Очистка воды гиперфильтрацией

реферат

Области применения гиперфильтрации

Разделение жидких смесей - одна из трудных проблем химической технологии. Даже если сосредоточить внимание только на растворах электролитов, круг систем, разделение которых представляет собой важную народнохозяйственную задачу, очень широк. Ограничимся только несколькими примерами, касающимися наиболее распространенных водных систем. Для этих систем наиболее важный круг задач связан с деминерализацией -- необходимостью снижения общего солесодержания или же удаления из воды ионов, наиболее вредных в тех или иных конкретных условиях.

Технология деминерализации в настоящее время направлена либо на получение чистой в той или иной степени воды, либо на выделение из растворов ценных растворенных веществ, либо на защиту водного бассейна. Наиболее крупномасштабные задачи возникают в связи с необходимостью получения чистой воды и экологией.

Без деминерализации невозможно организовать питьевое водоснабжение многих регионов страны, причем тенденция расширения этих регионов прослеживается очень четко. Процесс деминерализации, направленный на получение питьевой воды, называют опреснением солевой состав полученной воды должен отвечать определенным требованиям или же он может быть в дальнейшем скорректирован добавками необходимых компонентов, В получении чистой воды заинтересованы многие отрасли промышленности. Здесь можно выделить три важнейших класса задач. Огромное количество воды потребляет энергетика.

С целью предохранения котлоагрегатов от накипеобразования вода подвергается умягчению путем удаления солей жесткости.

Рис.14 Пример применения установок обратного осмоса для очистки сточных вод гальванического производства [5]

Очень многие производства электронной и радиотехнической промышленности используют предельно чистые вещества и поэтому нуждаются в глубоко обессоленной воде, солесодержание которой должно быть ниже, чем в дистиллированной воде. Процесс деминерализации в этом случае называют обессоливанием.

Наконец, очистка сточных вод различных производств включает в качестве составной части процесс деминерализации. Как известно, защиту водного бассейна от промышленных стоков осуществляют посредством организации замкнутых циклов. Сточная вода подвергается очистке, очищенная вода возвращается в производство, за счет чего многократно снижается потребление природной или водопроводной воды. Узким местом в организации замкнутых циклов водоснабжения является деминерализация. Применение водных (так называемых мокрых) технологий связано с обогащением воды солями, многократное использование воды приводит к значительному росту солесодержания. Поэтому при создании замкнутых циклов предусматривается и узел деминерализации, причем часто именно здесь возникают наибольшие трудности. Для решения той или иной конкретной задачи деминерализации важнейшее значение имеет начальное солесодержание воды. При высоком солесодержании (порядка десятков граммов на литр) оправдано концентрирование соли посредством выпаривания. Но этот метод связан с большим расходом энергии. Если начальное солесодержание ниже, предпочтение оказывается другим, значительно менее энергоемким методам. Среди них наибольшее распространение получил ионный обмен, который обычно применяют при низком начальном солесодержании. Однако из-за недостаточной освоенности промышленностью мембранных методов деминерализации ионный обмен используют и при относительно высоком солесодержании. Чем выше начальное солесодержание, тем чаще необходимо проводить регенерацию ионитов, состоящую в замене поглощенных катионитом катионов ионами водорода, поглощенных анионитом анионов - гидроксид-ионами.

Регенерация, естественно, осуществляется с применением кислот и щелочей. Возникающие при регенерации рассолы на каждый грамм соли, извлеченной из подлежащей деминерализации воды, содержат несколько граммов соли, возникающей из кислоты и щелочи, использованных в регенерации. В результате при широкомасштабном применении ионного обмена в водный бассейн попадают щелочь и кислота, использованные при регенерации. Ионообменная технология -- источник засоления природных вод. Она признана в настоящее время экологически вредной, и ее широкое применение (при немалых начальных солесодержаниях воды) -- временная мера.

Замена ионного обмена мембранными методами деминерализации -- одна из прогрессивных тенденций развития технологии деминерализации. В общем плане -- это отказ от реагентного метода (ионный обмен) в пользу безреагентных (мембранные методы).

Выводы по задачам

1. В процессе написания реферата были изучены теоретические основы процессов обратного осмоса (гиперфильтрации). Суть мембранных технологий и применимость на различных производствах и в быту.

2. Анализ технологических процессов и оборудования применяемого при очистке воды методом гиперфильтрации, позволяет сделать вывод, что мембранные технологии являются наиболее экономически выгодными, при наилучшем качестве фильтрации. Рассмотренный метод очистки воды можно считать наиболее перспективным в процессах водоподготовки и очистки сточных вод.

Список используемой литературы

1. Дытнерский Ю. И. Обратный осмос и ультрафильтрация М.: Химия, 1978. --352 с, ил.

2. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. М.: Химия - 1986 - 272 с.

3. Таубе П.Р., Баранова А.Г. Химия и микробиология воды: Учебник для студентов вузов. - М.:Высш.шк. 1983. - 280с

4. Духин С.С., Сидорова М.П., Ярощук А.Э. Электрохимия мембран и обратный осмос. Ленинград "Химия" 1991 г.

5. Интернет - ресурсы.

Делись добром ;)