Мембранные методы

Мембранная технология основана на применении мембран, которые способны задерживать практически все многовалентные катионы. Для удаления ионов никеля и меди может применяться гиперфильтрация (обратный осмос). Процесс гиперфильтрации состоит в отделении воды от ИТМ через полупроницаемую мембрану. Диаметр пор такой мембраны составляет 0,001 мкм. Вода подается под давлением 60 - 100 атм. Гиперфильтр задерживает 50-70 % примесей. Поэтому применение мембран для очистки промывных сточных вод и регенерации электролитов представляется наиболее перспективным.

1) Обратный осмос - мембранный процесс очистки воды, для осуществления которого применяются мембраны с минимальным размером пор, соизмеримым с размером одиночных ионов, благодаря чему из воды удаляются все растворенные ионы и молекулы. Рабочее давление процесса в зависимости от солесодержания раствора составляет от 10 до 70 бар. Наиболее эффективно использование обратного осмоса для очистки воды.

Рисунок 5 - Принцип обратного осмоса

Установки обратного осмоса обеспечивают возможность очистки воды одновременно от растворимых неорганических (ионных) и органических загрязняющих примесей, высокомолекулярных соединений, взвешенных веществ, вирусов, бактерий и других вредных примесей [24 - c.41].

Рисунок 6- Обратноосмотическая установка

Надежность установок обратного осмоса повышают благодаря установке резервного оборудования, с возможностью его многофункциональное применения, оптимизации количества мембранных элементов в каждой секции аппарата, а также повышая надежность фильтрующих элементов и оснащая компьютерной системой поиска отказавшего мембранного элемента и модуля.

2) В технологии используются мембранные модули следующих основных конструкций:

половолоконные;

плоские;

трубчатые.

а б в

Рисунок 7 - Мембранные модули а - половолоконный; б - плоскорамный; в - трубчатый

В таблице 4 приведено краткое качественное сопоставление различных типов мембранных модулей, основанное на их конструктивных особенностях.

Таблица 4 - Сопоставление мембранных модулей различных конструкций

Параметр

Тип мембраны

Полое

Плоская

Трубчатая

Материал мембраны

полимерный

полимерный

полимерный/ неорганический

Плотность упаковки мембран, м2/м3

300 - 600

50 - 150

< 300

Материалоемкость

минимальная

максимальная

средняя

Удельная производительность мембраны

средняя

высокая

низкая

Механические свойства

минимальные

средние

максимальные

Склонность к загрязнению

средняя

максимальная

минимальная

Устойчивость к обратным гидравлическим промывкам

средняя

низкая

максимальная

Возможность замены мембран

нет

есть

есть

Стоимость

минимальная

средняя

средняя

Как видно из таблицы, половолоконные мембранные модули обладают наиболее высокой плотностью упаковки, низкой материалоемкостью и минимально стоимостью. Видимо, именно в связи с этим они находят наиболее широкое применение как в режиме безнапорной погружной, так и в режиме традиционной напорной фильтрации.

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи

Встреча участников СБСЕ в г. Вена в 1986 году
Изменения биосферы в результате человеческой дея­тельности стали стремительными. Человек выступает в ка­честве могучей геологической силы, преобразующей лик Земли. За последние 30—40 л ...

Загрязнение атмосферы на территории России
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельност ...

Создание научной методологии проектирования нейтрализатора современных автомобилей
Загрязнение воздуха вредными выбросами автомобилей в конце ХХ века стало одной из глобальных экологических проблем. Путь ее решения только один - автомобиль должен стать экологически чистым. ...