Селективность обратноосмотических

Решение приводит к тому же выражению (Х.37) для селективности обратноосмотических мембран по отношению к растворам электролитов, но с переопределенными значениями коэффициентов распределения у и коэффициентов диффузии D. Ддя мембран, толщина которых много больше обратного дебаевского радиуса ддя порового раствора, и в случае бинарного электролита [c.303]

Например, ацетатцеллюлозные мембраны имеют небольшой отрицательный заряд. Поэтому считают, что изменение pH раствора может влиять на технологические характеристики мембраны и прежде всего на селективность. Кроме того, pH влияет на толщину граничных слоев жидкости, что в значительной мере тоже определяет селективные свойства мембраны. Минимальная селективность обратноосмотических мембран при разделении растворов электролитов наблюдалась при pH = 54-6 [2]. [c.381]

Селективность обратноосмотических мембран обычно ограниченна, поэтому соответствующее простое выражение следует записать и для потока растворенного вещества. Из уравнения У-137 при условии а,- = 1 следует [c.265]

Селективные свойства трех различных обратноосмотических мембран, полученных рассмотренными выше способами, представлены в табл. 11,3. [c.59]

Селективность по отдельным ионам обратноосмотических мембран [1, с. 33] [c.60]

Характерные кривые зависимости селективности и проницаемости обратноосмотических ацетатцеллюлозных мембран от концентрации растворенных веществ в разделяемом растворе иллюстрируются (рис. IV-16) на примере водных растворов сильных электролитов. Как видно из рисунка, в области невысоких концентраций селективность и [c.188]

Исследования влияния внешних факторов на процесс ЭОФ (давления, гидродинамической обстановки, температуры, концентрации и др.) показали, что величина К-р изменяется в зависимости от этих факторов так же, как и селективность процесса обратного осмоса, проведенного в идентичных условиях. Таким образом, условия, в которых можно осуществить процесс ЭОФ, неразрывно связаны с обратноосмотическим потоком воды через поровое пространство заряженных электрическим полем обратноосмотических полупроницаемых мембран, со строением ДЭС в поровом пространстве и поверхностных над ним слоях. Поэтому процесс избирательной проницаемости ионов и молекул через заряженные электрическим полем обратноосмотические мембраны можно проводить только при давлении, превышающем осмотическое давление раствора. [c.200]

Весьма интересной является зависимость характеристик разделения от концентрации поверхностно-активных веществ (рис. У1-22, в). Здесь наиболее ярко можно проследить взаимосвязь между структурой раствора и характеристиками разделения. На кривых селективность — концентрация ПАВ имеется ярко выраженный минимум. Причем такие минимумы характерны только для крупнопористых мембран — ультрафильтров. Более плотные обратноосмотические мембраны обладают высокой селективностью даже по отношению к мономеру. На крупнопористых мембранах увеличение концентрации ПАВ от О до ККМ приводит к снижению селективности, так как структурирования раствора в этой области не наблюдается. Минимум на кривой селективности соответствует ККМ данного ПАВ. Выше ККМ раствор начинает переходить в мицеллярное состояние и селективность задержания ПАВ резко возрастает. Выход кривых селективности и проницаемости на максимальные постоянные значения свидетельствует о том, что структура раствора стабилизировалась. Таким образом, ход этих кривых связан с изменением в структуре самих коллоидных растворов. [c.322]

Решение задачи обратноосмотического разделения состоит в получении выражения для коэффициента селективности ф исходя из физических свойств системы мембрана — раствор и внешних условий скорости течения и, температуры и интенсивности перемешивания раствора на входе в мембрану, способа сбора вытекающего раствора. Дальнейшее рассмотрение теории обратного осмоса будет вестись на основе развитого в наших работах подхода [28—30], включающего как частные случаи многие из полученных ранее решений [24—27]. [c.300]

Материалы мембран для обратного осмоса разнообразны. Широко применяют ацетатцеллюлозные мембраны в виде плоских плёнок и полиамидные в виде полых волокон. Требования, предъявляемые к обратноосмотическим мембранам — высокие проницаемости и селективность, а также способность противостоять значительной разности давлений (по обеим сторонам мембраны). [c.264]

Результатами анализов обратноосмотического обессо-ливания вод в присутствии растворенных органических соединений показали, что органические соединения распределяются по-разному между концентратам и фильтратом. В случае н-бутилового спирта селективность ацетатцеллюлозной мембраны составила 20%, в случае с масляной кислотой 12%, с масляным альдегидом - -45%. Это, по-видимому, объясняется специфическим взаимодействием функциональных групп данных соединений с материалом мембраны, поскольку влияние углеводородного радикала во всех этих случаях будет одинаковым при использовании мембраны из [c.88]

Кривые, характеризующие зависимость селективности и проницаемости ацетатцеллюлозных обратноосмотических мембран от концентрации растворенных веществ, приведены на рис. 15.1.2.3 [2]. [c.379]

Легколетучие кислоты плохо задерживаются мембранами. Поэтому предварительная нейтрализация сточной воды, содержащей летучие кислоты, как правило, повышает селективность процесса очистки. Предварительная нейтрализация сточных вод производства суспензионных полистиролов, содержащих ионы Са и РО , приводит к выпадению осадка трикальцийфосфата и уменьшению общей загрязненности сточных вод. Это в свою очередь повышает эффективность использования обратноосмотического метода очистки. [c.97]

Процесс полимеризации полистирола марок УПС и ПС-С на регенерированной воде протекает стабильно, отсутствует налипание полимера на стенках реакторов, однако присутствие в регенерированной воде бензойной кислоты и бензальдегида является причиной некоторого ухудшения органолептических и гигиенических свойств полимеров. Для получения прозрачного бесцветного полистирола общего назначения, а также полистиролов, предназначенных для изготовления изделий бытового назначения, недостаточно двух ступеней обратноосмотической очистки и следует применять третью ступень с мембранами типа МГА-100. В этом случае можно достичь общей селективности по ХПК 90—95 %, но это вызовет повышение стоимости процесса очистки [37, с. 3]. [c.100]

Селективность мембран при обратноосмотическом разделении растворов электролитов минимальная при pH 5—6 (рис. [c.107]

Разновидностью тонких полупроницаемых мембран являются полые полимерные волокна (симметричные или асимметричные). Их внутренний диаметр 20—100 мкм при толщине стенки 10—50 мкм (рис. 1-11). Волокна можно высушивать, не нарушая при этом качества поверхностного слоя. Селективные свойства трех различных обратноосмотических мембран, полученных рассмотренными выше способами, представлены в табл. 1-7. [c.32]

Таким образом, ГПГ является пределом обратноосмотического концентрирования водных растворов неорганических солей. Следует отметить, что работа ацетатцеллюлозных мембран при концентрациях, близких к ГПГ, недопустима еще и по той причине, что при этом происходит обезвоживание мембран, обусловленное, очевидно, отходом БОДЫ от мембраны в гидратные оболочки ионов сильных электролитов, поскольку свободной воды в растворе уже нет, и это вызывает необратимое ухудшение свойств мембраны. Практическое использование обратного осмоса становится невозможным уже задолго до достижения ГПГ из-за невысоких значений селективности и проницаемости. [c.91]

Рис. 1.1. Изменение селективности 5 (У) и проницаемости (2) обратноосмотических мембран, полученных из растворов ароматического полиамида с различной молекулярной массой.

Приведенные примеры наглядно демонстрируют связь теоретических предпосылок с практическими вопросами создания обратноосмотических мембран. Значительное влияние теоретических воззрений на развитие процесса обратноосмотического разделения растворов обусловило появление многочисленного ряда работ, объясняющих механизм селективной проницаемости мембран. Достаточно полный обзор и анализ существующих представлений о механизме обратноосмотического разделения растворов приведены в работах [8, 11, 9, 30]. Рассмотрим [c.20]

Существенное влияние на процесс обратноосмотического обессоливания оказывают состав и концентрация растворенных веществ. Это влияние многообразно и проявляется как в зависимости производительности и селективности процесса от указанных характеристик раствора, так и в продолжительности срока службы мембран. От химического состава и концентрации растворенных веществ зависит, в первую очередь, осмотическое давление раствора, значение которого можно определить по уравнению [c.28]

В работе рассмотрены технологические процессы промывки изделий в гальваническом производстве с использованием двух схем обратноосмотических установок при 7=1. Практика показала, что наиболее экономичными в настоящее время являются в указанных процессах двухступенчатые обратноосмотические установки с тремя группами аппаратов. Основные зависимости для расчета таких установок, все аппараты которых оснащены мембранами с одинаковой селективностью, приведены в гл. 1. Оптимальные условия работы 11-ступенчатой установки, обеспечивающие минимальные энергетические затраты на обработку промывных вод, а также минимальные капитальные затраты на насосное и энергооборудование при близких к минимуму затратам на обратноосмотические аппараты и мембраны, соответствуют ее режиму работы, определяемому соотношениями [c.179]

Для очистки сточных вод с низким содержанием ПАВ могут быть рекомендованы только обратноосмотические мембраны, поскольку они обладают высокой селективностью к мономеру. Для практического выбора мембраны при разделении того или иного ПАВ можно использовать график, представленный на рис. У1-23, на котором изображены зависимости селективности обратноосмотических мембран по растворен-ны(м поверхностно-активным веществам фпдв от селективности мембран по хлористому натрию при концентрации ПАВ 1000 мг/л, т. е. при концентрации, близкой к ККМ. [c.322]

Мерой селективности обратноосмотических. мембран явлгается коэффициент задержки вещества ф, характеризующий изменение соотношения компонентов смеси до и после мембраны. [c.374]

Перенос ионов и молекул через мембрану [149, 154] существенно изменяется также при наложении в процессе разделения обратным осмосом раствора сахарозы и Na l переменного поля. Так, при пониженных частотах тока селективность обратноосмотической мембраны по отношению к ионам Na l снижается, причем тем заметнее, чем меньше частота и больше сила тока (рис. 4-23). Селективность мембраны по отношению к сахарозе при этом остается постоянной. Таким образом, появляется возможность управления процессом разделения, в частности, отделение неэлектролита от электролита. [c.94]

Практика применения обратноосмотического обессоливания различных минерализованных вод показала, что широко используемые в водоподготовке показатели качества воды (мутность, прозрачность, содержание взвешенных веществ) не позволяют судить об интенсивности изменения солезадержания и производительности полупроницаемых мембран при обработке этих вод. Соленые воды с одинаковым значением названных показателей могут в разной степени снижать в процессе обработки производительность и селективность обратноосмотических аппаратов [44]. Напротив, при обессоливании вод с различным содержанием взвешенных веществ и разными показателями мутности и прозрачности можно наблюдать равное изменение этих параметров. [c.86]

Как видно из рис. 1.9, капиллярно-осмотическое торможение приводит к тому, что продолжение линейных участков зависимостей v AP) не проходит через нача.по координат и отсекает на оси давления отрезок, численно равный так. называемому динамическому осмотическому давлению Ал. Для полупроницаемых мембран, когда в порах находится только растворитель (С = 0), Ап = Апо = ЯТАС. В случае обратноосмотических мембран, в поры которых растворенное вещество проникает (СфО), Ал = аАпо. В первом приближении а=ф <1, где ф=1— — (С//Со) — коэффициент селективности мембраны. Давление Ап является динамическим в том смысле, что оно возникает только при течении раствора. В отсутствие течения, разность концентраций снимается диффузией растворенного вещества через поры мембраны. [c.26]

Обратноосмотические плазменные мембраны имеют специфические особенности стабильное увеличение селективности и проницаемости в течение длительного времени (первые 6—8 сут), отличные характеристики при сравнительно высокой концентрации исходного раствора. Например, проницаемость плазменной мембраны на основе винилкар-боната (подложка Миллипор-У5 ) непрерывно увеличивалась в течение 8 сут, а постоянство селективности установилось через 20 сут. Причем стабильность характеристик сохраняется длительное время (от 30 сут и долее). Эти факты не зависят от типа подложки, типа мономера, концентрации исходного раствора и давления. [c.81]

В настоящее время большое распространение получают физико-химические методы очистки сточных вод, благодаря которым в производство возвращают не только очищенную воду, но и ценные металлы. Для очистки сточных вод с общим со-лесодержанием до 2—3 г/л рекомендуют применять в основном метод ионного обмена, который обладает универсальностью и позволяет удалять тяжелые металлы не только в виде катионов, но и анионов. Другим перспективным методом очистки -сточных вод является метод обратного осмоса. Современные высокоселективные обратноосмотические мембраны делают метод весьма эффективным и экономичным. Электрохимический способ наиболее часто применяется для удаления шестивалентного хрома из сточных вод. Способ заключается в восстановлении Сг +—>-Сг + с помощью ионов двухвалентного железа и осаждении Сг(ОН)з. Применяют также электрохимические методы очистки цианидсодержащей сточной воды, заключающийся в окислении цианидов на графитовых анодах, а также извлечения ионов тяжелых металлов (иногда селективно на вращающихся катодах при заданных потенциалах осаждения). Электрохимический способ очистки более экономичен для растворов, содержащих более чем 0,1 г/л металлов. Для очистки сточных вод гальванических производств используют также процессы электрокоагуляции. При этом применяют электролизеры с анодами из низкоуглеродистых сталей, которые растворяются в про- [c.350]

Реальные обратноосмотические (например, ацетатцеллюлозные) мембраны состоят из делящего тонкопористого слоя и значительно более широкопористой основы, обеспечивающей механическую прочность мембраны. Решение уравнений (Х.31)—(Х.36) для бислойной мембраны показало, что ее селективность зависит от того, какой стороной обращена мембрана к потоку [34]. Наилучшим условиям разделения отвечает расположение мембраны активным слоем к потоку. При обратном расположении широкопористый слой мембраны увеличивает толщину неперемешиваемого слоя б. Развитая теория обратноосмотического переноса позволила провести расчеты разделения также и для мембран в виде полых волокон [35]. [c.302]

Подставив сюда значение у — ехр Ф, отвечающее измененшо только борновской энергии (Фь 5,2), получим ф = 0,995. Эта близко к величинам селективности лучших обратноосмотических мембран [24—27]. Таким образом, теоретические оценки селективности мембран но отношению к растворам электролитов представляются достаточно разумными. [c.305]

Осмотические давления растворов могут достигать десятков мегапаскалей. Рабочее давление в обратноосмотических установках должно быть значительно больше, поскольку их производительность определяется движущей силой процесса-разностью между рабочим давлением и осмотическим. Движущую силу АР обратного осмоса в случае применевшя идеально селективной мембраны (т. е. при ф = 100%) определяют разностью рабочего давления Р и осмотического давления разделяемого раствора у поверхности мембраны, т.е. [c.325]

Процесс обратного осмоса привлек широкое внимание в начале 1960-х годов. Была признана потенциальная ценность обратного осмоса как нового способа разделения, а его успешное доведение до практического применения для обессоливания воды привело к обсуждению других возможных областей применения, а также к возрастанию числа конструктивных решений оборудования для обратного осмоса. Обнаружение явления обратного осмоса исторически можно связать с открытием заметной селективности ацетатцеллю-лозных мембран в пропускании соли и воды, описанным в работах /3,4/, и с разработкой способа получения высокопроизводительных ацетатцеллюлозных мембран, представляющих собой тонкий селективный слой, закрепленный на очень пористой основе. Эти разработки и подробное описание состояния обратноосмотического обессоливания до 1965 г. приведены в работах /2,6/. В настоящее время известны результаты ряда исследований обратного осмоса и разработаны по крайней мере два важных новых типа обратноосмотических мембран. Большую поддержку в исследованиях и разработках обратного осмоса оказал Департамент по соленым водам Министерства внутренних дел США. [c.132]

Исследования показали, что внешние факторы (давление, гидродинамика, температура, концентрация и др.) влияют на эффективность электроосмосфильтрации так же, как и на селективность обратного осмоса, проведенного в идентичных условиях. Таким образом, условия, в которых можно осуществить электроосмофильтрацию, связаны с обратноосмотическим потоком воды через норовые пространства мембран, находящихся под воздействием электрического поля. Поэтому электроосмофильтрацию можно проводить только при давлении, превышающим осмотическое давление раствора. [c.94]

Таблица 1-7. Селективность по отдельным ионаи на трех различных обратноосмотических мембранах [8, с. 308]

В настоящее время все большее распространение получают составные мембраны [64, 68]. Эти мембраны представляют собой, по крайней мере, две пленки с различной пористостью, наложенные одна на другую. Плотная пленка, обеспечивающая селективность мембраны, может иметь толщину до 10 нм менее плотная пленка служит поддерживающим слоем для селективного слоя, ее назначение - воспринимать нагрузку от прилагаемого гидростатического давления, предохранить плотный, но очень тонкий слой от повреждения и отвести профильтрованную воду от селективного слоя к дренажному устройству обратноосмотического аппарата. Такие мембраны имеют большую производительность при высокой селективности за счет регулирования толщины и свойств каждого слоя индивидуально и использования различных полимерных материалов для каждого слоя. Для плотного слоя можно использовать дорогостоящие материалы, так как его объем весьма незначителен, что позволяет подобрать для мембран материалы, увеличивающие рабочий диапазон pH обрабатьшаемых вод и обладающие стойкостью в растворах с повышенной температурой. Такие мембраны HR 95 и HR 98, задерживающие соответственно более 95 и 98,5% хлорида натрия из его 0,25%-го раствора при давлении 4,2 МПа и температуре 25 С и обладающие при этом производительностью 1920 л/(м сут), выпускает фирма ДДС (Дания). Составные мембраны используются также в рулонных фильтрующих элементах фирм Торей (Япония) и Фильмтек ( KIA). [c.16]

Основными характеристиками мембран для обратноосмотического обессоливания воды являются производительность и селективность — способность задерживать какое-либо растворенное вещество. Эти показатели обычно, устанавливаются на стандартных растворах, выбор которых зависит от области применения мембран. Например, обратноосмотические мембраны, предназначенные для разделения растворов Ш1зкомоле-кулярных органических веществ и одновалентных электролитов, удобно оценивать фильтрованием через них раствора хлорида натрия. Для оценки мембран для опреснения солоноватых вод выбирают 0,15- или 0,5%-е растворы поваренной соли и давление фильтрования 2,8 4,2 или 5 МПа, а через мембраны для опреснения океанской воды фильтруют 3—5%-е растворы хлористого натрия под давлением до 10 МПа. Производительность мембран определяется как расход полученного из стандартного раствора в стандартных условиях фильтрата, выраженный в л/ ( г -сут) или м 7 (м -сут). Способность мембран задерживать какое-либо вещество определяется из экспериментальных результатов по уравнению (1.2).. При этом конструкция испытательного аппарата и гидродинамические ч словия в нем выбираются так, чтобы исключить влияние увеличения концентрации задерживаемого вещества у поверхности мембраны (иск-Ч ючить влияние концентрирования и концентрационной поляризации) а результаты опыта, т.е. во время эксперимента должно соблюдаться ( словие = Ср. [c.17]

Мембраны МГ А, как и все асимметричные мембраны из ацетилцеллюлозы, не сохраняют свои первоначальные свойства в сухом виде. Их необходимо хранить в набухшем состоянии влажными, не допуская развития микроорганизмов. Температура и pH среды, в которой хранятся мембраны, должна исключить гидролиз ацетилцеллюлозы. Наиболее подходящим для хранения ацетилцеллюлозных мембран является водный раствор сульфата меди с концентрацией 800 мг/л при pH 5...5,5 селективные свойства сохраняются в течение 2,5 лет, микроорганизмы не развиваются. Выпускаемые в настоящее время мембраны МГА инкло-дированы в глицерине, что допускает некоторое подсушивание мембран (кратковременное и неполное), что упрощает их смену в обратноосмотических аппаратах. [c.18]

Анализируя эту формулу, Глюкауф приходит к выводу, что его модель находится в качественном согласии с опытами Соурираджана, показывающими, что отношение концентраций солей в исходном растворе и фильтрате уменьшается при увеличении радиуса негидратированного иона и радиуса пор и увеличивается с увеличением отношения e e и заряда иона ez. Развивая и несколько усложняя модель, Глюкауф показывает, что электростатическая гипотеза обосновывает экспериментальный факт уменьшения селективности мембран с ростом концентрации соли в фильтруемом растворе. Опираясь на положения своей гипотезы, автор приходит к заключению, что для изготовления обратноосмотических мембран надо искать материалы с малой диэлектрической проницаемостью. В дальнейшем Глюкауф приходит к выводу, что в плотном слое полупроницаемых мембран имеются поры даух размеров молекулярной величины и очень малое количество больших пор (от 2 до 10 нм). Вода проходит через все поры, а ионы хлорида натрия могут двигаться только через поры диаметром не меньше 1,1 км. [c.24]

Достаточно хорошая сходимость результатов расчетов изменею1я селективности и производительности обратноосмотических мембран на основе данных микрофильтрационных опытов с экспериментами по обессоливанию воды обратным осмосом позволила разработать методику оценки качества осветления воды, дающую возможность прогнозировать изменение характеристик процесса в результате загрязнения поверхности мембран осадками взвешенных и коллоидных частиц. [c.95]

Действенность механической очистки с помощью полиуретановых шаров зависит, вероятно, от состава загрязнений, образующихся на поверхности полупроницаемых мембран. Так, в некоторых работах указывается, что при использовании этого метода не достигается полного удаления осадка, а улучшение процесса обессоливания носит лишь кратковременный характер . Было доказано, что прочистка трубчатых мембран шарами эффективна для удаления рыхлых осадков, образующихся при обратноосмотическом обессоливании сточных вод полупроводниковой промышленности, в то время как для удаления твердых отложений необходимо совместное применение реагентной промьшки и очистки шарами . Вывод этой работы согласуется с результатами выполненных ранее исследований по удалению отложений, образованных на плоских обратноосмотических мембранах при опреснении воды в г. Росвелле (США) . Состав отложений приведен в табл. 6.1. Отложения удалялись протиркой вручную полиуретановой губкой при умеренных усилиях на мембрану, погруженную в воду или раствор поверхностно-активных веществ. Рыхлая часть осадка легко удалялась с поверхности мембран. Однако только в некоторых случаях наблюдалось незна-чительрюе восстановление проницаемости и селективности мембран и поэтому результаты этих экспериментов следует признать отрицательными. [c.134]

Одним из первых исследований, посвященных систематическому поиску реагентов для промывки ацетилцеллюлозных мембран, была упомянутая работа. Для удаления с поверхности мембран отложений, химический состав которых представлен в табл. 6.1, были испытаны растворы ряда веществ. Предполагалось, что кислоты окажутся эффективными для очистки мембран от отложений карбонатов и гидроксидов, глюконаты и цитраты — для удаления соединений железа, трилон Б - главным образом для удаления соединений щелочно-земельных металлов (при pH 6), гидросульфит натрия — для очистки мембран от соединений железа и марганца. При проведении экспериментов мембрана с осадком помещалась на 1 или 16 ч в исследуемый раствор, который интенсивно перемешивался. При обработке мембран в течение одного часа указанными растворами положительных результатов получено не было. Отложения практически не удалялись с поверхности мембран во всех случаях, кроме обработки в растворе дитионита натрия. Последний реагент смывал загрязнения почти полностью, однако на обратноосмотические свойства мембран это никак не отразилось. При шестнадцатича-совой обработке этими же реагентами производительность мембран также не изменилась, за исключением использования для промывки растворов тринатрийцитрата и глюконата натрия, когда производительность мембран несколько увеличилась, а их селективность осталась на прежнем уровне. [c.138]

Наиболее простой задачей из числа рассматриваемых является разделение трехкомпонентных водных растворов таких веществ А и В, для обработки которых имеются мембраны, удовлетворяющие условию / д = О, / g = 1 и / д = 1, л" = 1. Разделение таких растворов может быть осуществлено на обратноосмотической установке, схема которой представлена на рис. 7.11. Аппараты I и II групп оснащены мембранами с селективностью = О и = 1, а аппараты группы III — мембранами с селективностью / д = Лц = 1. В соответствии с этим С = = [С ], с/= jj = Сф = О, С = [С ]. jf, - допустимая по сообра- [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология