Непрерывная адсорбция-регенерация
Электрохимическая регенерация активированных угольных адсорбентов, таких как гранулированный активированный уголь, представляет собой альтернативу термической регенерации или захоронению в земле по окончании срока службы адсорбента . Непрерывная адсорбционно-электрохимическая регенерация охватывает этапы адсорбции и регенерации, обычно разделенные в большинстве промышленных процессов из-за длительного времени адсорбционного равновесия (от часов до месяцев), в одну непрерывную систему. Это возможно с использованием непористого, электропроводящего производного углерода, называемого Nyex. Непористость Nyex позволяет ему достичь своей полной адсорбционной емкости в течение нескольких минут [1] , а его электропроводность позволяет ему формировать часть электрода в электрохимической ячейке . [2] Благодаря своим свойствам Nyex может подвергаться быстрой адсорбции и быстрой электрохимической регенерации в комбинированной ячейке адсорбции-электрохимической регенерации, достигая 100% эффективности регенерации. [3]
Непрерывная адсорбционно-регенерационная ячейка
Процесс регенерации адсорбции делится на три ключевых элемента, которые происходят в разных частях ячейки. Все три происходят непрерывно и одновременно, причем такие параметры, как пропущенный заряд , скорость входящего /исходящего потока и скорость входящего воздуха, варьируются в зависимости от типа и концентрации загрязняющего вещества.
Контакт с загрязняющими веществами и их адсорбция
Загрязненный сток добавляется в нижнюю часть ячейки и смешивается с адсорбентом в зоне адсорбции 1.1, где происходит адсорбция загрязняющих веществ на поверхности адсорбента. Смешивание между адсорбентом и загрязненным стоком осуществляется с помощью воздушных барботеров в основании ячейки, которые также облегчают перемещение адсорбента вверх и в зону осаждения ячейки .
Разделение очищенных сточных вод с помощью адсорбента
Адсорбент отделяется от очищенного стока в зоне осаждения, где плотность адсорбента позволяет проводить разделение путем гравитационного осаждения. Очищенный сток может вытекать из ячейки.
Электрохимическая регенерация адсорбента
Адсорбент, загруженный адсорбированным загрязнителем на своей поверхности, осаждается и образует слой в зоне регенерации в ячейке. Масса Nyex заставляет слой медленно перемещаться вниз по регенерационной колонне и в конечном итоге возвращаться в ячейку. Во время перемещения вниз по регенерационной колонне постоянный ток проходит через электрохимическую ячейку, в которой адсорбент образует анод . Приложенный ток заставляет загрязнители, адсорбированные на поверхности Nyex, электрохимически окисляться, регенерируя поверхность адсорбента, восстанавливая ее полную адсорбционную емкость, завершая цикл адсорбции-регенерации. [1] [4]
Приложения
В настоящее время эта технология внедряется в различные отрасли промышленности для применения в областях очистки сточных вод, таких как: [ необходима ссылка ]
- Очистка грунтовых вод
- Удаление летучих органических соединений
- Обесцвечивание сточных вод красильного цеха
- Электрохимическая дезинфекция
Ссылки
- ^ ab Brown, N; Roberts, EPL; Chasiotis, A.; Cherdron, T.; Sanghrajka, N (2004). «Удаление атразина с помощью адсорбции и электрохимической регенерации». Water Research . 38 (13): 3067– 3074. Bibcode : 2004WatRe..38.3067B. doi : 10.1016/j.watres.2004.04.043. PMID 15261545.
- ^ "Вода, вода повсюду". Laboratory News . 5 марта 2007 г. Получено 22 июля 2017 г.
- ^ "Система очистки воды получает награду". BBC News . 13 декабря 2006 г. Получено 22 июля 2017 г.
- ^ Браун, Н.; Робертс, Э.П. Л. (2007). «Электрохимическая предварительная обработка сточных вод, содержащих хлорированные соединения, с использованием адсорбента». Журнал прикладной электрохимии . 37 (11): 1329– 1335. doi :10.1007/s10800-007-9376-3. S2CID 98745964.
