Исследование процессов приводящих к изменению технологических параметров мембранных систем при их эксплуатации

• Автор: Хаханов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 104 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ Список обозначений и сокращений.

Введение.

Обзор литературы.

Баромембраниые процессы. Обратный осмос.

Мембраны, мембранные аппараты и установки.

Изменение технологических параметров мембранных установок в процессе эксплуатации.

Загрязнение обратноосмотических аппаратов при эксплуатации.

Методы регенерации мембран.

Заключение.

Экспериментальная часть.

Установка обратноосмотического обсссоливапия.

Методика анализа осадков, образующихся на стадии обратноосмотического обсссоливапия.
Обработка результатов Результаты и их обсуждение.
Обратноосмотическое опреснение с применением системы предварительной очистки воды Схема 1 Обратноосмотическое опреснение без применения системы предварительной очистки воды Схема 2 Обратноосмотическое опреснение с ингибированием осадкообразования Схема 3
Обратноосмотическое опреснение с гидравлической промывкой Схема 4
3.4.1. Влияние гидродинамических параметров на процесс обратноосмотического опреснения в модулях рулонного типа.
3.4.2. Периодичность гидравлических промывок.
3.5. Обратноосмотическое опреснение с ингибированием
осадкообразования и гидравлической промывкой Схема 5
3.6. Обратноосмотическое опреснение с иигибированисм осадкообразования, гидравлической промывкой
и ополаскиванием пермсатом Схема 6
3.7. Сопоставление различных схем проведения
обратноосмотического обессоливания
3.8. Практическое применение обратиоосмотического
обессоливания
Выводы
Список литературы


СОДЕРЖАНИЕ Список обозначений и сокращений. Введение. Обзор литературы. Баромембраниые процессы. Обратный осмос. Мембраны, мембранные аппараты и установки. Изменение технологических параметров мембранных установок в процессе эксплуатации. Загрязнение обратноосмотических аппаратов при эксплуатации. Методы регенерации мембран. Заключение. Экспериментальная часть. Установка обратноосмотического обсссоливапия. Методика анализа осадков, образующихся на стадии обратноосмотического обсссоливапия. Обработка результатов Результаты и их обсуждение. Влияние гидродинамических параметров на процесс обратноосмотического опреснения в модулях рулонного типа. Периодичность гидравлических промывок. FI - индекс загрязненности (Fouling Index). Актуальность проблемы. В настоящее время огромное внимание уделяется получению чистой пресной воды с целью ее использования как в промышленности, так и в быту. Одним из направлений решения этой проблемы является обратноосмотическое обсссолива-ние. Однако, несмотря на то, что этот метод получил широкое применение при обессолива-нии вод с различной исходной концентрацией растворенных веществ, как и все мембранные методы разделения, он имеет существенный недостаток: большие капитальные и эксплуатационные затраты на подготовку воды, поступающей непосредственно па мембранный модуль. Поэтому снижение капитальных и энергетических затрат при разработке технологической схемы водоподготовки, включающей обратиоосмотическос обессоливание, и управлении режимами ее эксплуатации является актуальным. Цель работы: снизить капитальные и эксплуатационные затраты на обратноосмотическое обессоливание, разработав технологическую схему, исключающую блок прсдварителЕ,-ной подготовки. Предложен новый подход к определению гидродинамических режимов в напорном канале обратноосмотических рулонных элементов. Разработан алгоритм эффективного управления обратноосмотическими установками без систем предварительной подготовки воды. Разработана технологическая схема обратноосмотического обсссоливания без применения предварительной подготовки. Определены режимы устойчивой работы систем, работающих на неподготовленной воде. Исследования, проведенные в процессе работы, легли в основу проектирования ряда систем различной производительности (от 0 до 0 л/час), которые внедрены и успешно эксплуатируются в течение более 5-ти лет. Апробация работы. Материалы диссертации представлялись в виде докладов на Международных конгрессах «Вода: экология и технология» ЭКВАТЕК - и ЭКВЛТЕК- (Москва), Всероссийской конференции “Мембраны - ” (Москва). Глава 1. Обзор литературы. Баромембранные процессы. Обратный осмос. В настоящее время мембранные методы разделения используются в самых различных областях деятельности человека. Низкие энергозатраты, возможность осуществления процесса в большом диапазоне температуры и pH обусловливают их широкое применение. Процесс мембранного разделения - это процесс преобразования потока разделяемой смеси в два потока, обогащенных различными компонентами смеси, при преимущественном проникновении одного из них через полупроницаемую мембрану [1]. Наибольшее практическое применение в настоящее время имеют баромембрапиые процессы. Одним из наиболее перспективных баромембранных процессов является обратный осмос [2), преимущества которою заключаются в малых энергозатратах, простоте конструкций аппаратов и установок, малых их габаритах и простоте эксплуатации. Этот метод применяет-ся для обессоливания вод с солесодержанием до г/л, причем границы его использования постоянно расширяются. Метод обратного осмоса возник в г. Рейдом и Бретоном (США) были открыты полупроницаемые свойства ацетат целлюлозных мембран [2]. В г. Лоеб и Со-урираджан (США) получили первые асимметричные мембраны, пригодные для промышленного применения [3].