صنعتی لازم است تا مدلسازی و شبیه سازی دقیقی از رفتار دینامیکی سیستم جذب سطحی بستر ثابت صورت گیرد. مدلهای گوناگونی برای این منظور ارائه شده است که به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند : 1- روش های معادلاتی پیچیده 2- تکنیکهای میانبر لازمه استفاده از روش های گروه اول حل تعداد زیادی از معادلات دیفرانسیل جزئی غیر خطی است که این قبیل معادلات تنها از طریق روش های عددی که بسیار وقت گیر و دشوار هستند، قابل حل خواهند بود. مدلهای میانبر از طریق انجام چند آزمایش در مقیاس کوچک و یا مقیاس پایلوت می توانند به خوبی با صرفه جویی در وقت و سرمایه، اطلاعات مهمی را به منظور طراحی سیستم در مقیاس کامل فراهم کنند. از تکنیکهای میانبر که بیشترین استفاده را در صنعت آب دارند می توان به چهار مورد زیر اشاره کرد:

1-مدل طول بستر استفاده نشده (LUB)

2-مدل طول ناحیه انتقال جرم (MTZL)

3- مدل زمان تماس بستر خالي(EBCT )

4-مدل زمان در سرویس عمق بستر(BDST)

در طراحی با استفاده از مدل LUB بایستی توجه داشت که این مدل برای حالاتی که شکل ایزوترم های جذب به صورت نا مطلوب (Unfavorable) با شد نمی تواند مورد استفاده قرار گیرد و در استفاده از آن برای حالاتی که شکل ایزوترم جذب به صورت خطی(Linear) باشد نیز بایستی با احتیاط عمل کرد. از طرفی شایستگی این مدل برای حالاتی که شکل ایزوترم به صورت مطلوب (Favourable) است به شرایط ستون آزمایشگاهی (small-scale column ) بستگی دارد که بایستی دقیقا هم اندازه ستون در مقیاس واقعی با شد که فراهم کردن این شرایط در مقیاس آزمایشگاهی پرهزینه و مشکل است.

در استفاده از مدل MTZL بایستی توجه داشت که داده های حاصل از شرایط آزمایشگاهی با آنچه که انتظار می رود در شرایط عملی و واقعی حاصل شود متفاوت است . یکی از معایب اساسی تکنیک MTZL این است که چنانچه طول بستر از طریق جمع کردن طول ناحیه تعادل و طول ناحیه انتقال جرم بدست آید در این صورت مقدار ماده جاذبی که برای ستون محاسبه خواهد شد و در داخل ستون قرار خواهد گرفت بیشتر از مقدار مورد نیاز خواهد بود چرا که بخشی از عملیات جذب در ناحیه انتقال جرم اتفاق می افتد.

زمان تماس بستر خالي(EBCT ) يكي از روش هايي است كه براي اولين با در صنعت آب به منظور طراحي ستونهاي جاذب در مقياس بزرگ بااستفاده از اطلاعات حاصل شده از مطالعات درمقياس پايلوت استفاده شد. هنوز مشخص نيست كه چرا اين روش براي ساير صنايع خصوصاً جداسازي فازهاي مايع مورد استفاده قرار نگرفته است.

مدل BDST به طور گسترده ای در صنعت آب و فاضلاب و حتی سایر صنایع مورد استفاده قرار گرفته است . این مدل به طور موفقیت آمیزی توانسته است در توصیف و پیش بینی عملکرد ستونهای جاذب در مقیاس کوچک و تعمیم نتایج به ستونهای واقعی و طراحی در مقیاس کامل مورد استفاده قرار گیرد. فرض اصلی در این تکنیک این است که سرعت جذب با ظرفیت ماده جاذب باقیمانده و غلظت باقیمانده ماده جذب شونده متناسب است. در مطالعات گوناگون عملکرد ستونهای بستر ثابت با استفاده از مواد جاذب مختلف در قالب این مدل در حذف رنگ مورد بررسی قرار گرفته است.

نویسنده:مهدی هادی

برچسب: نویسنده: امیرحسین ستوده بیدختی تاريخ: پنجشنبه 29 13 ساعت: 0:45

درباره سایت

آخرین مطالب

امکانات وب

ستونهای جذب سطحی

صفحه بندی

آرشیو مطالب

پيوندهای روزانه

لینک دوستان

خبرنامه