Proses Dad-nwyo mewn Trin Carthffosiaeth

Mae dadnwyo ac awyru yn ddwy broses drosglwyddo màs gyffredin wrth drin dŵr. Y cyntaf yw tynnu'r nwy sydd wedi'i hydoddi mewn dŵr, a'r olaf yw hydoddi nwy (aer) i ddŵr.

Mae'r broses degassing yn perthyn i'r broses wahanu trosglwyddo cyfnod nwy-hylif, hynny yw, mae'r nwy (nwy cludwr) yn cael ei gyflwyno i'r dŵr gwastraff i'w gwneud yn cysylltu'n llawn â'i gilydd, fel bod y nwy toddedig a hydoddion anweddol yn y dŵr gwastraff yn mynd trwodd y rhyngwyneb nwy-hylif a throsglwyddo i'r cyfnod nwy, a thrwy hynny gyflawni'r pwrpas o gael gwared ar lygryddion. Felly, gelwir y broses degassing yn aml yn "stripping".

Mae dŵr a dŵr gwastraff yn aml yn cynnwys nwyon toddedig, ac mae dŵr naturiol yn cynnwys amrywiaeth o nwyon. Gan mai ocsigen a nitrogen yw prif gydrannau'r atmosffer, mae dŵr wyneb yn cynnwys y ddau nwy hyn yn bennaf. Mae carbon deuocsid yn gydran atmosfferig gyffredin arall, ac mae ei grynodiad yn amrywio o le i le, yn dibynnu i raddau helaeth ar y cynhyrchiad diwydiannol a'r amodau anheddu dynol yn yr ardal.

Felly, mae carbon deuocsid hefyd yn nwy cyffredin mewn dŵr. Er enghraifft, cynhyrchir llawer iawn o CO2 pan fydd dŵr gwastraff sy'n cynnwys asid sylffwrig yn cael ei niwtraleiddio â chalchfaen, a chynhyrchir llawer iawn o CO2 hefyd pan fydd dŵr yn mynd trwy gyfnewidydd ïon hydrogen yn ystod y broses feddalu a dihalwyno.

Mae priodweddau nitrogen ac ocsigen yn dra gwahanol i briodweddau carbon deuocsid. Ni fydd y ddau gyntaf yn ïoneiddio mewn dŵr, felly bydd y moleciwlau hyn yn cynhyrchu pwysedd nwy mewn hydoddiant; mae carbon deuocsid yn cynhyrchu asid carbonig ionizable mewn dŵr, felly dim ond y rhannau hynny nad ydynt wedi ymateb eto fydd yn cynhyrchu pwysedd nwy. Pan fo'r gwerth pH yn is na 4.5, mae'r holl garbon deuocsid sydd wedi'i hydoddi mewn dŵr yn bodoli ar ffurf nwy; pan fo'r gwerth pH yn uwch na 8.5, mae'r holl garbon deuocsid yn cael ei ïoneiddio.

Mae nwyon ionizadwy cyffredin eraill yn cynnwys H2S, HCN, ac NH3.

Mae resbiradaeth organebau yn effeithio ar gyfansoddiad nwyon mewn dŵr. Gall bacteria pridd gynhyrchu llawer iawn o garbon deuocsid mewn dŵr ffynnon; nid oes ocsigen mewn dŵr ffynnon oherwydd bod rhai bacteria wedi yfed ocsigen o'r dŵr wyneb ymdreiddiedig. Yn gyffredinol, mae malurion organig ar waelod corsydd a llynnoedd bas yn cynhyrchu H2S a CH4 ar ôl dadelfennu anaerobig, ac weithiau mae methan i'w gael mewn dŵr ffynnon.

Gall y nwyon uchod gyrydu'r system, neu fod yn niweidiol ynddynt eu hunain, neu fod yn niweidiol i driniaeth ddilynol, felly rhaid eu gwahanu a'u tynnu.

Prif bwrpas degassing yw tynnu nwyon niweidiol amrywiol o ddŵr, tra mai prif bwrpas awyru yw ocsigeneiddio dŵr. Mae'r broses degassing yn bennaf yn broses trosglwyddo cyfnod corfforol, tra bod awyru yn fwy cymhleth. Ynghyd â'r ocsigen yn yr aer sy'n mynd i mewn i'r dŵr, bydd rhai adweithiau ocsideiddio yn digwydd ar yr un pryd. Felly mae'n broses ffisegol-gemegol a hyd yn oed biocemegol.

Wrth i brosesau biocemegol fynd i mewn i faes trin carthffosiaeth, mae technoleg awyru hefyd wedi cael sylw. Er enghraifft, technoleg hidlo biolegol awyredig, technoleg SBR (triniaeth slwtsh wedi'i actifadu mewn swp dilyniannu), ac ati.

Yn ôl theori cydbwysedd cyfnod nwy-hylif a chyfradd trosglwyddo màs, mewn system dau gam nwy-hylif, mae pwysedd rhannol y nwy hydoddyn yn y cyfnod nwy yn gymesur â chrynodiad y nwy yn y cyfnod hylif.

Pan fydd pwysedd rhannol y cyfnod nwy o'r gydran yn is na phwysedd rhannol cydbwysedd y cyfnod nwy sy'n cyfateb i grynodiad y gydran yn ei hydoddiant, bydd trosglwyddiad màs y gydran hydoddyn o'r cyfnod hylif i'r cyfnod nwy yn digwydd. Mae'r gyfradd trosglwyddo màs yn dibynnu ar y gwahaniaeth rhwng pwysedd rhannol ecwilibriwm y cydrannau a gwasgedd rhannol y cyfnod nwy.

Mae'r berthynas ecwilibriwm cyfnod nwy-hylif a'r gyfradd trosglwyddo màs yn amrywio yn ôl y system ddeunydd, tymheredd ac amodau cyswllt y ddau gam. Ar gyfer system ddeunydd benodol, trwy gynyddu tymheredd y dŵr, defnyddio aer ffres neu weithrediad pwysau negyddol, cynyddu'r ardal ac amser cyswllt nwy-hylif, a lleihau'r ymwrthedd trosglwyddo màs, gellir lleihau crynodiad yr hydoddiant mewn dŵr a'r màs gellir cynyddu cyfradd trosglwyddo.

Mae hydoddedd nwy mewn hylif yn gymesur â gwasgedd rhannol ecwilibriwm y nwy ar yr arwyneb hylif, sef cyfraith Harri. Cyfraith bwysig arall am hydoddedd nwy yw cyfraith Dalton, sy'n nodi bod cyfanswm pwysau nwy cymysg yn hafal i gyfanswm pwysau rhannol pob un o'r nwyon hyn, ac mae hyn yn uniongyrchol gysylltiedig â'u cymhareb molar neu gymhareb cyfaint.

Er enghraifft, mae aer yn gyffredinol yn cynnwys 80% nitrogen a 20% ocsigen, ac mae'r gwasgedd atmosfferig fel arfer yn 101325Pa (760mmHg). Mae cyfraith Dalton yn nodi mai pwysedd rhannol O2 yn yr aer yw 152 mmHg (0.20X760 mmHg), a gwasgedd rhannol N2 yw 608 mmHg (0.80 × 760 mmHg).

Mae tymheredd yn dylanwadu'n fawr ar hydoddedd nwy. Pan fydd y tymheredd yn codi, bydd y hydoddedd yn gostwng. Mae hyn oherwydd bod y cynnydd mewn tymheredd yn achosi i bwysedd anwedd y dŵr ei hun gynyddu, fel bod y moleciwlau dŵr sy'n gorlifo o'r rhyngwyneb nwy hylif yn cario moleciwlau nwy eraill i ffwrdd.

Ffactor arall sydd â dylanwad pwysig ar hydoddedd nwy yw trylediad moleciwlau nwy mewn dŵr. Pan fydd y tymheredd yn codi, mae'r gweithgaredd nwy yn cyflymu, mae gludedd dŵr yn gostwng, ac mae'r gyfradd tryledu yn cynyddu.

1. tanc degassing

Y tanc degassing yw'r cyfleuster degassing symlaf a mwyaf effeithiol. Gall ddibynnu ar y cyswllt rhwng yr hylif a'r aer ar wyneb y pwll i gael gwared ar nwyon toddedig. Gelwir y tanc degassing hwn yn danc degassing naturiol, sy'n addas ar gyfer nwyon toddedig sy'n anweddol a gellir eu defnyddio ar gyfer anwedd degassing degassing cyddwysiadau asidig. Mae tymheredd y dŵr yn uchel, mae cyflymder y gwynt yn uchel, mae yna fannau agored ac nid yw'n hawdd cynhyrchu llygredd eilaidd. Mae ei effaith degassing yn gyffredinol yn gysylltiedig â'r amser storio, dyfnder yr haen ddŵr, a'r arwynebedd hylif.

Er mwyn gwella'r effaith degassing, fel arfer gellir gosod pibell awyru plastig gyda thyllau yn y pwll neu gellir gosod pibell chwistrellu dŵr ar wyneb y dŵr, sy'n dod yn bwll degassing gwell. Dylai uchder gosod y bibell chwistrellu dŵr fod 1.2 ~ 1.5m o wyneb y dŵr. Er mwyn atal colli dŵr, gellir ychwanegu bafflau neu gaeadau o gwmpas.

Gellir dylunio'r pwll degassing hefyd fel pwll dryslyd hirsgwar. Mae sawl rhaniad yn cael eu hychwanegu'n ymwybodol at y pwll i gynyddu'r radd rhaniad dŵr, ac mae pibell blastig gyda thyllau wedi'i gosod ar waelod y dŵr ar gyfer awyru.

2. Tŵr degassing

Er mwyn gwella effeithlonrwydd degassing, adennill nwyon defnyddiol, ac osgoi llygredd eilaidd, defnyddir tŵr degassing fel arfer i gyflawni'r diben hwn. Yn gyffredinol, mae tyrau degassing o fath pacio neu fath plât.

Mae'r cyntaf yn dwr degassing llawn, lle mae dŵr yn cael ei ychwanegu at ben y tŵr, weithiau drwy bibell jet, ac mae'r hylif yn llifo i lawr mewn modd ffilm-debyg trwy wyneb y pacio (fel cylchoedd Raschig), a aer yn cael ei chwythu i mewn o waelod y tŵr, mewn cyfnod parhaus, o'r gwaelod i'r brig, mewn cysylltiad gwrthlif â'r dŵr gwastraff.

Yn gyffredinol, defnyddir aer fel y nwy dadsugniad i gael gwared ar nwyon heb eu toddi, fel carbon deuocsid, amonia, hydrogen sylffid neu fethan. Defnyddir tyrau degassing pecyn yn aml mewn purfeydd a melinau papur ar gyfer desorption anwedd o gyddwysiadau asidig.

Tŵr degassing arall yw math plât, a'i brif nodwedd yw bod nifer penodol o blatiau wedi'u gosod yn y tŵr, ac mae'r dŵr gwastraff yn llifo'n llorweddol trwy'r platiau ac yn llifo i'r plât nesaf trwy'r downcomer. Mae'r aer yn mynd trwy'r haen ddŵr ar y plât mewn modd byrlymus neu jetio, ac mae cyfansoddiad y cyfnod nwy a'r cyfnod dŵr yn y tŵr yn newid mewn camau ar hyd uchder y tŵr.

Gellir defnyddio'r nwy sy'n cael ei chwythu allan o'r dŵr gwastraff yn ôl ac ymlaen trwy amsugno. Er enghraifft, defnyddir hydoddiant NaOH i amsugno'r HCN wedi'i dynnu i gynhyrchu NaCN, ac mae H2S yn cael ei amsugno i gynhyrchu Na2S, ac yna mae'r hydoddiant dirlawn yn cael ei anweddu a'i grisialu. Gall carbon wedi'i actifadu arsugniad H2S hefyd, ac ar ôl cyrraedd dirlawnder, caiff ei olchi â hydoddiant o sylffid nitraidd, a gellir adennill sylffwr ar ôl anweddiad.