ПРИМЕНЕНИЕ МЕМБРАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД

В настоящее время существует множество различных производителей мембран, и как правило большинство из них имеет аналоги. Для расчета были взяты мембраны производства Filmtec, но также могут использоваться и их аналоги.

Задача состояло в подборе мембран, которые позволят получить продукт с требуемым составом, максимальной производительностью и минимальными отходами.

В качестве эксперимента были рассмотрены несколько видов мембран различной селективности.

Выбор рабочей температуры и перепада давления через мембрану.

С повышением температуры разделяемого раствора селективность мембран изменяется мало, а удельная производительность увеличивается в первом приближении обратно пропорционально вязкости пермеата (в том диапазоне температур, где мембраны не разрушаются от термических воздействий). Однако с повышением температуры возрастает скорость гидролиза полимерных мембран и сокращается срок их службы. Учитывая это, а также то, что использование теплообменников усложняет и удорожает процесс, обратный осмос целесообразно проводить при температуре окружающей среды (обычно 10-15°С). В тех случаях, когда технологический раствор, подвергаемый разделению, уже имеет повышенную температуру, экономически оправдана работа и при температурах выше 12 °С.

С увеличением перепада рабочего давления через мембрану возрастает движущая сила обратного осмоса и увеличивается удельная производительность мембран. Однако при высоких давлениях полимерные мембраны подвергаются уплотнению, которое при определенном давлении, зависящем от структуры мембраны, может нейтрализовать эффект, связанный с повышением движущей силы. Выбираем t = 12°С, ∆p = 1 Бар.[5]

Обратноосмотические мембранные элементы имеют специализацию: мембрану готовят специально для конкретного класса задач, что обеспечивает оптимальные технико-экономические показатели.

Рисунок 1. Результаты эксперимента по подбору мембранных элементов

Результатом проведенных исследований является состав очищенной воды. Результаты эксперимента приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Результаты эксперимента №2

В миллиграммах на дециметр кубический

Для большей наглядности постоем диаграммы основных загрязнений, содержащихся в исходной воде города Μосква, нормативы которым она должна соответствовать и результат очистки воды. Диаграмма показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Основные загрязнения стоков вагономоечного комплекса в городе Μосква в разное время года

Проанализировав полученные результаты, можно сделать вывод о том, что данная технология полностью удовлетворяют всем требованиям ГОСТ Р 54612-2011. Очищенная вода может быть применена для обмывки вагономоечного комплекса.

Использование очищенных стоков в качестве исходной воды позволяет многократно снизить экономические затраты на обеспечение комплекса водой. Данная технология может применять на протяжении всего года и не зависит от географического расположения комплекса, что так же позволяет экономить на разработке новых технологий и более удобно в эксплуатации. Ηо применение мембранных технологий так же требует предварительной очистки.

Список литературы:

1. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию [Текст]: Пособие по проектированию / Ю.И. Дытнерский, Β.П. Брыков, С. Γ. Борисов [и др.]; под ред. Ю.И Дытнерский., 2-е изд., перераб. и доп. - Μ.: Химия, 1991. – 496с.