
- •Курс «Переработка и захоронение оят и рао» Лекция №9. Мембранные методы очистки жро Аппаратурное оформление баромембранных процессов
- •Очистка жро методом ультрафильтрации
- •Переработка жро методом нанофильтрации
- •Переработка жро методом мембранной дистилляции
- •Переработка жро методом микрофильтрации
- •Электрохимические мембранные методы
- •Переработка жро методом обратного осмоса
Переработка жро методом нанофильтрации
Нанофильтрация обеспечивает удаление из раствора однозарядных ионов и органики с молекулярной массой 150 примерно на 50-70 %, многозарядных ионов и органики с молекулярной массой 300-1000 – на 98-99,5 %. Преимущество нанофильтрации перед обратным осмосом (низкое давление процесса) реализуется в случае необходимости очистки раствора только от многовалентных ионов, взвесей, коллоидов и микроорганизмов.
Переработка жро методом мембранной дистилляции
Мембранная дистилляция (МД) – разделение жидких растворов испарением с использованием гидрофобной микропористой мембраны с размером пор 0,1-0,5 мкм, движущей силой которого является разность давления паров, возникающая в результате разности температур. МД – один из наиболее эффективных, ресурсосберегающих и малоотходных процессов получения сверхчистой воды в одну стадию.
Сущность процесса МД заключается в том, что нагретый исходный раствор контактирует с поверхностью пористой гидрофобной мембраны. Пар растворителя и, частично, растворенного вещества (если оно летучее) диффундирует через поры мембраны и конденсируется на холодной стороне (контактная МД) или на специальной охлажденной поверхности, отделенной от мембраны газовым зазором. Существует также способ вакуумной МД. Для осуществления МД необходимо наличие разности температур на сторонах мембраны; движущей силой процесса служит градиент парциального давления пара. При этом давление пара с ростом температуры увеличивается экспоненциально.
Процесс МД считается альтернативным обратному осмосу и электродиализу и имеет следующие преимущества:
возможность использования при относительно низком перепаде температур, что позволяет утилизировать сбросное тепло промышленных источников;
степень разделения за одну ступень более 99,8 % (для растворов нелетучих веществ);
компактность, относительная простота установок, условия разделения: Т = 10-50С, размер пор гидрофобной мембраны 0,1-0,5 мкм, Р = 0,2 МПа;
достаточно высокая производительность при высокой концентрации исходного раствора.
Несмотря на технические преимущества (получение СЧВ в одну стадию) технология и оборудование МД не нашли еще широкого распространения в промышленном масштабе из-за недостаточной изученности процесса теплообмена и тепловой поляризации.
Переработка жро методом микрофильтрации
МКФ разделяется на два типа: тупиковую и с тангенциальным потоком (проточную). Тупиковая МКФ применяется в основном для сред, содержащих малое количество взвесей.
В отличие от тупиковой, основанной на задержании уловленных примесей на поверхности и в объеме фильтра, тангенциальная МКФ предполагает унос выделяемых примесей с поверхности фильтра параллельным потоком разделяемой жидкости, что предотвращает накопление основной части осадка на поверхности фильтра. В процессе работы происходит постепенное накопление отложений на поверхности и в поровом пространстве микрофильтра. Для поддержания производительности применяются три метода: продувка обратным током сжатого газа; обратная промывка пермеатом в течение 1-3 с при расходе 0,2-1 л/м2с; периодическая прямая промывка мембран водой или реагентами. Неорганические мембраны имеют преимущества из-за высокой термической и химической стойкости. Для борьбы с образованием осадка применяются мембраны с заряженной поверхностью.
В обычных мембранах преобладают ситовой и сорбционный механизмы, в заряженных – электростатический механизм, что позволяет задерживать микрочастицы значительно меньших размеров, чем диаметр пор микрофильтра. Одновременно сокращается площадь и количество мембранных элементов. Так, МКФ из модифицированного нейлона-66 со средним размером пор 1,2 мкм задерживает частицы размером 0,3 мкм.