Мембранная очистка воды.
Подписаться на разделКомпания поставляет различные системы мембранной очистки воды. Прочные связи с крупнейшими поставщиками лучших материалов обеспечивают отличное качество нашей продукции, а опыт и подготовка наших инженеров гарантирует высокую эффективность мембранной очистки воды.
Услуги, предоставляемые компанией:
• продажа готовых систем водоочистки;
• продажа оборудования для мембранной очистки воды;
• монтаж и пусковые работы;
• обслуживание, ремонт и поставка комплектующих для оборудования мембранной очистки воды.
Мембранная очистка воды: как это работает?
Исследования проведенные в сфере разделения составляющих воды, с использованием молекулярных сит показали что мембранный метод очистки воды, является наиболее эффективным при тонкой очистке воды, так как характеризуется высокой точностью разделения смешанных веществ на составляющие.
Основное отличие мембранной очистки воды заключается в том что, в отличии от традиционной фильтрации, отфильтрованные остатки не осаждаются на фильтре, постепенно закупоривая его, а выводятся из системы, на этапе очистки, но недостатком является то что остатки находятся близко от рабочей поверхности мембраны. Процесс накопления остатков мембранной очистки воды называют концентрационной поляризацией, которая снижает физические и химический свойства мембран. Для этого используются различные методы устранения накопившихся остатков.
При мембранной очистке воды используется полупроницаемая мембрана – своего рода барьер, который пропускает только определенные компоненты жидких или газообразных смесей. Требования которые предъявляют к полупроницаемым мембранам при мембранной очистке воды сводятся к следующим:
• высокая селективность — способность мембраны разделять вещества;
• высокая проницаемость;
• стойкость к химическому составу разделяемой жидкости;
• неизменность характеристик при эксплуатации;
• высокая механическая прочность при монтаже и эксплуатации.
Также следует отметить, что в мембранной очистке воды большую роль играет материал мембраны, т. е. чем образована фаза самой мембраны. Этот признак – основная причина огромного разнообразия мембран. Выделяются следующие группы в мембранной очистке воды:
• материалы биологического происхождения (стенки внутренних органов, клеточные оболочки);
• полимеры растительного происхождения (целлюлоза, продукты ее модификации и переработки);
• полимеры синтетические;
• силикатные стекла;
• металлы (чистые и сплавы);
• углеродные материалы (графит, сажа);
• керамические материалы (оксиды, карбиды, нитриды и другие соединения металлов);
• нерастворимые в воде жидкости (углеводороды, липиды, с добавками комплексонов, ПАВ и др. );
• комбинированные или композиционные материалы (полимер — полимер, керамика — графит, керамика — металл, жидкость — полимер).
В зависимости от вида и свойств мембраны и движущих сил процессов разделения выделяют мембранные методы – методы мембранной очистки воды.
1. Микрофильтрация — процесс мембранной очистки воды под действием давления.
При микрофильтрации могут использоваться мембраны с симметричной микропористой структурой и размерностью пор от 0,1 до 10 мкм, что позволяет воде без препятствий проходить через мембрану, задерживая только крупные частицы которые растворены в ней. При создании потока воды, проходящего вдоль разделительной мембраны, примеси частиц и других твердых образований, от которых было необходимо очистить воду при мембранной очистке воды, удаляются. Удаление осаждающихся частиц производят с помощью различных воздействий на мембрану – ультразвук, поперечный поток, обратная промывка.
Мембраны применяемые при данном методе мембранной очистки воды должны иметь структуру в виде множества пор, и принципом действия похожим на глубокие фильтры.
Данный метод широкого используется при мембранной очистке воды от механический примесей, разделении суспензий и эмульсий, очистке сточных вод, а также для получения стерильных растворов.
Срок службы мембран зависит от свойств материала, из которого они произведены, в частности от его химической стойкости.
Обычно микрофильтрация осуществляют в аппаратах плоскорамного типа. Для использования данного метода мембранной очитки воды в промышленных целях используют горизонтальные пластинчатые системы, рамные фильтр-прессы, патронные фильтры. Патронный фильтр являет собой гофрированный мембранный патрон, в корпусе, который способен выдерживать высокое давление. При постоянной эксплуатации производительность фильтра значительно падает.
2. Ультрафильтрация — процесс мембранной очистки воды под действием давления которое отличается по обе стороны мембраны, при котором мембрана пропускает только воду и определенные фракции молекулярных соединений. Применимо в случаях при большой разнице между молекулярной массой растворенных компонентов и молекулярной массой растворителя.
Ультрафильтрация позволяет разделять растворы (отделять воду от примесей), без потерь. При этом в один из растворов становится больше примесей, а второй наоборот меньше.
Основным недостатком процесса является концентрационная поляризация. При этом на поверхности мембраны образовывается осадок, который удаляется с помощью очистки поверхности потоком воды, ультразвуковыми вибрациями. Зачастую этот процесс используется для разделения веществ, чувствительных к температуре. При ультрафильтрации растворы не изменяют свою температуру и не меняют химических свойств, что ведет к снижению энергетических затрат, примерно в 20 — 60 раз, по сравнению с процессом дистилляции.
С помощь ультрафильтрации возможно полностью очистить воду любой степени загрязнения. Данная технология применима даже для очистки сточных вод, когда другие методы фильтрации неэффективны.
На селективность мембран, влияет отношение размеров молекул, частиц к размерам пор, взаимодействие между раствором и мембраной. Ультрафильтрация производит очистку сточных вод от различных примесей нефтепродуктов, причем молекулы углеводородов задерживаются полярными ацетатцеллюлозными мембранами (АЦМ) размер пор которых, превышает размеры молекул веществ которые задерживаются.
Срок службы мембран зависит от свойств материала, из которого они произведены, в частности от его стойкости а также химических свойств. Для разных типов загрязнения должны применятся различные типы мембран.
Мембраны из целлюлозы очень восприимчивы к воздействию кислот, щелочей. Мембраны из ацетата имеют наибольшую устойчивость в области pH=4,5-5; уже при pH=6 срок эксплуатации этих мембран уменьшает в два раза, а при pH=10 срок эксплуатации — всего несколько дней. Мембраны из ацетата подвержены негативному воздействию органических растворителей.
3. Обратный осмос — процесс мембранной очистки воды путем проникновения через полупроницаемую мембрану под действием давления, которое превышает ее осмотическое давление.
Обратный осмос используют для разделения растворов без фазовых превращений. Растворитель диффундирует через мембрану, а растворенное вещество задерживается. Сходный с процессом ультрафильтрации, отличается областью применения и аппаратами которые используют данный способ мембранной очистки воды, а также размером молекул вещества в растворе которые должны быть соразмерны с молекулами растворителя.
Основным преимуществом процесса мембраной очистки воды с помощью обратного осмоса, является очистка воды как от неорганический примесей, так и от органических одновременно, также задерживаются и вирусы, бактерии, микробы.
Мембраны которые применяются при данном методе очистки воды должны обладать высокой проницаемостью и селективностью, а также прочностью, чтобы выдерживать значительную разность давления по разные стороны мембраны.
4. Нанофильтрация — процесс мембранной очистки воды под действием постоянного электрического заряда, который отталкивает от поверхности мембраны частицы несущие заряд того же знака;
Нанофильтрация являет собой попытку совместить полезные свойства методов ультрафильтрации и обратного осмоса, для создания более эффективного метода мембранной очистки воды. Для этого выделили промежуточный диапазон, характеризующийся следующими свойствами:
1. способность задерживать многозарядные ионы
2. низкое рабочее давление которое создается из-за большого размера пор.
Применяется для специфических растворов, параметры которых заранее определены.
Мембраны которые применяются при данном методе очистки воды должны обладать большим размером пор, прочностью, а также химической стойкостью.
5. Диализ — процесс мембранной очистки воды за счет различия скоростей диффузии веществ через мембрану, молекулы вещества проходят через мембрану, а неспособные диализировать (проходить через мембрану) частицы остаются на ней.
Для получения высокого качество воды для мембранной очистки воды часто используют не один процесс, а их комплекс. При использовании комплексного подхода к мембранной очистке воды применяются различные комбинации методов, а также способов очистки от отходов.
Услуги, предоставляемые компанией:
• продажа готовых систем водоочистки;
• продажа оборудования для мембранной очистки воды;
• монтаж и пусковые работы;
• обслуживание, ремонт и поставка комплектующих для оборудования мембранной очистки воды.
Мембранная очистка воды: как это работает?
Исследования проведенные в сфере разделения составляющих воды, с использованием молекулярных сит показали что мембранный метод очистки воды, является наиболее эффективным при тонкой очистке воды, так как характеризуется высокой точностью разделения смешанных веществ на составляющие.
Основное отличие мембранной очистки воды заключается в том что, в отличии от традиционной фильтрации, отфильтрованные остатки не осаждаются на фильтре, постепенно закупоривая его, а выводятся из системы, на этапе очистки, но недостатком является то что остатки находятся близко от рабочей поверхности мембраны. Процесс накопления остатков мембранной очистки воды называют концентрационной поляризацией, которая снижает физические и химический свойства мембран. Для этого используются различные методы устранения накопившихся остатков.
При мембранной очистке воды используется полупроницаемая мембрана – своего рода барьер, который пропускает только определенные компоненты жидких или газообразных смесей. Требования которые предъявляют к полупроницаемым мембранам при мембранной очистке воды сводятся к следующим:
• высокая селективность — способность мембраны разделять вещества;
• высокая проницаемость;
• стойкость к химическому составу разделяемой жидкости;
• неизменность характеристик при эксплуатации;
• высокая механическая прочность при монтаже и эксплуатации.
Также следует отметить, что в мембранной очистке воды большую роль играет материал мембраны, т. е. чем образована фаза самой мембраны. Этот признак – основная причина огромного разнообразия мембран. Выделяются следующие группы в мембранной очистке воды:
• материалы биологического происхождения (стенки внутренних органов, клеточные оболочки);
• полимеры растительного происхождения (целлюлоза, продукты ее модификации и переработки);
• полимеры синтетические;
• силикатные стекла;
• металлы (чистые и сплавы);
• углеродные материалы (графит, сажа);
• керамические материалы (оксиды, карбиды, нитриды и другие соединения металлов);
• нерастворимые в воде жидкости (углеводороды, липиды, с добавками комплексонов, ПАВ и др. );
• комбинированные или композиционные материалы (полимер — полимер, керамика — графит, керамика — металл, жидкость — полимер).
В зависимости от вида и свойств мембраны и движущих сил процессов разделения выделяют мембранные методы – методы мембранной очистки воды.
1. Микрофильтрация — процесс мембранной очистки воды под действием давления.
При микрофильтрации могут использоваться мембраны с симметричной микропористой структурой и размерностью пор от 0,1 до 10 мкм, что позволяет воде без препятствий проходить через мембрану, задерживая только крупные частицы которые растворены в ней. При создании потока воды, проходящего вдоль разделительной мембраны, примеси частиц и других твердых образований, от которых было необходимо очистить воду при мембранной очистке воды, удаляются. Удаление осаждающихся частиц производят с помощью различных воздействий на мембрану – ультразвук, поперечный поток, обратная промывка.
Мембраны применяемые при данном методе мембранной очистки воды должны иметь структуру в виде множества пор, и принципом действия похожим на глубокие фильтры.
Данный метод широкого используется при мембранной очистке воды от механический примесей, разделении суспензий и эмульсий, очистке сточных вод, а также для получения стерильных растворов.
Срок службы мембран зависит от свойств материала, из которого они произведены, в частности от его химической стойкости.
Обычно микрофильтрация осуществляют в аппаратах плоскорамного типа. Для использования данного метода мембранной очитки воды в промышленных целях используют горизонтальные пластинчатые системы, рамные фильтр-прессы, патронные фильтры. Патронный фильтр являет собой гофрированный мембранный патрон, в корпусе, который способен выдерживать высокое давление. При постоянной эксплуатации производительность фильтра значительно падает.
2. Ультрафильтрация — процесс мембранной очистки воды под действием давления которое отличается по обе стороны мембраны, при котором мембрана пропускает только воду и определенные фракции молекулярных соединений. Применимо в случаях при большой разнице между молекулярной массой растворенных компонентов и молекулярной массой растворителя.
Ультрафильтрация позволяет разделять растворы (отделять воду от примесей), без потерь. При этом в один из растворов становится больше примесей, а второй наоборот меньше.
Основным недостатком процесса является концентрационная поляризация. При этом на поверхности мембраны образовывается осадок, который удаляется с помощью очистки поверхности потоком воды, ультразвуковыми вибрациями. Зачастую этот процесс используется для разделения веществ, чувствительных к температуре. При ультрафильтрации растворы не изменяют свою температуру и не меняют химических свойств, что ведет к снижению энергетических затрат, примерно в 20 — 60 раз, по сравнению с процессом дистилляции.
С помощь ультрафильтрации возможно полностью очистить воду любой степени загрязнения. Данная технология применима даже для очистки сточных вод, когда другие методы фильтрации неэффективны.
На селективность мембран, влияет отношение размеров молекул, частиц к размерам пор, взаимодействие между раствором и мембраной. Ультрафильтрация производит очистку сточных вод от различных примесей нефтепродуктов, причем молекулы углеводородов задерживаются полярными ацетатцеллюлозными мембранами (АЦМ) размер пор которых, превышает размеры молекул веществ которые задерживаются.
Срок службы мембран зависит от свойств материала, из которого они произведены, в частности от его стойкости а также химических свойств. Для разных типов загрязнения должны применятся различные типы мембран.
Мембраны из целлюлозы очень восприимчивы к воздействию кислот, щелочей. Мембраны из ацетата имеют наибольшую устойчивость в области pH=4,5-5; уже при pH=6 срок эксплуатации этих мембран уменьшает в два раза, а при pH=10 срок эксплуатации — всего несколько дней. Мембраны из ацетата подвержены негативному воздействию органических растворителей.
3. Обратный осмос — процесс мембранной очистки воды путем проникновения через полупроницаемую мембрану под действием давления, которое превышает ее осмотическое давление.
Обратный осмос используют для разделения растворов без фазовых превращений. Растворитель диффундирует через мембрану, а растворенное вещество задерживается. Сходный с процессом ультрафильтрации, отличается областью применения и аппаратами которые используют данный способ мембранной очистки воды, а также размером молекул вещества в растворе которые должны быть соразмерны с молекулами растворителя.
Основным преимуществом процесса мембраной очистки воды с помощью обратного осмоса, является очистка воды как от неорганический примесей, так и от органических одновременно, также задерживаются и вирусы, бактерии, микробы.
Мембраны которые применяются при данном методе очистки воды должны обладать высокой проницаемостью и селективностью, а также прочностью, чтобы выдерживать значительную разность давления по разные стороны мембраны.
4. Нанофильтрация — процесс мембранной очистки воды под действием постоянного электрического заряда, который отталкивает от поверхности мембраны частицы несущие заряд того же знака;
Нанофильтрация являет собой попытку совместить полезные свойства методов ультрафильтрации и обратного осмоса, для создания более эффективного метода мембранной очистки воды. Для этого выделили промежуточный диапазон, характеризующийся следующими свойствами:
1. способность задерживать многозарядные ионы
2. низкое рабочее давление которое создается из-за большого размера пор.
Применяется для специфических растворов, параметры которых заранее определены.
Мембраны которые применяются при данном методе очистки воды должны обладать большим размером пор, прочностью, а также химической стойкостью.
5. Диализ — процесс мембранной очистки воды за счет различия скоростей диффузии веществ через мембрану, молекулы вещества проходят через мембрану, а неспособные диализировать (проходить через мембрану) частицы остаются на ней.
Для получения высокого качество воды для мембранной очистки воды часто используют не один процесс, а их комплекс. При использовании комплексного подхода к мембранной очистке воды применяются различные комбинации методов, а также способов очистки от отходов.
| Разместил: | Иванов В.И. |
| Источник: | Собственная информация |
| Учетная запись: | Экоцентр |
| Дата: | 22.01.11 |
Ещё статьи
|
|
