Добавил:
Вуз:
Предмет:
Файл:
X
- •Водоподготовка в энергетике
- •к.т.н., доцент Константин Александрович Орлов
- •Литература
- •Дополнительная литература
- •Лекции
- •Мембранные методы Очистки воды
- •Фильтрация
- •Типы фильтраций
- •Схема процесса мембранного разделения
- •Схема процесса
- •Типы процессов
- •Характерные особенности мембранных процессов
- •Области применения процессов деминерализации
- •Макрофильтрация
- •Микрофильтрация
- •Ультрафильтрация
- •Нанофильтрация
- •Обратный осмос
- •Электродиализ
- •Электродеионизация
- •Мембранная дегазация
- •Преимущества мембранных технологий
- •Недостатки мембранных технологий
- •Термины и определения
- •Полупроницаемая мембрана
- •Пермеат (Permeate, фильтрат)
- •Концентрат (Concentrate) (ретантат)
- •Рецикл (Recycle)
- •Селективность (Rejection)
- •Селективность (Rejection)
- •Солепроницаемость (Salt Passage)
- •Удельная производительность мембраны или элемента
- •Производительность установки
- •Гидравлический КПД (Recovery)
- •Перепад давления на мембране
- •Другие определения
- •Вид поверхности и срез мембраны под микроскопом
- •Организация процесса фильтрования
- •Типы организации процессов фильтрования
- •Тупиковое фильтрование
- •Тангенциальное фильтрование
- •Микрофильтрация и ультрафильтрация
- •Различие микрофильтрации и ультрафильтрации
- •Микрофильтрация
- •Тупиковые одноразовые легкозаменяемые патроны
- •Картриджи для МФ
- •Корпуса для МФ из пластика
- •Корпуса для МФ из нержавеющей стали
- •Многопатронные корпуса
- •Напорная и безнапорная фильтрация
- •Применение ультрафильтрации
- •Основные материалы для изготовления МФ- и УФ-мембран
- •Полимеры, которые применяются для изготовления микрофильтрационных и ультрафильтрационных мембран, и их важнейшие свойства
- •Схема измерения контактного угла
- •Разрез ассиметричной полисульфоновой мембраны
- •Фотографии ультрафильтрационных мембран
- •Половолоконные мембраны
- •Керамические мембраны для УФ
- •Аппаратное оформление ультрафильтрации
- •Половолоконные мембраны
- •Мембранный элемент с полыми волокнами
- •Напорные УФ модули
- •Варианты подачи обрабатываемого раствора
- •Рабочий цикл фильтрования
- •Варианты проведения процесса фильтрования
- •Ультрафильтрационная мембрана INGE
- •Безнапорная или вакуумная ультрафильтрация
- •Безнапорная или вакуумная ультрафильтрация
- •Безнапорная или вакуумная ультрафильтрация
- •Безнапорная или вакуумная ультрафильтрация
- •Сравнение режимов ультрафильтрации: тупикового с обратной промывкой и тангенциального
- •Аппараты для МФ и УФ
- •Аппараты для МФ и УФ
- •Сравнительная характеристика УФ-элементов
- •Расположение мембранных модулей
- •Преимущества и недостатки ГРЭ
- •Преимущества ВРЭ
- •Сравнение УФ установок с различным расположением модулей
- •Блоки мембранных модулей
- •Предподготовка на УФ
- •Пилотные испытания УФ
- •Технологический режим работы систем ультрафильтрации
- •График зависимости перепада давления через мембрану
- •схема этапов фильтрации с использованием ультрафильтрационных модулей производства компании DuPont
- •Фильтрация
- •Барботаж воздухом
- •Слив в дренаж
- •Обратная промывка сверху
- •Обратная промывка снизу
- •Продольная промывка
- •Загрязнение мембран ультрафильтрации
- •Причины загрязнения мембран ультрафильтрации
- •Классификация в зависимости от природы загрязнителей
- •Загрязнение частицами
- •Биологическое загрязнение
- •Неорганическое загрязнение
- •Органическое загрязнение
- •Обратная промывка с использованием химических реагентов (Chemically Enhanced Backwash, CEB)
- •Обратный осмос и нанофильтрация
- •Теоретические основы Обратного осмоса
- •Осмос
- •Открытие явления осмоса
- •Принцип прямого и обратного осмоса
- •Осмотическое давление
- •Изотонический коэффициент раствора i
- •Поток растворителя и солей через мембрану
- •Зависимости удельного съема J и селективности мембраны R
- •Коэффициент температурной коррекции для FilmTec
- •Концентрационная поляризация
- •Концентрационная поляризация
- •Следствия концентрационной поляризации
- •Способы снижения концентрационной поляризации
- •Нанофильтрация (НФ)
- •Нанофильтрация (НФ)
- •Применение нанофильтрации для питьевой воды
- •Применение нанофильтрации
- •Мембранные элементы для оо и нф
- •Мембраны для обратного осмоса
- •Мембраны для обратного осмоса
- •Патент США № 4520044
- •Вид поверхности и срез мембраны под микроскопом
- •Обратноосмотические мембраны (на примере FT30)
- •Недостатки TFC
- •Обратноосмотические мембраны
- •Типы мембранных элементов для ОО и НФ
- •Половолоконный обратноосмотический элемент
- •Классификацая рулонных ОО мембран на примере FilmTec
- •Типоразмеры рулонных ОО мембран на примере FilmTec
- •Габариты стандартных рулонных элементов
- •Рулонные элементы с байонетным затвором i-Lec
- •Аппаратное оформление систем обратного осмоса и нанофильтрации
- •Схема корпуса с рулонными элементами (модуль)
- •Типичная схема установки с одним мембранным модулем
- •Граничные значения расходов
- •Размещение рулонных элементов в корпусе
- •Типичная схема установки с одним мембранным модулем
- •Термины
- •Одноступенчатая двухстадийная (двухкаскадная) установка
- •Градиент концентраций внутри корпуса высокого давления
- •Двухступенчатая установка обратного осмоса
- •Загрязнение и отмывка рулонных мембранных элементов
- •Загрязнение мембран
- •Факторы, влияющие на загрязнение мембран
- •Биологическое обрастание
- •Биологическое обрастание
- •Загрязнение солями
- •Загрязнение солями
- •Загрязнение соединениями железа и алюминия
- •Загрязнение коллоидными частицами
- •Критерии необходимости проведения промывки и/или дезинфекции
- •Простые растворы для очистки систем обратного осмоса
- •Цикл обработки моющим составом
- •Выбор типа мембран для обессоливания воды
- •Требования к качеству исходной воды для ОО
- •Исходная вода для ООУ
- •Взвешенные вещества
- •Коллоидный индекс (SDI)
- •Коллоидный индекс (SDI)
- •Методика определения коллоидного индекса
- •Коллоидный индекс
- •Значения допустимой удельной производительности
- •«Отложения» (scaling) на мембранах
- •Промышленные ВПУ для ОО и НФ с рулонными мембранными элементами
- •Типовая комплектация установки
- •Технические характеристики ОО установок серии ДВС-М
- •Обратноосмотическая установка серии ДВС-М/150-8-54
- •Блок химической мойки для установок ОО
- •Электродиализ
- •Электродиализ
- •Схема процесса электродиализа
- •Схема многокамерного электродиализатора
- •Ионитные мембраны для электродиализа
- •Предотвращение образования осадков
- •Схема многокамерного электродиализного аппарата
- •Требования к воде, подаваемой на электродиализный аппарат
- •Характеристики электродиализных аппаратов
- •Электродеионизация (ЭДИ)
- •Электродеионизация
- •Схема организации процесса непрерывной ЭДИ
- •Способы интенсификации режима электрорегенерации
- •Требования к качеству исходной воды для ЭДИ
- •Эквивалентная удельная электропроводимость (ЭУЭ)
- •Варианты исполнения модулей электродеионизации
- •Варианты исполнения модулей электродеионизации
- •Внешний вид плоскорамного модуля ЭДИ
- •Параметры модулей серии VNX
- •Меры по устранению загрязнения модулей ЭДИ
- •Установки ЭДИ позволяют
Мембранная дегазация
•удаление из воды растворенных газов
(О2, СО2 и др.). Используются специфические мембраны, которые пропускают газы, но не пропускают воду. За мембраной создается вакуум, с помощью которого газы и отделяются
© кафедра ТОТ НИУ «МЭИ», 2022 |
21 |
Преимущества мембранных технологий
•Высокая стабильность очистки при изменении параметров исходной воды
•Существенное сокращение производственных площадей
•Сокращение объемов реагентов
•Достаточно низкое энергопотребление
•Модульность оборудования, позволяющая легко наращивать производительность
•Полная автоматизация процессов
•Возможность экономичного получения питьевой воды из морской
© кафедра ТОТ НИУ «МЭИ», 2022 |
22 |
Недостатки мембранных технологий
•концентрационная поляризация и отложение осадков на мембране (ее загрязнение);
•короткое время жизни мембран;
•в общем случае низкая селективность мембран
•относительно дорогие капитальные затраты
•низкий запас «внутренней устойчивости»
© кафедра ТОТ НИУ «МЭИ», 2022 |
23 |
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
© кафедра ТОТ НИУ «МЭИ», 2022 |
24 |
Соседние файлы в папке лекции