Разработка мембранных установок на основе баромембранных методов очистки воды

• Автор: Лю Яньцин
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЕЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ОБРАТНОЕО ОСМОСА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ
1.1 Баромембранные процессы
1.2 Структурно-классификационная схема применяемых мембран
1.3 Аппараты для очистки сточных вод
1.4 Выводы из аналитического обзора и цель работы
ЕЛАВА 2 РАЗРАБОТКА БАРОМЕМБРАННЫХ МЕТОДОВ
ОЧИСТКИ ВОДЫ
2.1 Описание экспериментальных установок
2.2 Расчет производительности аппаратов
2.3 Обработка результатов эксперимента
2.4 Полупроницаемые перегородки (мембраны)
2.4.1 Ацетатцеллюлозные полупроницаемые перегородки
2.4.2 Полупроницаемые перегородки на основе неорганических материалов
2.4.3 Жесткопористые мембраны на основе боросиликатного стекла
2.5 Факторы внешнего воздействия в характеристиках
полупроницаемых поверхностей
2.5.1 Повышение стабильности работы полупроницаемых поверхностей с учетом критерия Рейнольдса
2.5.2 Стабильность характеристик разделения полупроницаемых поверхностей при различных значениях давления исходного раствора
2.5.3 Зависимость стабильности работы полупроницаемых поверхностей от температуры исходного раствора
2.5.4 Зависимость стабильности характеристик разделения от
концентрации исходных растворов
2.6 Вопросы нестабильности характеристик разделения при
изменении ряда меняющихся параметров
2.7 Выводы по главе

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ БАРОМЕМБРАННЫХ
АППАРАТОВ
ЗЛ Аппараты на основе стеклянных капилляров
3.2 Аппараты торцового типа
3.2.1 Многосекционный безкорпусный баромембранный аппарат
3.3 Разработка и испытание мембранных аппаратов с
сальниковыми коробками
3.4 Разработка аппаратов с подогревом исходного раствора
3.5 Аппараты пофракционного разделения
3.6 Усовершенствования насосной системы для высоконапорных
процессов разделения
3.7 Выводы по главе
ГЛАВА 4 АНАЛИЗ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ НА БАЗЕ
БАРОМЕМБРАННЫХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ ВОДЫ
4.1 Нормативная база
4.2 Отношения с ГУП «Мосводосток»
4.3 Отношения с ГУП «Мосводоканал»
4.4 Очистка сточных вод на очистных сооружениях
4.5 Платежи за водопользование
4.6 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1-П

ВВЕДЕНИЕ
Как известно, процессы нанотехнологии вызывают к себе все большее и большее внимание. В связи с этим потребность в данной технологии продолжает расти. Это актуально для промышленных предприятий и организаций, которые испытывают острую потребность в очистке сточных и питьевых вод [1-5,11]. Поэтому возникает необходимость совершенствования [6-8,11] существующих методов очистки [9-15] воды на базе эффективных баромембранных установок [16-30].
Применение обратного осмоса [31-59] ориентируется, прежде всего, на обеспечение безопасной жизнедеятельности человека.
Стимулирование производства инновационного [6-8] отечественного оборудования, технологий и материалов, совершенствование технологий очистки [9-15] и обеззараживания воды, совершенствование методов экологического оперативного контроля воды по интегральным и технологическим показателям и, наконец, разработка инновационных схем обратноосмотической направленности является насущной задачей современности [16-61].
В этой связи разработка аппаратов [11, 62-104] для баромембранных процессов является важным направлением развития технологии разделения жидких систем.
Вместе с тем обеспечение конкурентной способности существующих и вновь разрабатываемых аппаратов [62-104] баромембранных процессов связан с контролем изменения рабочих характеристик, которые могут существенно меняться, делая процесс труднопредсказуемым. Это в значительной степени осложняет прогнозирование [11, 8-26, 33-59] работы аппаратов баромембранных процессов как на стадии проектирования, так и в процессе эксплуатации.
Автор благодарит д. т. н., профессора, Дорохова И. Н. за научные консультации по работе.

обладают достаточной производительностью и кроме этого выполнены не на должном уровне конструкторских разработок.
Результаты дальнейшего исследования показали, что применение добавок для формирования полупроницаемого селективного слоя также не вносит существенный вклад в стабильность характеристик разделения мембран. При этом следует заметить, что даже использование коллоидных систем на основе поливалентных металлов (к примеру, трехвалентного железа) не приводит к желаемому результату.
В таблице 2.2 приведены исходные данные опытов методом осаждения.
Таблица 2.2 - Характеристики разделения мембран, которые получены методом осаждения
№№ Название материал мембрана Вещество осаждения Давление, Р, МПа Концентрация, кг/м 3 (г/л) Гіроницае -мость Є , м3 /м2 с (л/м 2 ч) Селективность, (р%
1 І Іергамент Комплекс он меди 5,7 24,0 87,0 10,
1,4 24,0 57,6 11.
2 ФНС-2 Клмплекс он железа 3,0 25,8 21,8 10,
7,0 25,8 800,0 5,
3,0 25,8 182,0 15,
3 ФНС-2 Сера 3,0 15,4 23,8 10.
7,5 15,4 268,0 6,
3,0 15,4 819,0 16,
4 Ми пласт Комплекс он меди 0,3 19,7 36,4 12,
1,5 19,7 36,4 12,
5 Фаянс Комплекс он меди 6,0 20,5 15,7 19,
9,0 20,5 26,2 15,
6 Фаянс Углерод 3,0 21,5 9,5 9,