6.7.2.Классификация полупроницаемых мембран.
Приведем существующую классификацию полупроницаемых мембран, применяемых при осуществлении процессов обратного осмому и ультрафильтрации (рис.6.36). Указанные мембраны могут быть пористыми и непористыми, причем последние являются квазигомогенными гелями, через которые растворитель и растворенные вещества проникают под действием градиента концентраций (молекулярная диффузия),поэтому такие мембраны получили название диффузионных.
Рис. 6.65. Классификация полупроницаемых мембран (по Ю.И.Дытнерскому).
Подробно свойства мембран рассмотрены в монографии Ю.И.Дытнерского.
Для очистки сточных вод используют полимерные мембраны в виде пленок толщиной 0,1-0,2 мкм с диаметром пор около 1 мм. В отечественной практике получили распространение мембраны типа МГА, для обратного осмоса, и УАМ для ультрафильтрации на ацетилцеллюлозной установке, разработанные ВНИИССом (ВНИИСС - Всероссийский научно-исследовательский институт синтетических смол, г.Владимир). Используют также мембраны на полиамидной основе.
6.7.3.Использования установки обратного осмоса для очистки хромсодержащих сточных вод.
Схема установки для очистки хромсодержащих сточных вод, образующихся при обработке в растворе бихромата калия после сернокислого анодирования (процесс наполнения анодной пленки).
Рис. 6.66. Схема установки обратного осмоса для очистки хромсодержащих сточных вод
1 - бак для концентрата, 2 - ванна наполнения анодной пленки, 3 - подпиточное устройство,
4 и 5 - ванны для промывки изделий, 6 - регулирующие клапаны, 7 - аппарат обратного осмоса второй ступени, 8 - демпферы, 9,12 - насосы, 10 - емкость для фильтрата, 11 - аппарат обратного осмоса первой ступени, 13 - фильтр механической очистки.
В указанной установке реализована замкнутая схема водоснабжения.
Устройство действует следующим образом. Алюминиевые изделия после анодирования в серной кислоте и последующей промывки поступают в ванну 2 наполнения анодной пленки, заполненной раствором К2Cr2O7 с концентрацией 50 г/л ( t =90 оС) и выдерживаются в ней в соответствии с технологическим процессом, после чего поступают на промывку ванны 4,5 и подаются на сушку. Промывная вода из ванны 4 через подпиточное устройство 3 (подпитка водородной водой проводятся с целью компенсации уноса раствора из ванны 5 с изделиями и испарения воды с поверхностей ванн 2,4 и 5) напрвляется на фильтр механической очистки 13, пройдя через который, насосом 12, подается на аппарат обратного осмоса 11. Часть фильтрата (меньшая) возвращается во всасывающий трубопровод насоса 12, а основное количество фильтрата поступает в емкость 10. Концентрат (концентрированный раствор) через регулирующий клапан 6 направляется в бак 1, откуда дозированно подают в ванну 2. Фильтрат первой ступени из емкости 10 насосом 9 подают в аппарат обратного осмоса второй ступени. Фильтрат от этого аппарата направляют в ванну 5, а концентрат - во всасывающий трубопровод насоса 12. Демпферы 8 используют для сглаживания колебаний давления.
К достоинствам предложенной установки, в первую очередь, следует отнести возможность использования сточных вод в оборотной системе водоснабжения, существенную экономию химических реагентов, используемых в процессе, сокращение расхода энергии и возможность автоматизации процесса.
К недостаткам данного способа и установки относятся проведение процесса при повышенных давлениях, что вызывает необходимость специальных уплотнений аппаратуры и требует обеспечения особых мер безопасности. Кроме того, на процесс негативно влияет явление концентрационной поляризации, которое заключается в росте концентрации растворенного вещества у поверхности мембраны. Это приводит к уменьшению производительности установки, степени разделения компонентов и срока службы мембран.