Очистка воды методом обратного осмоса
Технологические особенности водоподготовки в промышленно-отопительных котельных. Принципиальная схема Н-ОН-ионирования при очистке подпиточной воды для теплосетей. Характеристика баромембранных процессов. Состав мембранного фильтра и принцип его работы.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.03.2019 |
| Размер файла | 203,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Очистка воды методом обратного осмоса
Осокина Елизавета Дмитриевна,
студент, кафедра Химические технологии ВлГУ, г. Владимир,
Христофоров Александр Иванович, научный руководитель, профессор,
ВлГУ, г. Владимир
Содержание статьи
Одна из задач установок водоподготовки на промышленно-отопительных котельных - очистка подпиточной воды для теплосетей. В настоящее время нормативами установлены определенные требования к качеству воды для подпитки и регламентированы концентрации в воде растворенного кислорода, свободной углекислоты, взвешенных веществ, масел и нефтепродуктов, значения рН и карбонатного индекса Ик.
Источниками водоснабжения для питания котлов могут служить открытые водоемы (поверхностный водозабор), а также грунтовые или артезианские воды, водопровод. Природные воды, обычно содержат примеси в виде растворенных солей, коллоидные и механические примеси, поэтому непригодны для питания паровых котлов без предварительной очистки.
В настоящее время способов водоподготовки котельных существует немало. Каждый из них обладает собственными технологическими особенностями и тонкостями. [1, 2]
Обратный осмос протекает с помощью включения в систему очистки специальной мембраны. Мембрана способна производить эффективную фильтрацию почти всех находящихся в воде примесей, имеющих органическое происхождение. Обратноосмотические мембраны являются самыми селективными, так как содержат самые узкие поры. Они же могут отфильтровывать вирусы и бактерии.
Исходная (загрязненная) вода пропускается через поры мембраны, настолько мелкие, что загрязнения сквозь них почти не проходят. Чтобы предотвратить забивание пор мембраны, входной поток направляется вдоль мембранной поверхности, который вымывает загрязнения. Таким образом, один входной поток разделяется на два выходных: пермеат (раствор, проходящий через мембранную поверхность) и концентрат (часть исходного потока, не прошедшего через мембрану). [3]
Обратноосмотическая полупроницаемая мембрана представляет собой композитный полимер неравномерной плотности. Этот полимер образован из двух слоев, неразрывно соединенных между собой: наружного очень плотного барьерного слоя толщиной около 10 миллионных см и менее плотного пористого слоя, толщина которого составляет 5 тысячных см.
Осмотическая мембрана действует как барьер для всех растворенных солей и неорганических молекул, а также органических молекул с молекулярной массой более 100. Молекулы воды свободно проходят через мембрану, создавая поток пермеата. Качество пермеата сопоставимо с качеством обессоленной воды, полученной по традиционной схеме Н-ОН-ионирования, а по некоторым параметрам (окисляемость, содержание кремниевой кислоты, железа и др.) превосходит. [4]
Рисунок 1. Принципиальная схема Н-ОН-ионирования
Обратноосмотическая мембрана - это прекрасный фильтр и теоретически в полученной в результате фильтрации чистой воде не должно содержаться растворенных минеральных веществ, независимо от их концентрации во входящей воде.
В промышленности такие мембраны изготавливают из полимерных и керамических материалов. В зависимости от размера пор, с их помощью осуществляется:
* обратный осмос;
* микрофильтрация
* ультрафильтрация;
* нанофильтрация. [4]
Таблица 1. Основные характеристики баромембранных процессов
|
Процесс |
Размер пор, мкм |
Давление, атм |
|
|
Микрофильтрация |
<0,1 |
0,5-5 |
|
|
Ультрафильтрация |
0,1-0,01 |
5-10 |
|
|
Обратный осмос |
0,01-0,0001 |
30-60 |
С середины 80-х годов на рынке появились мембраны из неорганических материалов - керамики и графита.
Неорганические мембраны практически лишены недостатков полимерных, но имеют собственный недостаток в виде большой хрупкости. Это лимитирует их геометрическую форму - трубки или многоканальные блоки. водоподготовка котельная ионирование мембранный
Следствием такой формы является очень низкая удельная производительность, ведущая к большим капитальным затратам на изготовление установок. [5]
Чаще используют как материал мембранных фильтров - нитрат целлюлозы. Из-за регулярной линейной структуры цепи целлюлоза является полимером высокой кристалличности, и, хотя она очень гидрофильна, она нерастворима в воде. Это является следствием кристалличности и наличия межмолекулярных водородных связей между гидроксильными группами. Несмотря на замечательные мембранные свойства, нитрат целлюлозы очень чувствителен к термическому, химическому и биологическому разложению. Чтобы избежать такого разложения, процесс должен производиться при рН 4-6,5 и при нормальной температуре. Не смотря на эти недостатки мембраны из нитрата целлюлозы практически не превзойдены по совокупности трех основных показателей: производительности, задерживающей способности и стоимости.
Рисунок 2. Формула нитрата целлюлозы
Мембранный фильтр состоит из нескольких слоев, которые соединены вместе и обмотаны вокруг пластиковой трубки. Материал мембраны полупроницаем. Вода продавливается через полупроницаемую мембрану, которая отторгает даже низкомолекулярные соединения. [6,7]
Рисунок 3. Мембранный фильтр
Список литературы
1. Технология водоподготовки для отопительного котла. ЗАО "Научно-производственная компания Медиана-Фильтр" - URL: http://energy.csti.yar.ru/ documents/view/5020130033.
2. Требования к качеству питательной воды для питания паровых и водогрейных котлов - URL: http://www.sergey-osetrov.narod.ru/Projects/Boiler/ Water_for_boiler.htm.
3. Обратный осмос. к.х.н. О.В. Мосин - URL: http://infobos.ru/str/583.html.
4. Очистка мембран обратного осмоса. ОАО "Аква Композит" - URL: http://akva-kompozit.ru/index.php/component/content/article/59generalquestions/ 283-ochistka-membran-obratnogo-osmosa.
5. Введение в мембранную технологию - Мулдер М.
6. По материалам семинара НТС "Стройинформ" "Очистка питьевой воды, горячее и холодное водоснабжение. Оборудование для очистки, теплообменники, тепловые пункты, насосы, трубы, арматура".
7. Мембраны и мембранные процессы. Проф Г. Капаннелли, проф Г. Павлихин, проф Н. Попов, проф Х. Гарелик.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Производство высокоочищенной питьевой воды, системы ее очищения и техническое обслуживание. Применение метода двухступенчатого обратного осмоса для современного способа получения воды для инъекций. Основные положения метода, его достоинства и недостатки.
контрольная работа [260,5 K], добавлен 07.11.2014Оценка качества воды в источнике. Обоснование принципиальной технологической схемы процесса очистки воды. Технологические и гидравлические расчеты сооружений проектируемой станции водоподготовки. Пути обеззараживания воды. Зоны санитарной охраны.
курсовая работа [532,4 K], добавлен 02.10.2012Понятие и принцип работы пароводяного цикла котельных установок, его устройство и характеристика элементов. Причины образования отложений в теплообменных аппаратах. Процесс умягчения воды по методу катионного обмена. Принципиальные схемы водоподготовки.
контрольная работа [780,7 K], добавлен 18.01.2010Задачи обработки воды и типология примесей. Методы, технологические процессы и сооружения для очистки воды, классификация основных технологических схем. Основные критерии для выбора технологической схемы и состава сооружений для подготовки питьевой воды.
реферат [1,2 M], добавлен 09.03.2011Устройство и принцип работы рециркуляционного насоса, технологическая схема работы деаэрационно-питательной установки и сепаратора непрерывной продувки. Тепловой расчет котла, гидравлический расчет водовода технической воды, системы умягчения воды.
дипломная работа [585,1 K], добавлен 22.09.2011Методы обеззараживания воды в технологии водоподготовки. Электролизные установки для обеззараживания воды. Преимущества и технология метода озонирования воды. Обеззараживание воды бактерицидными лучами и конструктивная схема бактерицидной установки.
реферат [1,4 M], добавлен 09.03.2011Требования к воде, используемой в фармацевтическом производстве. Концепция фармацевтической системы качества. Международный стандарт GMP и его показатели. Качество воды для инъекций. Обратный осмос, санация системы распространения воды для инъекций.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.06.2012Теоретические сведения о системах обратного осмоса (гиперфильтрации), лучшего из известных способов фильтрации воды. Явление осмоса. Описание обратноосмотических мембран их устройство. Фирмы-производители мембран, характеристика выпускаемой продукции.
реферат [855,3 K], добавлен 11.01.2011Рассмотрение основных методов промышленной очистки воды. Очищение от загрязнений методом электрокоагуляции. Изучение технологических процессов и конструкции электрокоагуляторов. Расчет производительности устройства и показателей его эксплуатации.
курсовая работа [704,3 K], добавлен 30.06.2014Методы улучшения качества воды в зависимости от загрязнения. Современные бытовые и промышленные ионообменные фильтры водоподготовки. Ионитовые противоточные фильтры для умягчения и обессоливания воды. Противоточная регенерация ионообменных смол.
реферат [1,1 M], добавлен 30.04.2011Обоснование необходимости очистки сточных вод от остаточных нефтепродуктов и механических примесей. Три типоразмера автоматизированных блочных установок для очистки. Качество обработки воды флотационным методом. Схема очистки вод на УПН "Черновское".
курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.04.2015Технологический процесс очистки воды, автоматизация определения качества поступившей воды и расчета необходимых химических веществ для ее обеззараживания поэтапно на примере работы предприятия ГУП "ПО Горводоканал". Контроль ввода реагентов в смеситель.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 25.05.2012Выбор и обоснование принятой схемы и состава сооружений станции водоподготовки. Расчет изменения качества обработки воды. Проектирование системы оборотного охлаждающего водоснабжения. Расчет реагентного хозяйства для известкования и коагуляции воды.
курсовая работа [317,2 K], добавлен 03.12.2014Проблемы воды и общий фон развития мембранных технологий. Химический состав воды и золы ячменя. Технологическая сущность фильтрования воды. Описание работы фильтр-пресса и его расчет. Сравнительный анализ основных видов фильтров для очистки воды.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 08.05.2010Расчет мембранного аппарата. Определение количества мембранных элементов, составление балансовых схем по движению воды и компонента, подбор насосного оборудования для обеспечения требуемого рабочего давления при подаче воды в мембранный аппарат.
контрольная работа [245,6 K], добавлен 06.05.2014Система водоснабжения и водоотведения на муниципальном предприятии, характеристика его очистных сооружений. Технология водоподготовки и эффективность очистки сточных вод, контроля качества очищаемой воды. Группы микроорганизмов активного ила и биоплёнки.
отчет по практике [370,7 K], добавлен 13.01.2012Определение жесткости и щелочности воды. Расчет эквивалентной концентрации раствора. Химический состав примесей воды. Уравнения гидролиза полученных соединений. Молярные концентрации ионов. Расчет произведений активных концентраций. Образование шлама.
контрольная работа [100,3 K], добавлен 11.05.2014Мембранная технология очистки воды. Классификация мембранных процессов. Преимущества использования мембранной фильтрации. Универсальные мембранные системы очистки питьевой воды. Сменные компоненты системы очистки питьевой воды. Процесс изготовления ПКП.
реферат [23,1 K], добавлен 10.02.2011Описание технологических процессов водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод города Кронштадта. Стадии процесса водоподготовки. Виды резервуаров для воды, дренажная система, сооружения биологической очистки. Охрана труда и окружающей среды.
отчет по практике [1,0 M], добавлен 20.03.2010Описание технологической схемы водоподготовки и приготовления электролита. Себестоимость изготовления емкости с перфорированной решёткой, аппарата с мешалкой. Назначение и принцип работы ионитового фильтра. Расчет фланцевых соединений для патрубков.
дипломная работа [966,0 K], добавлен 13.06.2015
