Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Зворотний осмос у поєднанні з іншими фізико-хімічними методами при знесоленні слабомінералізованих вод

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
57
Мова: 
Українська
Оцінка: 

5, де формується найтонкопористіша мембрана і затримка цукрози максимальна, а в області рН

4 – 5, де найоптимальніше поєднується роль заряду і розміру пор ДМ. При більших значеннях рН затримка іонів знижується внаслідок підвищення іонної сили розчину і зменшення у зв’язку із цим ефективного заряду поверхні пор ДМ. При збільшенні концентрації електроліту затримка іонів знижується, а затримка іонів SO42- вища, ніж іонів Cl-. Ці результати свідчать на користь електрохімічного механізму розділення іонів, згідно з яким затримка іонів зростає зі зниженням концентрації електроліту і збільшенням заряду коіона.
Досліджено транспортні властивості ДМ із АА-ДЕАЕМ по відношенню до цукрози. Показано, що максимальна затримка 2% -ого розчину цукрози і відповідно мінімальний потік пермеату спостерігаються при формуванні ДМ у розчинах із рН 8, 7 – 9, 3. Це співпадає з областю мінімальної в’язкості розчину поліелектроліту, тобто затримка цукрози визначається, в основному, як у випадку ДМ із ПАА, структурними властивостями ДМ із сополімеру АА – ДЕАЕМ.
При дослідженні транспортних властивостей ДМ із АА-ДЕАЕМ від-носно електролітів висока затримка іонів SO42- одержана на мембранах, сфор-мованих у розчинах із мінімальною в’язкістю. Результати досліджень транс-портних властивостей цієї ДМ у залежності від рН розчину свідчать про те, що затримка іонів SO42- максимальна при рН 8 – 9, а затримка іонів Cl- у цій області мала. Залежність значення коефіцієнту розділення зазначених іонів досліджуваною мембраною спостерігається також в інтервалі рН 8 – 9 (рис. 7), що відповідає електрохімічному механізмові дії ДМ. Таким чином, розроблена ДМ дозволяє одержати пермеат, в якому майже відсутні іони SO42-, а концентрація іонів Cl- практично незмінна у порівнянні з вихідним розчином. Зроблено висновок, що таку ДМ доцільно використовувати для розділення зазначених іонів при комплексній переробці слабомінералізованих вод.
 
ЗНЕСОЛЕННЯ СЛАБОМІНЕРАЛІЗОВАНИХ ВОД ЗВОРОТНИМ ОСМОСОМ ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ ПИТНОЇ ВОДИ
 
Для забезпечення населення багатьох південних областей України питною водою, де намітився її гострий дефіцит, виникла нагальна потреба у знесоленні слабомінералізованих вод, у тому числі і морських, одним із найекономічніших методів – зворотним осмосом. Враховуючи ці обставини, нами розроблені ефективні технології одержання питної води зворотним осмосом на прикладі знесолення слабомінералізованих вод Азовського моря і р. Берди (Запорізька область). Значна увага приділена попередній підготовці води, утилізації ретентатів, а також розробці технології знесолення слабомінералізо-ваних вод зворотним осмосом із використанням енергії вітру.
За допомогою дослідної зворотноосмотичної установки УМР-1/400Р з одним рулонним елементом визначені основні закономірності процесів знесолення цих вод зворотним осмосом. Показано, зокрема, що основний критерій ефективної роботи зворотноосмотичних установок – співвідношення потоків ретентату і пермеату Qр/Qп = 3 є прийнятним при знесоленні слабо-мінералізованих вод (рис. 8).
Результатами тривалих випробувань (240 год) за схемою – фільтрування морської води через піщаний фільтр і знесолення її на дослідній установці УМР-1/400Р при 6  0, 2 МПа, 276 – 279 К і співвідношенні Qр/Qп = 3 встановлено, що ацетилцелюлозна мембрана МГА-95, з якої виготовлено рулонний елемент ЕРЗ-400, проявляє практично стабільні транспортні властивості. Так, продуктивність установки по пермеату складає 12- 14 дм3/год, а значення R іонів (%) : Cl- – 94-95; SO42- – 96-97; Ca2+ і Mg2+ – понад 98; перманганатна окислюваність знижується на 79%. Спрощена схема попереднього очищення морської води виявляється у цьому випадку ефективною, оскільки випробування проведено у зимовий період, що практично усуває необхідність знезаражування води.
Результати випробування дослідної установки використані при знесоленні води Азовського моря в м. Бердянську на дослідно-промисловій зворотноосмотичній установці УМР-20/2000Р, яка складалася з 80 рулонних елементів ЕРЗ-400 і мала продуктивність  2 м3/год. Попереднє очищення морської води перед подачею на установку УМР-20/2000Р включало вилучення завислих часток на напірному піщаному фільтрі, електрокоагуляцію за допомогою алюмінієвих електродів, знезаражування гіпохлоритом натрію і підкислення сірчаною кислотою до рН  6.
Показано, що ця установка за умов знесолення води Азовського моря при 6  0, 2 МПа, 294 – 298 К і співвідношенні Qр/Qп = 1, 9 протягом 72 год безперервної роботи має приблизно такі ж високі показники затримки основних іонів, як і дослідна установка УМР-1/400Р. Винятком є недостатня затримка іонів Cl-, сполук бору і брому. Тому для одержання води питної якості запропоновано морську воду, що підлягає знесоленню, розбавляти на 15 – 17% отриманим пермеатом, а сполуки бору і брому вилучати спеціальними адсорбентами.
На основі проведених досліджень розроблено науково обгрунтовану технологічну схему знесолення води Азовського моря із використанням зворотноосмотичної установки продуктивністю 15 – 20 м3/год. Технологічний регламент такої установки передано Мінжитлокомунгоспу УРСР для її проек-тування та виготовлення.
Згідно із цією схемою, призначеною для постачання питною водою населення м. Бердянська, морська вода, що пройшла попереднє очищення коагулюванням, знезаражуванням, фільтруванням та содово-вапняним пом’якшенням, після знесолення зворотним осмосом і контрольного знезаражування ультрафіолетом надходить до споживача у вигляді питної води, а одержаний при цьому ретентат зливається у море. Використання у розробленій схемі содово-вапняного пом’якшення води забезпечує завдяки утворенню гідроксиду магнію додаткове її освітлення коагулюванням.
Інша річ, коли знесоленню зворотним осмосом підлягають слабомінералізовані води (поверхневі чи підземні) за континентальних умов, причому у великих об’ємах. За цих умов зливання у відкриті водойми ретентатів, які при цьому утворюються, неможливе з екологічних
Фото Капча