Свойства мембран

Мембраны должны обладать следующим достоинством:

1.Высокой разделяющей способностью(селективность).

2.Устойчивостьюк действиям среды.

3.Большой удельной производимостью (проницаемостью).

4. Неизменностью характеристик.

5. Достаточной механической прочностью, низкой стоимостью.

Селективность определяет эффективность процесса:

Φ=С_н-С_к/С_н*100,%,

С_н , С_к- начальная и конечная концентрация вещества в исходной воде.

Проницаемость, определяется количеством фильтрата полученного в едином времени.

К1-коэфициент пропорциональности, зависит от проницаемости мембран.

-разность давления воды до и после мембраны.

-разность осмотического давления до и после мембран.

Скорость обратного осмоса прямо пропорционально эффективному давлению, т.е. разности между приложенного давления осмотического.

Для проведения процесса применяются пористые мембраны в виде тонких пленок, изготовленные из полимерных материалов. Наибольшее распространение получили полимерные мембраны из ацетат целлюлозы. Выполняются из полиэтилена; фторированного этиленпропиленового сополимера; ацетобутирата целлюлозы и др. Все эти мембраны используются в установках обратного осмоса и подбирают в зависимости от условий проведения процесса.

Процесс мембранного разделения может происходить по нескольким схемам:

· Ступенчато

· Коскадно

-Ступенчато - это соединение обратноосмотических аппаратов последовательно.

До Со q_nC_n=10% от Со; q_n=90% от q_o

qpCp=90%Со;qр=10%qo

Одноступенчато

q_oC_o q_n”Cn^”

q^’nCn

2г/л q_pC_p q_pC_p 0,2г/л=200мг/л

-Каскадная, пермиат после обратноосмотической установки уходит потребителю, а рассол направляется на обратноосмотическую установку, пермиат соединяется со следующим пермиатом, а концентрат направляется на обратно осмотическую установку.

q_oC_o q_nC_p

q_pC_p q^’_nC_p^’

q^’_pC_p^’

Процесс мембранного разделения зависит от давления, гидродинамических условий, конструкции аппарата, концентрации воды поступающую на обработку и температуры.

Например: -Увеличивающая концентрация раствора приводит к росту осмотического давления, повышению вязкости и отсюда следует к снижению вязкости проницаемости и селективности.

-С ростом температуры уменьшается вязкость и плотность, что способствует росту проницаемости.

Основное требование к воде, поставленные на обратноосмотические установки: Вода не должна содержать абсолютно никаких механических примесей и органических соединений, поэтому в схемы с установками обратного осмоса включают аппараты по осветлению, обесцвечиванию воды и фильтрованию, причем после механических фильтров должны стоять фильтры тонкой очистки.

Чаще всего в схему установки с обратным осмосом включают установки по ультрафильтрации. Расчет установки сводится к подбору мембран, определению числа модулей и эффективности установки и расчету количества пермиата и концентрата. Для расчета обратноосмотической установки есть программа.