Очистка воды мембранная

Проведены исследования динамических мембран, получаемых на пористых графитовых трубках с добавлением в растворы гидроокиси железа [96]. При обработке радиоактивных стоков достигнуто снижение активности на 88%, а в опытах по очистке сточных вод целлюлозно-бумажных производств наблюдалась селективность (по цветности) 95,5—97,5%- Показана эффективность применения динамических мембран для очистки воды от органических веществ [97] и неорганических солей [94, 98]. [c.85]

Наибольшее распространение в настоящее время обратный осмос и ультрафильтрация получили для обработки воды, прежде всего для обессоливания морских и солоноватых вод, а также промышленных и бытовых стоков. Вместе с тем успешная работа обратноосмотических и ультрафильтрационных установок во многом зависит от предварительной очистки вод, поступающих на мембранное разделение. [c.294]

Следует отметить, что и для очистки сточных вод (промышленных и бытовых) мембранными методами необходима предварительная их очистка. Причем выбор схемы предобработки сточных вод зависит от конкретного типа очищаемой воды и может основываться на рассмотренных выше принципах предварительной очистки вод перед обратноосмотическим обессоливанием. [c.298]

Изучался процесс очистки воды от микроорганизмов ультрафильтрацией. Разделению подвергались растворы 6 различных типов микроорганизмов при концентрациях до 160 000 единиц на кубической миллилитр. В десяти опытах очищенная вода была полностью стерильна и лишь в одном в ней были обнаружены бактерии, что авторы объясняют возможным дефектом мембраны или случайным попаданием бактерий в систему [6]. Данные, приведенные в работе [5], показали, что на мембранах отечественного производства оказывается возможным проводить очистку сточных вод от самых различных по природе растворенных веществ. Ниже приведены примеры применения обратного осмоса и ультрафильтрации в схемах очистки сточных вод ряда производств. [c.306]

Если диализ может проходить в сосуде, разделенном одной полупроницаемой перегородкой на две части, то очистка раствора электродиализом принципиально возможна только при наличии двух полупроницаемых мембран, разделяющих сосуд на три части. При этом подлежащий очистке раствор должен находиться в средней части электродиализатора между двумя омываемыми водой мембранами. [c.202]

Данные, помещенные в табл. 26, получены у нас па кафедре коллоидной химии в трехкамерном электродиализаторе с двумя отрицательно заряженными мембранами из регенерированной целлюлозы, нанесенной на марлю ( марлин ). Из результатов этих опытов следует, что очистка воды типа морской (с большим содержанием солей) требует значительных затрат электроэнергии и поэтому не может конкурировать с обычной дистилляцией. Электродиализ же речной воды средней жесткости (воды г. Пушкина) требует затраты энергии в 8 раз меньше, чем дистилляция перегонкой, а электродиализ невской воды (с относительно малым содержанием солей) требует в 16 раз меньшего количества энергии. [c.183]

Т. обр., историч. развитие Э. привело к след, разделам совр. теоретич. Э. 1) учение о строении электролитов и их электропроводности 2) учение об электрохим. равновесиях на фанице между электродом и р-ром 3) учение о скоростях электрохим. р-ций. В конце 20 в. сложился новый самостоят. раздел Э.- учение о мембранных процессах и равновесиях на фанице двух ионных систем, в к-ром рассматриваются равновесные и неравновесные процессы, возникающие при разделении двух р-ров электролитов мембраной, избирательно пропускающей ионы. Развитие этого раздела обусловлено прежде всего тем, что многие физиол. явления в живых организмах (процессы превращения энергии, распространение нервных импульсов и др.) связаны с электрохим. св-вами мембранных систем. Помимо этого, развитие Э. мембран обусловлено широким использованием разл. типов мембран в электролизерах, в хим. источниках тока, а также в установках по очистке воды (см. Мембранные процессы разделения). Прикладная Э., опираясь на достижения теоретич. Э., разрабатывает научные основы технологии электрохим. произ-в с целью создания оптимальных условий для проведения электролиза и работы хим, источников тока. [c.466]

Для тонкой очистки воды в специальных случаях можно использовать аноды типа мембран с нанокристаллическими порами, приготовление которых описано в разделе 2. [c.73]

Процесс электродиализа осуществляется следующим образом. Катионы, двигаясь под действием электрического тока к катоду, проходят катионитовые мембраны, но задерживаются анионитовыми мембранами. Анионитовые мембраны пропускают анионы, направляющиеся к аноду, но являются преградами для катионов. В результате протекания этого процесса соли переносятся током из четных камер в нечетные, вода в четных камерах опресняется, а в нечетных рассольных камерах накапливаются соли. Так происходит процесс очистки воды от присутствующих в ней солей. [c.219]

К мембранным методам очистки воды относится также метод электродиализа, основанный на направленном движении ионов в сочетании с селективным действием мембран под влиянием постоянного электрического тока. [c.349]

Для окончательной очистки воды, в особенности, от водорастворимых примесных ионов (натрий, калий, хлорид, нитрат) все большее распространение получают коллоидно-химические методы ультрафильтрация и обратный осмос, заключающиеся фактически в разделении частиц по их размеру и заряду с помощью различных мембран. Широкое распространение для очистки воды от ионов нашли также методы ионного обмена на ионитах — природных или синтетических пористых веществах, способных заменять катионы металлов на ион водорода, а анионы — на ион гидроксила. Полученная в результате подобных очисток вода по количеству примесей не отличается от дистиллированной. [c.63]

Известно применение мембранной обработки с наложением переменного тока для очистки вод от ПАВов и определения ряда элементов. Преимуществом этого метода является минимальное загрязнение проб из-за отсутствия окисляющих реактивов и возможность совмещения подготовки пробы с определением тяжелых металлов. [c.52]

Мембранные методы. Они наиболее перспективны для тонкой очистки воды, водных растворов, сточных вод, очистки и концентрации растворов высокомолекулярных веществ. Процессы мембранного разделения зависят от свойств мембран, потоков в них и движущих сил. [c.263]

Вопросы гидратации и структурных изменений воды не менее важны и в развитии методов очистки воды от растворенных примесей, основанных на сепарации ионов за счет изменения фазового состояния воды, ионообменных реакций, протекающих на поверхности твердой фазы, использования мембранных методов и т. д. [c.23]

Разделение смесей на компоненты является одной из важнейших технологических задач и играет существенную роль во многих отраслях промышленности. Для разделения используют различные методы экстракцию, перегонку, сублимацию, ректификацию, кристаллизацию, адсорбцию, абсорбцию и др. Сравнительно недавно арсенал промышленных способов разделения пополнился еще одной группой методов, основанных на использовании полупроницаемых мембран. Мембранные методы разделения смесей быстро приобрели важное значение в некоторых разделах медицины и во многих отраслях промышленности, в том числе химической, пищевой, фармацевтической, микробиологической. Особенно широко эти методы применяются для обессоливания и очистки воды, и в настоящее время уже не вызывает сомнения, что после создания необходимой производственной базы для изготовления мембран и соответствующей аппаратуры мембранные методы обработки воды станут основными в решении этой важнейшей проблемы. [c.5]

Было найдено, что при обработке некоторых сточных вод эффективным приемом очистки загрязненных мембран является кратковременное снятие давления, поэтому в системе было установлено оборудование для создания пульсирующего давления. Пульсации давления периодически (например, каждый час отключали насосы, и давление падало до О на 1-5 мин. [c.263]

Мембранные фильтры используют для анализа воды и очистки ее от микроорганизмов, выделения и концентрирования специфической микрофлоры, в том числе и вирусов, медицинских и клинических анализов, анализа воздуха и др. Исследования последних лет [369] показали, что метод ультрафильтрования непригоден для концентрирования бактерий из воды с целью последующего изучения их физиологических и биохимических свойств, так как последние изменяются в процессе фильтрования. Кроме того, значительное количество микроорганизмов связывается с мембранами. Следовательно, после концентрирования с помощью ультрафильтрования микроорганизмы ни количественно, ни функционально не эквивалентны тем, которые обитают в воде. Мембранные фильтры применяются также в промышленности, где существует острая необходимость бактериально чистой воды, главным образом в медицинской и пищевой [365, [c.197]

В процессе фильтрации воды (раствора) радиоактивное загрязнение остается на фильтре, по истечении определенного времени фильтры забиваются, и их необходимо регенерировать или захоранивать вместе с радионуклидами. Этого недостатка практически нет в методе очистки воды с помощью мембран [28]. К числу мембранных способов очистки относятся обратный осмос и ультрафильтрация. При прохождении через полупроницаемую перегородку из первого сосуда [c.211]

Очистка воды электродиализом основана на том, что в поле постоянного электрического тока катионы присутствующих в воде электролитов движутся к катоду, а анионы — к аноду. Если сосуд с водой, содержащей электролиты, разделить с помощью проницаемых для катионов и анионов перегородок (мембран) на три части — катодную, рабочую и анодную (рис. —31),— то под действием электрического тока большая часть катионов будет постепенно перенесена в катодное пространство, а анионов — в анодное пространство. Находящаяся в рабочем пространстве вода будет таким образом очищена от электролитов. [c.100]

Важным вопросом очистки воды, получаемой с верха десорбера, является извлечение из нее диэтиленгликоля. Биологическая очистка не эффективна, так как микроорганизмы не разрушают гликоль. Очистка активированным углем или с помощью полупроницаемых мембран не обеспечивает глубокого извлечения гликолей. [c.183]

Изучение С. полимерами имеет большое практич. значение ввиду широкого применения полимеров в качестве упаковочных пленочных материалов, защитных, изоляционных и отделочных покрытий, ионитов и разделительных мембран для очистки воды и т. д. Химические, механические, электрические и др. свойства полимеров зависят от природы и количества сорбата, поглощенного полимером, а характер изменения этих свойств определяется скоростью С. Проницаемость полимеров по отношению к газам, парам и жидкостям определяется сорбционной способностью и коэфф. диффузии сорбата, к-рые м. б. рассчитаны по данным сорбционных измерений. Изучение С.— эффективный метод оценки пористости волокон, пленок и ионообменных смол. Исследование С. полимерами представляет и значительный теоретич. интерес, т. к. является источником информации о структуре полимера, плотности упаковки его макромолекул, их подвижности в различных условиях, свойствах бинарных систем полимер — сорбат и др. [c.231]

Распространение получает очистка методом обратного осмоса (гиперфильтрации), при котором очищаемые стоки непрерывно фильтруются под давлением через полупроницаемые мембраны разных видов, задерживающие частично или полностью молекулы или ионы растворенного вещества. Преимущества этого способа простота аппаратуры, возможность работы при обычной температуре, очистка воды от неорганических, органических и бактериальных загрязнений, малая зависимость эффективности очистки от концентрации загрязнений, возможность использования ценных продуктов. Недостатками являются высокая стоимость мембран и их быстрая изнашиваемость. [c.201]

Первый этап очистки воды — предочистка — необходима для улучшения технико-экономических показателей последующих этапов очистки воды, а также потому, что при отсутствии предочистки применение многих методов на последующих ступенях очистки встречает значительные затруднения. Так, наличие в воде органических веществ приводит к изменению технологических свойств анионитов, способствует их старению, а следовательно, и резкому (а 4—8 раз) снижению срока службы. Присутствие в воде ионов железа в концентрации свыше 50 мкг/кг вызывает отравление мембран при очистке воды электродиализом. Неудовлетворительная очистка воды от грубодисперсных и коллоидных примесей является одной из причин образования накипей на поверхностях нагрева и ухудшения качества пара. Поэтому в настоящее время предочистке воды в схемах подготовки добавочной и подпиточной воды придается важное значение. [c.29]

МЕМБРАННЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ [c.98]

При эксплуатации под влиянием высокого давления и засорения мембран их проницаемость снижается. Лучшие свежие мембраны имеют проницаемость при давлении 5,0 МПа свыше 50 кг/(м2-ч). Так как стоимость мембран составляет около 20% стоимости очистки воды в процессе обратного осмоса, вопрос о продолжительности их работы является крайне важным. В настоящее время некоторые типы мембран успешно эксплуатируются сроком до 2—3 лет. [c.102]

Применение электрофоретического концентрирования к растворам красителей показало возможность достижения высоких концентраций, при которых образуется осадок, что и приводит к отделению этого типа загрязнений от воды. Однако при этом возникают неудобства при регенерации ионообменных мембран. Более технологичны такие режимы, при которых степень концентрирования значительна, но осадок остается текучим. В этом реииме в принципе возможно создание установок непрерывного действия, не нуждающихся в регенерации. Текучий осадок и вовлекающий его в движение поток жидкости могут быть разделены на основе приемов, оправдавших себя при очистке воды на основе седиментации в тонком слое (см. раздел XVU1.4). [c.347]

Очистку воды I контура от коллоидных взвесей можно осуществить также, используя явление электрофореза. Через электродиализную ячейку с полупроницаемыми мембранами (см. рис. 52) проходит деионизованная вода, содержащая коллоидные взвеси. В зависимости от заряда частицы осаждаются на той или иной мембране и укрупняются. Через определенный промежуток времени аппарат следует остановить, смыть с мембран коллоидные осадки и удалить их в хранилище. Такой способ очистки воды I контура может оказаться весьма перспективным. Это подтвержается опытом, полученным при работе с электрофорезным фильтром, установленным на байпасной системе очистки воды в исследовательском реакторе ВВР-М Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе АН СССР [264]. Производительность фильтра 0,5 м ч, габариты 400X224X935 мм. Расстояние между электродами 1 см, число анодов, изготовленных из платинированного титана, — четыре, катодов из стали марки 1Х18Н9Т — пять. Мембранами служат чехлы из капроновой ткани. Напряжение на фильтре ПО—120 в, плотность тока 7,56 а/см . Схема включения фильтра в I контур реактора приведена на рис. 59, а эффективность работы фильтра — в табл. 39. [c.192]

По этой схеме можно перерабатывать воды, содержащие 10—15 г/л солей, и получать концентрированные растворы солей, содержащих все радиоактивные элементы, и очищенную до СДК деионизованную воду. Существенный недостаток схемы — сравнительно малое сокращение объема растворов, в которых остаются соли и радиоактивные элементы, — всего в 10—15 раз. Кроме того, по мере снижения концентрации солей в обрабатываемой воде уменьшается ее электропроводность и соответственно увеличивается оасход электроэнергии на деионизацию. В связи с этим Б. Н. Ласкорин и др. [35] считают, что применение электродиализатора с ионитовыми мембранами (диафрагмами) в его обычном исполнении нерентабельно в случае очистки вод с низким солевым составом — менее 0,3 г/л. [c.223]

Установка УОВКМ-2,5 очистки воды методом обратного осмоса на композитных мембранах собирается из отдельных цилиндрических фильтрующих модулей (рис. 11.30). [c.567]

Благодаря развитию мембранной технологии появилась возможность получать стерильную и апирогенную воду с помощью ультрафиль-трационных установок. В таких случаях в схему очистки воды включают стерилизационную установку, стерильный фильтр, установку ультрафильтрации и установку по озонированию воды, обеспечивающую дезинфекцию установок в целях предотвращения микробной контаминации в процессе циркуляции воды в емкостях для хранения. В ряде случаев, кроме электролитических озонаторов, устанавливаемых на входе в систему, используют УФ-излучатели, которые устанавливают на выходе из емкости. Комбинация методов УФ-облучения и озонирования приводит к фотолизу озона в растворе с образованием гидроксильных радикалов, вступающих в реакцию с органическими веществами, включая пирогены, с образованием диоксида углерода, воды и незначительных количеств других соединений. [c.352]

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что существует взаимосвязь электрокинетических явлений — электрофореза, диффузиофореза, апериодического электродиффузиофореза — с механизмом формирования ДЭС коллоидных частиц, его поляризацией, характером изменения в условиях действия электрического поля и градиента концентрации электролита. Эти исследования имеют значения для решения проблемы устойчивости дисперсных систем, а также лежат в основе изучения электрофоретических, диффузиофоретических и элект-родиффузиофоретических покрытий, очистки воды от дисперсий электрокоагуляцией, обессоливания жидкости на неорганических мембранах. Особенно актуально изучение механизма формирования поверхностного заряда и структур ДЭС для технологий с использованием ионогенных ПАВ, которые, как показали исследования, оказывают существенное влияние на изучаемые процессы. Дальнейшее развитие работ в этой области должно быть направлено на проведение комплексных электроповерхностных исследований. Они важны для создания теории неравновесного ДЭС и открывают возможности для управления указанными технологическими процессами. [c.137]

Нормальное значение pH свежей сыворотки равно - 6,5. Значение pH кислой сыворотки при производстве прессованного творога имеет значение 4,5. Смещение pH от иэоэлектрической точки вызывает денатурацию протеина. При более кислых по сравнению с изоэлектрической точкой значениях pH денатурированный протеин образует агломерат, представляющий собой нерастворимое вещество. При значениях pH выше изоэлектрической точки протеин также денатурируется. Однако в щелочнь1х условиях фракшга протеина полностью растворимы. Способность протеина растворяться при высоких значениях pH среды часто используется для очистки засоренных мембран. Смещение pH при превышении предельной плотности тока, сопровождающее концентрационную поляризацию и диссоциацию воды вблизи поверхностей мембран, приводит к отложению на поверхностях мембран тонких слоев денатурированного протеина. [c.72]

Шведский ученый Пер-Оке Альбертсон предложил использовать для разделения бактерий, вирусов, фрагментов клеток, мембран, ядер, белков, нуклеиновых кислот и любых других частиц биологического происхождения двухфазные водные растворы полимеров — иолиэтиленгликоля, декстрана и их производных [2, 279, 280]. Фракционирование в двухфазной водной системе основывается на избирательном распределении частиц между этими фазами, аналогичном распределению растворимых веществ. Метод Альбертсона получил широкое распространение и используется во многих биохимических и микробиологических лабораториях, так как позволяет в мягких условиях, без нарушения структурной целостности и изменения нативных свойств осуществлять выделение и очистку лабильных биологических объектов, а также дать определенную информацию о их строении. Реализация этого метода в промышленном масштабе, например, для выделения вирусов или получения чистых ферментов, не встречает, по мнению автора, принципиальных трудностей, однако в очистке воды он не может быть использован. Очевидно, и любая другая модификация экстракции жидкость — жидкость неприменима при микробной очистке промышленных сточных вод и, конечно, такой метод совершенно непригоден для водоподготовки. [c.194]

Осмотическое давление коллоидных растворов мало, и их очистку можно осуществлять тоже при помощи мембран, но только за счет эффекта ультрафильтрации, когда через мембрану проходят более мелкие молекулы солей и воды, а коллоидные частицы и органические молекулы задерживаются. При очистке воды за счет ультрафилырации или осмотического эффекта, используемые мембраны не забиваются радиоактивными загрязнениями, которые концентрируются в растворе. Для мембранной очистки воды требуется энергии почти в 10 раз меньше по сравнению с другими способами [2]. В то же время использование мембранных методов имеет ряд ограничений. Наиболее предпочтительно применять обратный осмос для переработки растворов с солесодержанием 0,5-5 г/л. При меньших концентрациях целесообразнее использовать ионный обмен, обеспечивающий более качественное обессоливание, а при высоких — упаривание, так как в этом случае при обратном осмосе значительно возрастает рабочее давление и ухудшается очистка. Максимальное солесо-держание концентрата, достетаемое в процессе обратного осмоса, лимитируется его осмотическим давлением, а также местным увеличением концентрации солей на границе мембрана— раствор (концентрационная поляризация). [c.211]

Для очистки воды от электролитов может быть использован электродиализ с иояоактивнымп мембранами. В отличие от ионного обмена этот метод может быть применен и для стоков, содержащих значительное количество солей (до 15—20 г/л). С помощью электродиализ-иых установок из сточных вод можно извлекать кислоты и щелочи. Преимущество этого метода в отличие от реагентной нейтрализации заключается в том, что помимо возвращения в производство ценных продуктов (кислот и щелочей) в водоем будет сбрасываться нейтральная вода с низким солесодержаиисм, что невозможно при реагентной нейтрализации. При обезвреживании сточных вод а электродиализных установках может отпасть необходимость сброса сточных вод в водоем, так как деионизованная до необходимой степени вода может быть направлена вновь в систему водоснабжения для повторного использования. [c.52]

Растворенные в воде соли удаляют путем дистилляции, электродиализа, ионного обмена и обратного осмоса. Дистилляция — это процесс превращения поступающей на обработку воды в водяной пар, который затем конденсируется. Дистилляция представляет собой один из способов, применяемых для опреснения морской воды. Электродиализ состоит в разделении положительных и отрицательных ионов с помощью селективных мембран, пропускающих при прохождении постоянного электрического тока ионы из обрабатываемого раствора, находящегося по одну сторону мембраны, к концентрированному раствору, находящемуся по другую сторону мембраны. Проблемы, возникающие при электродпализном способе опреснения воды, сопряжены с химическим осаждением слаборастворимых солей и засорением мембраны коллоидными массами. Для предотвращения засорения мембран опресняемая вода из поверхностных источников должна пройти предварительную обработку (химическое осаждение и очистка с использованием активного угля для извлечения из воды молекул органических веществ и коллоидов). Обессолнванпе, проводимое путем ионного обмена, описано в п. 7.9. Вследствие высокой стоимости этих процессов, по-видимому, ни один из них не найдет широкого применения в практике очистки воды. [c.212]

Для очистки воды от веществ первой группы наиболее эффективны методы, основанные на использовании естественных и многократно усиленнь1Х сил гравитации, а также сил адгезии. Характерной особенностью загрязнителей второй группы является их способность к образованию устойчивой коллоидно-дисперсной системы. Для очистки воды от таких загрязнителей целесообразно применять коагуляционные методы, основанные на использовании веществ, изменяющих состав и концентрацию дисперсной фазы [13], Загрязнители третьей груплы наиболее эффективно удаляются из воды методами физико-химического окисления, адсорбции и аэрирования [60]. И наконец, удаление растворимых веществ (четвертая группа) из воды осуществляется путем их перевода в малорастворимые соединения, методом ионного обмена, а также мембранными методами [13]. [c.182]

Электроионитные установки финишной очистки воды типа УФЭ работают за счет сорбции ионов примесей ионно-обменными смолами и электрохимической десорбции и удаления их за счет протекания электрического тока и использования мембран, пропускающих только KaiHOHbi или анионы. Установки работают в непрерывном режиме и не требуют регенерации. Регенерация смол происходит в процессе работы за счет частичного электролиза воды на Н и ОН иод действием постоянного электрического тока. [c.299]

В соответствии с программой курса в книге рассматриваются все основные методы химической и термической обработки воды, применяемые в настоящее время на электрических станциях. Наряду с методами предварительной очистки и химической обработки охлаждающей воды ТЭС и подготовки добавочной воды ионированием в книге описаны мембранные методы очистки воды, при применении которых количество сточных вод резко сокращается. Большое внимание уделяется также термическому обессоливанию в установках с испарителями кипящего типа и мгновенного вскипания. Это связано с тем, что метод термического обессолива-ния является во многих случаях весьма экономичным и в то же время при прихменении его сбросы засоленных вод также существенно понижаются или даже устраняются полностью. [c.3]

Области применения мембранных процессов для очистки воды различны. Так, если обратный осмос во избежание применения очень высоких давлений наиболее экономичен в основном для растворов с концентрацией растворенных веществ до 1 г/кг, то электродиалпз используется, как правило, для более концентрированных растворов. По сравнению с другими методами мембранные методы имеют следующие преимущества 1) отсутствуют фазовые переходы при отделении примесей, что позволяет сводить к минимуму расход энергии на проведение процессов 2) разделение можно проводить при низких температурах воды, которые определяются свойствами мембраны 3) если исключить забивание мембраны, процессы имеют непрерывный характер 4) их можно осуществлять без добавок химических реа-98 [c.98]

В 1939 г. Мейнгольд и Калауч [М19], производя сравнительную оценку различных процессов очистки воды, указали на необходимость использования ионитовых мембран для получения электрически эффективного процесса электродиализа. Эти авторы отметили также, что получение синтетических ионообменных материалов может оказать большое влияние на процесс электродиализа. [c.12]

Мембранные методы очистки. Мембранные методы очистки воды [35] ос-ро иы (рис, У1П-12) на переносе растворителя (вода) или примесей через Систему полупроницаемых перегородок (мембран). В отличие от процессов фIfльтpoвaния в рассматриваемых процессах образуется не осадок, а два раствора с разными концентрациями примесей. Обессоливание воды обратным осмосом — это дегидратация ионов — отбор воды, наименее прочно связан- [c.482]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология