Absorpcja to proces fizykochemiczny, w którym gazy, ciecze lub rozpuszczone substancje są wchłaniane do innego medium i równomiernie tam rozprowadzane. W przemysłowym oczyszczaniu wody i ścieków absorpcja odnosi się przede wszystkim do wchłaniania zanieczyszczeń, gazów lub związków organicznych do ciekłego lub stałego medium. Proces ten ma kluczowe znaczenie dla usuwania zanieczyszczeń z wody i ścieków i jest wykorzystywany w różnych zastosowaniach przemysłowych do usuwania zanieczyszczeń lub wspomagania procesów chemicznych.

Zaplecze techniczne

Absorpcja różni się od adsorpcji, ponieważ w absorpcji substancje przenikają do wnętrza absorbującego medium, podczas gdy w adsorpcji substancje przylegają tylko do powierzchni. Proces absorpcji może przebiegać na dwa sposoby:

• Absorpcja fizyczna: W tym procesie substancje są fizycznie rozpuszczane w absorbencie bez zachodzenia reakcji chemicznej. Przykładem tego jest absorpcja dwutlenku węgla (CO₂) w wodzie.

• Absorpcja chemiczna: W tym przypadku zachodzi dodatkowa reakcja chemiczna między absorbowaną substancją a absorbentem. Jednym z przykładów jest absorpcja dwutlenku siarki (SO₂) w roztworach alkalicznych, w wyniku której gaz jest wiązany chemicznie.

Zastosowania w oczyszczaniu wody i ścieków

Procesy absorpcji są szeroko stosowane w przemysłowym oczyszczaniu wody i ścieków, zwłaszcza do usuwania zanieczyszczeń organicznych i rozpuszczonych gazów.

1. Absorpcja gazów w cieczach: W procesie oczyszczania ścieków gazy takie jak dwutlenek węgla ( CO₂ ) lub siarkowodór (H₂S ) są usuwane z wody poprzez przeniesienie ich do absorbentów. Gazy te mogą być żrące lub szkodliwe dla zdrowia i dlatego muszą być skutecznie usuwane. Do wiązania tych gazów stosuje się roztwory alkaliczne lub specjalne absorbenty.

2. Absorpcja zanieczyszczeń organicznych: Ścieki przemysłowe często zawierają związki organiczne, takie jak pestycydy, rozpuszczalniki lub farmaceutyki, które są usuwane poprzez absorpcję. Powszechną metodą jest absorpcja za pomocą węgla aktywnego, w której zanieczyszczenia organiczne są absorbowane i wiązane w porach węgla aktywnego. Metoda ta jest stosowana w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym i innych sektorach, w których zanieczyszczenia organiczne muszą zostać usunięte z wody.

3. Biologiczne procesy oczyszczania: Procesy absorpcji odgrywają rolę w biologicznych oczyszczalniach ścieków, gdy mikroorganizmy absorbują rozpuszczone zanieczyszczenia i wykorzystują je jako składniki odżywcze. Proces ten skutecznie rozkłada zanieczyszczenia organiczne. Absorpcja jest stosowana w połączeniu z procesami biologicznymi, w szczególności do usuwania azotu lub degradacji substancji organicznych w zbiornikach napowietrzających.

Chłonny

Wybór odpowiedniego absorbentu ma kluczowe znaczenie dla skuteczności procesu absorpcji. Powszechnie stosowane absorbenty to

• Woda: Woda jest często używana jako absorbent gazów rozpuszczalnych w wodzie, takich jak amoniak (NH₃ ) lub dwutlenek węgla (CO₂), i jest często stosowana w oczyszczaniu gazów.

• Węgiel aktywny: Ze względu na dużą powierzchnię wewnętrzną, węgiel aktywny ma wysoką zdolność pochłaniania zanieczyszczeń organicznych. Jest on często stosowany do usuwania związków organicznych, farmaceutyków i pestycydów z wody i ścieków.

• Roztwory chemiczne: Roztwory alkaliczne lub kwaśne są stosowane do pochłaniania i chemicznej neutralizacji określonych gazów.

Zastosowania systemów absorpcyjnych w praktyce

1. filtr z węglem aktywnym

Filtry z węglem aktyw nym opierają się na zasadzie absorpcji i są stosowane zarówno w uzdatnianiu wody pitnej, jak i oczyszczaniu ścieków. Duża powierzchnia wewnętrzna węgla aktywnego usuwa z wody zanieczyszczenia organiczne, takie jak rozpuszczalniki i pestycydy. Filtry z węglem aktywnym są szczególnie popularne w branżach o wysokich wymaganiach dotyczących jakości wody, takich jak przemysł spożywczy i napojów lub w oczyszczalniach ścieków.