Применение мембранных методов очистка

Физико-химические методы играют существенную роль при обработке производственных сточных вод. К ним относятся следующие коагуляция и флокуляция, сорбция, ионный обмен, экстракция, различные электрохимические методы, мембранные методы (обратный осмос, ультрафильтрация) и др. Эти методы используют как самостоятельно, так и в сочетании с механическими, биологическими и химическими методами очистки. В настоящее время область применения физико-химических методов очистки расширяется. Наиболее эффективное применение физико-химических методов достигается в локальных системах очистки сточных вод промышленный предприятий. [c.134]

Совершенствование методов очистки сточных вод с использованием новейших достижений науки и техники проводится в различных направлениях. Одним из таких направлений, позволяющим целенаправленно извлекать из сточных вод все содержащиеся, в них ценные компоненты, является применение мембранных процессов типа ультрафильтрации или обратного осмоса. Как показали лабораторные исследования и полупромышленные испытания, эти методы обеспечивают высокую полноту извлечения нефтепродуктов и других ингредиентов из сточных вод. [c.162]

Применение мембранных методов в пищевой промышленности позволяет проводить очистку и концентрирование растворов без подогрева и выпаривания. Они используются также для подготовки технологической воды, стабилизации безалкогольных напитков и виноградных вин, концентрирования натуральных соков, пастеризации, извлечения ценных компонентов из технологических стоков различных производств, очистки промышленных стоков и т. д. Применение мембранных процессов в пищевой технологии позволяет значительно снизить энергоемкость процессов обезвоживания фруктовых и овощных соков, сиропов, экстрактов по сравнению с процессами выпаривания или вымораживания, улучшить качество и повысить выход получаемых продуктов. [c.517]

Мембранные методы очистки природного газа и его разделения с выделением диоксида углерода и гелия. Области использования компонентов, выделяемых из природного газа. Примеры промышленного применения мембранных методов для выделения диоксида углерода из природного газа. Применение мембранных модулей из полых волокон и с рулонными разделительными элементами. Оценка стоимости процесса с использованием мембран разной селективности. Комбинирование мембранного метода с абсорбционным и дистилляцией для выделения диоксида углерода из природного и дымовых газов. Технологические схемы процесса разделения и оценки эффективности использования комбинированных методов. Многоступенчатый процесс выделения гелия из природного газа с промежуточной очисткой от диоксида углерода. Технико-экономические характеристики. Возможность комбинирования мембранного и криогенного методов получения гелия [c.79]

Очистка газов от диоксида углерода и сероводорода. Применению мембранных методов разделения газовых смесей для очистки природного и нефтяного (попутного) газов способствует ряд факторов. Во-первых, исходный газ обычно находится под повышенным давлением и нет необходимости использовать компрессоры. Во-вторых, пермеат может быть использован непосредственно на месторождении, например для увеличения нефтеотдачи пластов и отработанных скважин. В-третьих, использование мембранных методов позволяет получить осушенный и очищенный до необходимой степени газ. Характеристики мембран, применяемых для очистки газов от диоксида углерода и сероводорода, можно найти в монографии [1]. При разработке проекта мембранной установки необходимо предусмотреть предварительную очистку и осушку газов перед подачей не1юсредствешю в мембранную установку. В установках очистки природного и нефтяного газов наибольшее применение получили мембранные аппараты на основе рулонных элементов. [c.429]

Классификация загрязняющих веществ сточных вод предприятий газовой промышленности, данные о составе загрязнений. Основные мембранные процессы, используемые для очистки сточных вод микрофильтрация, ультрафильтрация и обратный осмос. Технологические схемы очистки сточных вод от водомасляных эмульсий, ионов тяжелых металлов, термальных вод от фенолов, обессоливания и опреснения сточных вод. Промышленное применение мембранного метода обратного осмоса. Технико-экономическое сопоставление обратноосмотического метода с дистилляционным. Вопросы предварительной обработки сточных вод перед их подачей в мембранные установки для увеличения срока их службы при сохранении разделительных характеристик мембранных модулей [c.107]

Создание высокопроизводительных и селективных асимметричных или композиционных мембран и аппаратов на их основе позволит существенно расширить границы применения мембранного метода извлечения ЗОг из газов, в частности приблизить решение важнейшей проблемы эффективной очистки низкоконцентрированных [0,3—0,8% (об.)] по 502 выбросных газов с последующей их утилизацией. [c.333]

Очистка сточных вод сыроваренных заводов. Очень перспективно применение мембранных методов для очистки сточных вод сыроваренных заводов, на которых в США и Дании построено несколько опытнопромышленных и промышленных установок для извлечения пищевых белков, лактозы, витаминов и молочной кислоты из сбрасываемых в сток сыроваренных сывороток. [c.323]

Методы, применяемые для очистки сточных вод от загрязнений, можно разделить на две группы методы предварительной, или грубой, очистки вод от основной массы загрязнений и методы доочистки, или тонкой очистки, стоков, содержащих малое количество загрязнений. К первой группе относятся нейтрализация, осаждение, коагуляция и флокуляция, экстракция, ректификация, выпаривание, сжигание. Ко второй группе относятся сорбция на твердых сорбентах, ионный обмен, электрохимическое и биохимическое окисление, озонирование, биологическая очистка, мембранные методы — обратный осмос и ультрафильтрация. Биологический метод очистки сточных вод является общим методом доочистки на общезаводских очистных сооружениях и поэтому не включается в систему локального обезвреживания стоков. Рассмотрим применение некоторых методов очистки сточных вод на конкретных примерах [50]. [c.205]

Мембранные методы очистки сточных вод получили название промышленных почек [32]. На рис. 1-7 представлена одна из возможных схем очистки сточных вод целлюлозно-бумажных производств [32] с применением промышленной почки и регенерацией ценных колшонентов. [c.26]

Уместно еще раз отметить, что применение мембранных методов для очистки стоков позволяет не только предохранять природные воды от загрязнения, но и повторно использовать очищенную воду. Поскольку эти методы являются регенерационными, то они дают возможность еще извлекать из сточных вод ценные продукты, что делает сам процесс, т. е. очистку стоков, рентабельным, экономически целесообразным (табл. 1-13). [c.116]

Так, очень перспективно применение мембранных методов для очистки сточных вод сыроваренных заводов, на которых в США и Дании построено несколько опытно-промышленных установок для извлечения пищевых белков, лактозы, витаминов и молочной кислоты. Эти установки состоят из двух последовательно включенных мембранных элементов. На первой ступени ультра-фильтрационно отделяется и концентрируется пищевой белок. Этот белок после промывки и сушки используется для приготовления детских питательных смесей и обогащения полноценными белками других пищевых продуктов. Прошедшая через мембрану первой ступени сыворотка, уже не содержащая белков, поступает на вторую ступень — обратноосмотическую, где выделяется лактоза, молочная кислота и витамины. Прошедшая через эту ступень вода с очень небольшим содержанием примесей низкомолекулярных органических веществ может быть сброшена в обычную канализацию. [c.117]

Легко заметить, что преимущество при очистке сточных вод бf нефтепродуктов авторы прогноза отдают методам отстаивания и флотации, которые в сочетании с фильтрованием, видимо, и будут наиболее приемлемыми при очистке нефтесодержащих вод. Что касается развития коагуляционных процессов при очистке таких вод, то, наоборот, заметно их свертывание на электростанциях. Применение прогнозных методов очистки обмывочных вод совершенно не соответствует развитию исследований в этой области. С прогнозами в применении методов очистки сбросов водоочистки и вод от химических промывок в какой-то мере можно согласиться. Вызывает удивление, что в этом прогнозе не нашли места новые прогрессивные методы (например, мембранные). [c.35]

Для разделения или очистки некоторых нетермостойких продуктов применение мембранного метода является решающим, так как этот метод работает при температуре окружающей среды. В то же время мембранный метод имеет недостаток — накопление разделяемых продуктов вблизи рабочей поверхности разделения. Это явление называют концентрационной поляризацией. [c.207]

Применение мембранных процессов в разделении газовых смесей — новое перспективное направление, позволяющее в ряде случаев получить значительный экономический эффект, особенно для маломасштабных задач. Однако использование известных в настоящее время полимерных мембран для глубокой очистки газов еще не получило широкого распространения. Поскольку в области малых содержаний резко уменьшается движущая сила диффузии (разность парциальных давлений) молекул примеси, то преимущественно через мембрану проникает основной компонент. Поэтому материал мембраны должен обладать большей проницаемостью по отношению к основному компоненту. Удаление накапливающегося в кислороде метана (несколько долей на миллион) может быть осуществлено путем его выжигания в печах на катализаторах (оксиды меди или алюминия). Оно должно предшествовать очистке кислорода от влаги и диоксида углерода. Примеси криптона и ксенона могут быть удалены из смеси с кислородом методом адсорбции на силикагеле. [c.914]

Применение мембранного метода разделения эффективно и экономически целесообразно при средних и высоких концентрациях диоксида углерода в сырье. Особенно эффективным оказывается комбинирование мембранного процесса с абсорбционным. Применение такого комбинирования для разделения углеводородной смеси с высоким (более 60%) содержанием диоксида углерода позволяет сократить стоимость процесса очистки вдвое по сравнению с абсорбционной очисткой. Эффективно также применение мембран для извлечения диоксида углерода из смеси с углеводородами 2. В этом случае мембранный способ комбинируется с дистилляцией, и такой процесс оказывается более экономичным, чем дистилляция. [c.105]

Очистку коллоидных растворов от растворимых примесей осуществляют методом диализа. Он основан на применении мембран, задерживающих крупные коллоидные частицы и пропускающих ионы и молекулы низкомолекулярных веществ. [c.266]

В химической и нефтехимической промышленности мембранные методы применяют для разделения азеотропных смесей, очистки и концентрирования растворов, очистки или выделения высокомолекулярных соединений из растворов, содержащих низкомолекулярные компоненты, и т.п. в биотехнологии и медицинской промышленности-для выделения и очистки биологически активных веществ, вакцин, ферментов и т.п. в пищевой промышленности-для концентрирования фруктовых и овощных соков, молока, получения высококачественного сахара и т. п. Наиболее широкое применение мембранные процессы находят при обработке воды и водных растворов, очистке сточных вод. [c.313]

Реагентная ультрафильтрация резко расширяет область применения мембранных методов разделения. Появляется возможность использования высокопроизводительных процессов для очистки промышленных жидких отходов, которые раньше можно было очистить только обратным осмосом селективно удалять из отходов загрязняющие компоненты, не затрагивая солевого балласта, появляются новые подходы к утилизации и переработке токсичных концентратов. [c.135]

Степень проработки различных технологических процессов очистки сточных вод неодинакова. Часть из них находится на стадии опытных, другая — опытно-промышленных испытаний. Наиболее отработанным является мембранный обратноосмотический метод обессоливания и опреснения воды с доведением солесодержания до уровня питьевой воды (500 мг/л). Тысячи обратноосмотических установок по обессоливанию воды эксплуатируются в мире в настоящее время. Этот пример широкомасштабного внедрения мембранного метода для очистки воды свидетельствует о реальности доработки до широкомасштабного применения и других близких по технологическим процессам методов. Мембранные методы очистки сточных вод хорошо зарекомендовали себя также на небольших установках (стационарных и передвижных), на судах и морских платформах. [c.159]

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]

Вместе с тем вопросы о целесообразности применения мембранных методов разделения и очистки смесей в каждом конкретном приложении следует решать на основе технико-экономических исследований с учетом наличия требуемого разделительного материала, его свойств и стоимости, а также степени совершенства альтернативных технологических процессов. [c.223]

Гиперфильтрация (обратный осмос). Этот метод в последние годы стал применяться как в нащей стране, так и за рубежом для очистки производственных сточных вод от растворенных примесей во многих отраслях промышленности. Преимущества гиперфильтрации перед другими методами очистки сточных вод заключаются в том, что этот процесс прост в эксплуатации и общие затраты электроэнергии относительно невелики. Установка занимает небольшую площадь, работа ее может быть автоматизирована. Качество очищаемой воды получается настолько высоким, что она без дополнительной обработки может быть направлена в водооборот. Производительность работы гиперфильтрационных установок зависит от разности между рабочим и осмотическим давлением. При высокой концентрации растворенных веществ рабочее давление становится фактором, ограничивающим применение этого метода. Так, рабочее давление при гиперфильтрации 5—10%-ных растворов солей составляет 4600—9800 кПа. Так как в кислой и щелочной средах усиливается гидролиз ацетатцеллюлозы, составляющей активную часть мембран, то процесс следует проводить в интервале pH обрабатываемой воды от 4 до 7. С повышением температуры возрастает и скорость гидролиза мембран, поэтому температура обрабатываемой воды должна быть не выше 35—40° С. Рабочее давление зависит от концентрации примесей в сточной воде. Экономически оправданным считается давление (4600—5000 кПа). Оно должно быть выше осмотического давления образующихся концентрированных растворов. [c.190]

Как правило, общая схема включает в себя две стадии первичную очистку обычным содово-каустическим способом и вторичную глубокую очистку с применением ионообменных смол. Если на установке используют вакуумную соль (не менее 99,9% Na l), ионитная очистка является единственной стадией процесса. Отработанный анолит донасыщают исходной твердой солью или соединяют с сырым рассолом и подвергают упариванию с целью удаления вводимой с рассолом воды. При кооперировании диафрагменного и мембранного методов электролиза отработанный и обесхлоренный анолит из мембранного электролиза насыщают солью, выделенной при выпаривании [c.225]

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]

Применение мембранной технологам для очистки газов от примесей часто оказывается эффективнее традиционных методов. Наибольшее распространение получили мембранные аппараты с использованием половолоконных и рулонных элементов. Материалом мембран чаще всего служит ацетат целлюлозы, обладающий высокими значениями фактора разделения по примесям [c.673]

Диализ и ультрафильтрация — это методы очистки коллоидных растворов от примесей и отделения дисперсной фазы от дисперсионной среды. Оба метода основаны на применении полупроницаемых мембран, которые свободно пропускают одни компоненты раствора — обычно молекулы или ионы растворителя — и не пропускают (или ограниченно пропускают) частицы дисперсной фазы. Мембраны принято рассматривать как пористые структуры, пронизанные капиллярами неправильной формы. [c.233]

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]

Эффективность опреснения гиперфильтрацией снижается, если исходная вода содержит ионы, способствующие образованию нерастворимых осадков на мембранах. Метод гиперфильтрации может быть применен не только для опреснения природных вод, но и для обработки воды в системах оборотного водоснабжения, для очистки производственных сточных вод. [c.93]

Мембранные методы очистки отличаются высокой производительностью и не требуют больших затрат электроэнергии, в связи с этим их применение для разделения микробных суспензий весьма перспективно. Поэтому на заключительном этапе работы мы оценили возможность использования ультрафильтрационной установки с полыми волокнами ВПУ-100-ПА для разделения автолизованной бактериальной суспензии была получена зависимость производительности мембраны oi логарифма концентрации микробных клеток в концентрате. Из полученной зависимости мы смогли определить концентрацию гелеобразования и максимально возможную степень концентрирования бактериальной суспензии. Результаты расчетов показали, что максимальная степень концентрирования равна 3, при этом конечная концентрация клеток в ультраконцентрате составляет 150 г/л, что совпадает с концентрацией клеток в сгу1ценной суспензии, получаемой на стадии сепарации. [c.226]

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]

Обратный осмос применен для очистки сточных вод, содержащих биологически жесткие ПАВ ОП-7 и ОП-10, для которых нет надежных методов очистки. При гииерфильтрации с соответствующим подбором мембран воду можно очистить от указанных ПЛВ до концентраций, допустимых для сброса воды в водоем. Были проведены эксперименты ио удалению обратным осмосом нз водных растворов анионоактивных ПАВ типа ал-килсульфатов натрия. В случае использования плотных мембран при одной ступени очнстки степень задержания ПЛВ из дистил[фованной воды (рН = 6,0) составила 93—98% при 18—20° С. [c.222]

В процессе эксплуатации пов-сть мембран загрязняется, что приводит к резкому ухудшению показателей М.п.р. Один из способов, снижающих загрязнение мембран,-предварит. очистка системы (см., напр., Водоподготовка, Жесткость воды). Методы очистки мембран условно подразделяют на механические, гидромеханические, физические н химические. Мех очистка-обработка пов-сти перегородок эластичной губкой (нередко с применением моющих ср-в), не обладающей абразивными св-вами, полиуретановыми шарами и т.п Гидродинамич. очистка-воздействие на загрязненную пов-сть мембран пульсаций разделяемой смеси или промывной жидкости (обычно воды), турбулизация потока, промывка газожидкостной эмульсией (как правило, смесью воды и воздуха) обратная продувка мембран (особенно микрофильтров) сжатым воздухом обратный ток смеси, резкое снижение давления в системе (загрязнения отслаиваются от перегородки н вымываются сильным потоком воды). Физ. очистка-воздействие на перегородки электрич., магн. и ультразвуковых полей. Хим. очистка-промывка рабочей пов-сти мембран разб. р-рами к-т или щелочей, р-ром 1 и т.д. [c.24]

Для очистки сточных вод от ионов цветных металлов, нефтепродук тов и ПАВ широко используется метод фильтрации. В некоторы> случаях достаточно эффективная очистка достигается пропусканием очищаемых стоков через слой торфа [159], однако наилучшие резуль таты дает применение мембранной техники. Так, в способе очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты бензол, гидрохлорад алюминия и сульфанол, используют ультрафильтрацию через трубчатые мембранные элементы [160]. При скорости циркулирующего на мембраной потока 2-6 м/с и давлении 0,05 - 1,0 МПа достигается степень очистки 99% от нефтепродуктов и 67% от сульфанола. Повьш1е ние разделительной способности мембран при разделении сточных вод от анионных и неионогенных ПАВ достигается добавлением в очищаемые стоки ненасыщенных жирных кислот с 16-22 атомами углерода [191]. [c.162]

Метод конденсации позволяет получить водород высокой степени чистоты. Например, при охлаждении смеси газов до мпературы жидкого азота (- 77 К) оксиды углерода и углеводороды переходят в жидкое состояние. Чистота получаемого водорода составляет 99,95%. Высокую степень чистоты можно получить и электрохимическим способом с помощью ячейки с твердополимерным электролитом [12]. Все более широкое применение для разделения газов находят селективно проницаемые мембраны, в частности полимерные мембраны [86, с. 1273—1278]. Наиболее чистый водород можно получить в результате диффузионного разделения через проницаемую для водорода мембрану из палладиевого сплава [32]. Этот способ обеспечивает получение водорода чистотой до 99,9999%. При использовании электрохимического и диффузионного методов очистки необходима предварительная очистка газов от каталитических ядов соединений серы, мышьяка, фосфора и др- [c.105]

Для очистки золей от избытка электролитов служат методы диализа и ультрафильтрации. Диализ основан на применении мембран (целлофан, пергамент, коллодие-вые мембрань ), проницаемых для ионов и молекул и непроницаемых для коллоидных частиц. По одну сторону мембраны находится диализуемый коллоидный раствор, а по другую — вода. [c.106]

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]

Большое распространение получил метод очистки коллоидов, основанный на применении диализатора и электрического тока, — метод электродиализа. Электродиализатор, изображенный на рис. 57, состоит из трех частей. Средняя часть электродиализатора наполняется коллоидным раствором она отделена от двух примыкающих к ней частей мембранами, сделанными из коллодия, пергамента, целлофана и т. п. Части 1 и 2 прибора имеют специальные отверстия 4 — для подачи воды, 5 — для выхода воды и 6 — для ввода электродов, примыкающих к внутренним поверхностям мембран в частях 1 и 3. Перед заполнением прибора отдельные части его плотно прижимаются друг к другу с помощью специального винтового зажима. Для злектродиализа обычно не пользуются током большой плотности, [c.187]

Современные методы очистки ферментов от неорганических примесей, главным образом, от высаливающего сульфата аммония, а также от сахаров н свободных аминокислот [I—3] основаны исключительно на диализе ферментных растворов через полупроницаемые (например, целлофановые) мембраны. Этот процесс длителен, требует затраты большого количества воды и не дает хороших результатов. Попытки использовать метод электродиализа [1—3] с применением инертных мембран также не дали удовлетворительных результатов. Одной из основных причин этого является инактивация фермента, вызванная закислением электродиализуемого раствора [1]. [c.322]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология