ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Мембранные методы разделения из "Оборудование и технология очистки сточных вод примеры расчета на ЭВМ" Обратный осмос (гиперфильтрация)-непрерывный процесс молекулярного разделения растворов путем их фильтрования под давлением через полупроницаемые мембраны, задерживающие полностью или частично молекулы либо ионы растворенного вещества. При приложении давления выще осмотического (равновесного) осуществляется перенос растворителя в обратном направлении (от раствора к чистому растворителю через мембрану) и обеспечивается достаточная селективность очистки. Необходимое давление, превышающее осмотическое давление растворенного вещества в растворе, составляет при концентрации солей 20-30 г/л - 5-1,0 МПа. [c.93] Ультрафильтрация - мембранный процесс разделения растворов, осмотическое давление которых мало. Этот метод используется при отделении сравнительно высокомолекулярных веществ, взвешенных частиц, коллоидов. Ультрафильтрация по сравнению с обратным осмосом - более высокопроизводительный процесс, так как высокая проницаемость мембран достигается при давлении 0,2-1 МПа. [c.93] Очистка сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной, химической, нефтехимической и других отраслей промышленности гиперфильтрационным и ультрафильтрационными методами очистки невысокие энергозатраты, простота и компактность установок, возможность полной их автоматизации, высокая эффективность очистки, возможность повторного использования фильтрата и утилизации полученного концентрата. Недостатком метода является необходимость проведения процесса при высоком давлении в системе и необходимость специальных уплотнений. [c.93] Производительность таких аппаратов 5-1000 м сут. [c.94] Эффективность процесса зависит от свойств применяемых мембран. Они должны обладать следующими достоинствами высокой разделяющей способностью (селективностью), больщой удельной производительностью (проницаемостью), устойчивостью к действию среды, неизменностью характеристик в процессе эксплуатации, достаточной механической прочностью, низкой стоимостью. [c.94] К[ - коэффициент пропорциональности, зависящий от проницаемости мембраны. [c.94] Обратный осмос рекомендуется использовать при следующей концентрации электролитов для одновалентных солей-не более 5-10% для двухвалентных -10-15% для многовалентных -15-20%. Для органических веществ указанные пределы несколько выше. Для уменьшения влияния концентрационной поляризации организуют рециркуляцию раствора и турбулизацию прилегающего к мембране слоя жидкости, применяя мешалки, вибрационные устройства и увеличение скорости. [c.94] Природа растворенного вещества оказывает влияние на селективность. При одинаковой молекулярной массе неорганические вещества задерживаются на мембране лучше, чем органические. С повышением давления удельная производительность мембран увеличивается, так как растет движущая сила процесса. Однако при высоких давлениях происходит уплотнение материала мембран, что вызывает снижение проницаемости. [c.94] С ростом температуры уменьшаются вязкость и плотность раствора, что способствует росту проницаемости. Однако при этом повышается осмотическое давление, которое уменьшает проницаемость. Кроме того, при повышении температуры начинается усадка и стягивание пор мембраны (что приводит к уменьшению проницаемости), а также возрастает скорость гидролиза, сокращая срок службы мембран. Ацетатцеллюлозные мембраны при 50 С разрушаются, поэтому необходимо работать при температуре 20-30 С. [c.95] Для увеличения выхода фильтрата применяют схему с последовательным соединением модулей. Раствор концентрата из первой ступени служит исходной водой для второй ступени. Промежуточного насоса не требуется, так как давление на выходе из первой ступени незначительно отличается от давления па выходе во вторую ступень (потери напора составляют 0,2-0,3 Мпа). Такая схема обеспечивает коэффициент выхода фильтрата 70-90% (для двух- или трехступенчатой установок). [c.95] Вернуться к основной статье