ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние загрязнений элементов обратноосмотических аппаратов на ароцесс обессоливания из "Обессоливание воды обратным осмосом" Влияние загрязнений элементов обратноосмотических аппаратов на их производительность проявляется через ряд явлений. [c.57] Плотные осадки на поверхности мембран создают барьер, препятствующий подводу обрабатываемой воды к полупроницаемой мембране, что фактически уменьшает фильтрующую поверхность. [c.57] Загрязнение элементов обратноосмотических аппаратов (в частности, турбулизаторов, переточных каналов и т.п.) увеличивает гидравлические потери в напорном канале аппарата, которые при неблагоприятных условиях могут достигать 1...2 МПа при этом уменьшается действующее давление фильтрования по ходу обессоливаемой воды, что в соответствии с формулой (1.3) также приводит к падению производительности обратноосмотического аппарата. [c.57] При эксплуатации обессоливающих установок трудно вьщелить долю каждого из явлений в снижении производительности мембран. Однако общая зависимость снижения производительности от продолжительности эксплуатахши, т.е. от увеличения толщины слоя осадков видна (рис. 2.6). [c.58] В предельном случае перераспределение потока может быть столь существенным, что образуются застойные зоны. Солесодержание фильтрата, поступающего от участков мембран, расположенных в этих зонах, равно солесодержанию поступающей в застойную зону обрабатываемой воды. [c.59] Загрязнение напорного канала в некоторых случаях может привести к резкому выходу обратноосмотического аппарата из строя. Так, при загрязнении турбулизатора-разделителя рулонного фильтрующего элемента перепад давлений с его разных торцов может увеличиваться до тех пор, пока не наступит разрушение элемента из-за относительного сдвига слоев рулона (так называемый телескопинг ) при этом произойдет значительное увеличение производительности и солесодержания фильтрата. [c.59] Таким образом, загрязнение аппаратов оказывает влияние практически на все элементы и процессы, протекающие при обессоливании воды обратным осмосом, вызывая, в конечном счете, уменьшение производительности и ухудшение качества фильтрата. [c.60] Загрязнение аппаратов в процессе эксплуатации оказьшает существенное влияние на изменение технологических параметров обессоливания воды обратным осмосом. Стабильная работа установок не может быть достигнута без защиты аппаратов от загрязнений. Чтобы проводить мероприятия по защите, следует знать природу загрязнений и механизм образования загрязнений в аппаратах. [c.60] Химический состав загрязнений фильтрующих элементов аппаратов во многом зависит от качества обессоливаемой воды. Обрабатьша-емые воды могут в разных количествах содержать взвешенные вещества различной дисперсности, соединения железа, соли кальция, магния и т.д., фито- и зоопланктон, которые при обессоливании могут образовывать на поверхности полупроницаемых мембран отложения, а также загрязнять другие элементы аппаратов. Эти вещества органического и неорганического происхождения. По структуре отложения, образующиеся на мембранах, могут иметь аморфное или кристаллическое строение. Химический состав отложений, а также их структура зависят не только от качества обессоливаемой воды, но и от гидродинамических условий и от продолжительности пребывания загрязнений в аппарате. [c.60] При эксплуатации установок в режиме с продолжительными остановками возможно, как отмечалось ранее, развитие в аппаратах микроорганизмов. В таком случае в осадке на мембранах могут появиться сульфиды и слизь органического происхождения. [c.61] При опреснении поверхностных соленых вод осадок может содержать, кроме отложений малорастворимых солей, вещества органического и неорганического происхождений, оказавшиеся на элементах аппарата в результате седиментации взвешенных и коллоидных частиц, присутствующих в опресняемой воде. Структуру и химический состав осадков, образовавшихся при опреснении воды Каспийского моря, подробно исследовал Н.Я. Садыхов [43]. Химический состав осадка в сильной мере зависел от места забора воды (табл. 3.2). По результатам химического анализа видно, что значительная часть осадка состояла из сульфата кальция. [c.61] Кроме сульфата кальция в осадке обнаружены монтмориллонит, гидрослюда, гематит, гидрогематит и гидроксид железа. В незначительном количестве в отложениях присутствует кварц, полевой шпат и др. [c.62] При обработке сточных вод состав отложений на обратноосмотических мембранах становится еще более многообразным. Отложения могут содержать соединения таких металлов, которые в природных водах обычно отсутствуют (никель, медь, хром и т.д.), а также совершенно разнообразный набор органических веществ. [c.62] В состав загрязнений, образующихся в обратноосмотиче ских аппаратах, могут также входить продукты коррозии металлических трубопроводов, арматуры и других элементов установок (соединения железа, меди, никеля и т.п.). [c.63] Все отложения в обратноосмотических аппаратах можно разделить на три большие группы, различающиеся как по химическому составу, структуре и размеру частиц осадка, так и по механизму их образования (рис. 3.1). [c.63] К первой группе относятся осадки коллоидных и взвешенных частиц, в образовании которых принимают участие микроорганизмы, активно воздействующие на мембрану. Однако основная масса осадков этой группы состоит из частиц органического и неорганического происхождения, находящихся в исходной воде, а также образующихся в процессе ее обработки перед обратным осмосом, при ее взаимодействии с атмосферой и элементами установки. [c.63] Процессы, приводящие к загрязнению элементов обратноосмотических аппаратов, во многом сходны с обычными процессами кристаллизации и осаждения взвещенных частиц. Однако при проведении обратного осмоса имеются также отличия, обусловленные наличием полупроницаемой мембраны. Кроме того, в большинстве случаев обратному осмосу подвергаются воды с повышенной концентрацией электролитов, что оказывает влияние на процессы осаждения взвешенных веществ и образование отложений высокомолекулярных соединений. [c.64] Практически во всех водах, подлежащих обессоливанию, находятся во взвешенном состоянии частицы различной дисперсности. Самыми распространенными являются частицы размером 0,1..20 мкм. Однако наибольший вред обратноосмотическим аппаратам наносят частицы размером менее 5 мкм, поскольку более крупные частицы могут быть удалены на стадии очистки воды перед обессоливанием при использовании традиционных способов водоподготовки .Частицы с размером менее 5 мкм не задерживаются механическими фильтрами и могут попасть в обратноосмотичёские аппараты. Единого мнения о том, частицы какого размера вызывают наиболее неблагоприятное воздействие на процесс обратного осмоса, нет. Например, в работе авторы приходят к выводу, что таковыми являются частицы с размером 0,3...5 мкм, а Брюнелле считает, что их диаметр составляет 1 нм. .. 2 мкм [52]. [c.64] Обессоливанию подвергаются растворы электролитов с различным количеством коллоидных частиц, устойчивость которых значительно меньше, чем истинных растворов. В процессе обратного осмоса происходит увеличение концентраций коллоидных частиц и электролита около поверхности мембран, что может привести к нарушению устойчивости коллоидной системы и к коагуляции (это было экспериментально подтверждено Белфортом ). Оценивая устойчивость коллоидной системы по -потенциалу, Брюнелле приходит к выводу, что при значении -потенциала от —15 до —30 мВ мембраны не загрязняются коллоидными частицами, при значениях 15-Ю мВ наблюдается среднее, а при больших значениях - сильное загрязнение мембран [52]. [c.64] На процесс коагуляции оказывает также влияние изменение величины pH, которое, как это будет показано далее, имеет место при обратноосмотическом обессоливании. [c.65] Вернуться к основной статье