عمليتا “التقطير والتجريد والاستخلاص بالمذيب” لمياه الفضلات الصناعية

1996 معالجة مياه الفضلات الصناعية

أ.د أحمد فيصل أصفري

KFAS

التقطير والتجريد والاستخلاص بالمذيب مياه الفضلات الصناعية البيئة علوم الأرض والجيولوجيا

– التقطير والتجريد: 

في طريقة التقطير والتجريد المطبقة على الملوثات العضوية. تُرفع درجات حرارة المياه الملوثة إلى درجة الغليان، فتتبخر المواد العضوية الطيارة الملوثة وترتفع إلى الأعلى ضمن أبراج خاصة، ومن ثم تُكثّف مرة ثانية إلى الحالة السائلة، حيث تتم إزالة الملوثات من السائل، وهذه العملية تشبه عملية التبخير.

 

– الاستخلاص بالمذيب: 

تشبه عملية الاستخلاص بالمذيب التقطير أو التبخير، وتعتمد على مبدأ أن بعض الملوثات يمكن أن تذوب في محاليل معينة أكثر مما تذوب في الماء، وهذه المحاليل تكون غير منحلة بالمياه.

يؤخذ المذيب الذي تم انحلال المادة الملوِّثة فيه إلى أبراج تقطير خاصة لفصل الملوّث عن المذيب. تستعمل هذه الطريقة بشكل خاص في استرجاع الفينولات قبل سوق مياه الفضلات الصناعية إلى المعالجة البيولوجية وذلك بإضافة الفينول غير القابل للانحلال في الماء في الوقت الذي ينحل فيه الفينول في البنزول بعد ذلك بسهولة لاستخلاص المركب الجديد من الماء.

تتوزع الملوِّثات الموجودة بين المياه الملوَّثة والمادة المستخلِصة بحسب قابليتها للانحلال في هذين الوسطين، ونسبة التوزيع هذه ثابتة تتبع تراكيز ومواصفات هذه الأوساط ودرجة الحرارة. وفي حالة التوازن يمكن كتابة:

حيث:

C_E = تركيز الملوِّثات التي انحلت في المادة المستخلِصة عند لحظة الوصول إلى التوازن (غ/ ل).

C_s = التركيز الابتدائي للملوثات في مياه الفضلات الصناعية (غ/ ل).

K = شدة الاستخلاص.

يعطي الجدول (2 – 1) قيم K لبعض الملوثات من أجل ( C_E = 5 غ/ ل( ودرجة حرارة ( T = 25° م).

 

تعطى معادلة التوازن الفعلي لعملية الاستخلاص المستمرة بالعلاقة:

C_s = التركيز الابتدائي للملوثات المنحلة في مياه الفضلات الصناعية (غ/ م³).

Q = حجم مياه الفضلات الصناعية المعرضة للاستخلاص (م³).

C = التركيز النهائي للملوثات المنحلة في مياه الفضلات الصناعية بعد معالجتها (غ/ م³).

C_E = تركيز الملوثات المنقولة للمادة المستخلِصة (غ/ م³).

W = حجم المادة المستخلِصة المصروفة في عملية الاستخلاص (م³).

 

عملياً يتم استخلاص الملوِّثات في أبراج متتابعة عددها n تمر فيها المياه الملوثة بالتتابع، وفي هذه الحالة يكون التركيز النهائي للملوثات بعد عملية الاستخلاص مساوياً:

حيث:

C = التركيز النهائي للملوثات بعد عملية الاستخلاص (غ/ ل).

C_S = التركيز الابتدائي للملوثات في مياه الفضلات الصناعية (غ/ ل).

K عامل التوزيع.

b = التدفق النوعي للمادة المستخلِصة، أي نسبة حجمها إلى حجم مياه الفضلات في عملية واحدة (برج واحد).

n = عدد عمليات الاستخلاص (عدد الأبراج).

 

تعطي b بالعلاقة:

حيث:

W = الحجم الكلي للمادة المتخلِصة.

Q = حجم مياه الفضلات المعرضة للاستخلاص (م³).

في حالة الجريان المستمر حيث n = 1 و W = Qb و C_E = KC_S ينتج بالتعويض في المعاجلة (2 – 19):

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]