Применение трековых мембран для очистки воды из природных водоемов

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

кристаллов NaNOs? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо провести детальные исследования на различных кристаллах с разным структурным совершенством. Таким образом, новый вариант метода АНВ в конфигурации Чохральского позволяет формировать устойчивые вибрационные потоки с благоприятным для роста кристаллов направлением в широком диапазоне вязкостей расплавов и выращивать монокристаллы с низкой гшотностыо дислокаций при высоких скоростях вытягивания.
Библиографические ссылки
1. Zharikov E.V., Prihod’ko L.V. Storozhev N.R. Hi. Cryst. Growth, 1990. Vol. 99. PP. 910−914.
2. Zharikov E.V. Prihod’ko L.V. Storozhev N.R. //Crvst. Res. Teoh., 1989. Vol. 24. PP. 761−765.
3. Avetissov I. Ch. [ets. J- // New achievements in materials science- 11 France-Russia Seminar [Moscow, Russia, 10−12 November, 2005]. Book of Abstracts. М., 2005. PP. 48−51.
4. Avetissov I. Ch. [ets. J- // 15-th International Conference on Crystal Growth [August 12−17, 2007, Salt Lake City, Utah, USA], Technical Digest on CD-ROM/ Paper 448.
5. Коваленко A.H., Жариков E.B. // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. [под ред. П. Д. Саркисова и В.Б. Сажина]- / РХТУ им. Д. И. Менделеева М.: Изд-во РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2003. Т. XV. № 11. С. 38−44.
6. Верезуб Н. А. [и др. ]- // Кристаллография, 1996. Т. 41. № 6. С. 1110−1114.
7. Бердников В. С // Материалы Электронной техники, 2008. Т.З. С. 4−17.
8. Костиков В. А. [и др. ]- // XII Национальная конференция по росту кристаллов: Тезисы докладов [Москва, 23−27 октября, 2006]. М. 2006. С. 145.
9. Комник С. Н. // УФЖ, 1967. Т. 12. № 8. С. 8
10. Уилкинсон Г. Р. Спектры КР ионных, ковалентных и металлических кристаллов // Применение спектров комбинационного рассеяния [под ред. А. Андерсона]. М.: Мир, 1977. С. 408.
11.1. de Wolf. Semiconductors. // Analytical Applications of Raman Spectroscopy [ed. M.J. Pelletier], Blackwell Science, Oxford, 1999. PP. 435−472,
УДК 628. 16. 081:537. 563. 7
E.B. Максимова, Ю. В. Прокофьева, H.H. Казанцева*, И.А. Почиталкина
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия '-* ФГУП «Центр Келдыша», Москва, Россия
ПРИМЕНЕНИЕ ТРЕКОВЫХ МЕМБРАН ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ИЗ ПРИРОДНЫХ ВОДОЕМОВ
The opportunity of application of track membranes for water treating from the natural reservoirs is investigated, intended for technological needs and conditions of regeneration of track membranes are certain by a method of return washing.
Исследована возможность применения трековых мембран для очистки воды из природных водоемов, предназначенной для технологических нужд и определены условия регенерации трековых мембран методом обратной промывки.
Мембранные технологии конкурируют по эффективности и экономичности с другими методами подготовки воды, благодаря их способности удалять широкий спектр органических и неорганических загрязняющих веществ и патогенные микроорганизмы,
В ФГУП «Центр Келдыша» разработана серия рулонных микро-фильтрационных элементов на основе трековых мембран с цилиндрическими порами. В процессе эксплуатации производительность мембранных аппаратов постепенно уменьшается, так как на турбулизаторной сетке, на поверхности и на стенках пор мембран осаждаются частички загрязнений, увеличивающие общее гидравлическое сопротивление мембранных аппаратов.
С целью увеличения срока службы мембранных элементов была проведена научно-исследовательская работа, направленная на поиск оптимального режима эксплуатации и регенерации трековых мембран обратным током фильтрата. В качестве исходной воды использовалась вода из заборного коллектора МНГТЗ (табл.1.). В ходе эксперимента проведены исследования по определению эффективности двухступенчатой очистки речной воды методом грубой фильтрации и глубокой очистки методом мембранного разделения.
Осветление воды происходит в результате механического удерживания нерастворимых примесей воды в объеме фильтрующего материала. Первая ступень очистки речной воды заключалась в пропускании через колонку, заполненную кварцевым песком, с последующим исследованием характеристик полученного фильтрата. Вторая — в пропускании через трековую мембрану.
Табл. 1. Параметры москворецкой воды
Показатель Ед. из м. Значение
Общая минерализация мг/л 350−560
pH ед. 7,2 — 8,2
Хлориды мг/л 50- 115
Кальций мг/л о 0 1 о
Магний мг/л 10−100
Железо мг/л 0,8 -2,0
Щелочность мг/л 100 — 240
ХПК мг02/л 30−40
Взвешенные вещества мг/л 5−20
ОМЧ кое/мл до 10
Мутность NTU 6−10,5
Цветность ° цвет. & gt-70
На экспериментальной установке был смоделирован процесс эксплуатации трекового микрофильтра, предназначенного для очистки речной воды. Вода из емкости под давлением проходила через ячейку, в которой
находился образец мембраны известной площади с известной долей свободного сечения, после чего измерялся объем полученного фильтрата за определенное время.
6 8 Время" сек
Рис. 1. Выбор оптимального диаметра поры для очистки москворецкой воды с мутностью 2,5−4,1, М1Ти.
В качестве объектов исследования были использованы трековые ПЭ'-ГФ мембраны с диаметром пор 0,2- 0,6 и 1,0 мкм.
В ходе эксперимента была получена зависимость производительности мембраны от диаметра пор (рис. 1). Сравнив проницаемость исследуемых мембран, нашли целесообразным проведение дальнейших испытаний на мембранах с диаметром пор 0,6 и 1,0 мкм.
Табл. 2. Сравнительная характеристика коагулянтов
Коагулянт Доза коагу- лянта, г/л Удельная производительность, м /(м барчас) Средний объем фильтрата на промывку, % Средняя мутность фильтрата, ыти
Макс. Мин.
АЬ (80. і)з, 10 мг/мл в пересчете на АЬ 0,05 14,04 3,65 11 0,15
Аква-Аурат,]0 мг/мл в пересчете на АЬ,+ 0. 05 6,04 1,3 20 0,25
РеС1], 10 мг/мл в пересчете на Ре34 0,05 8,09 1,25 25 0,17
Вода, поступающая после микрофильтрационных установок на установки обратного осмоса, должна иметь мутность не более 0,5 N111. Опреде-
ление мутности проводили на турбодиметре в условных единицах измерения нти.
Т.к. ни одна из используемых мембран не позволила получить требуемую мутность, пришли к выводу о необходимости предварительной во-доподготоЕки. В целях экономии производственных площадей и уменьшения нагрузки на установки микрофильтрации был применен метод контактной коагуляции на осветлительных фильтрах. В ходе эксперимента были исследованы три коагулянта (табл. 2).
фь ф2, ф- - фильтрация- и — промывка
время, мин
Рис. 2. Филы рециклы для мембраны с порой 0,6 мкм
Из полученных данных можно сделать вывод, что введение коагулянта сульфата алюминия обеспечивает высокую степень очистки при фильтрации. Доза сульфата алюминия варьировалась в пределах от 5 мг/л до 50 мг/л. Из полученных данных определи ли, что оптимальной является доза 40 мг/л.
В процессе эксплуатации на поверхности и в порах мембраны осаждаются различные загрязнения, что приводит к необратимому падению производительности. Для обеспечения устойчивой работы мембраны необходимо проводить регенерацию, одним из способов которой является гидравлическая промывка. С целью определения зависимости производительности мембраны от давления обратной промывки был получен массив данных, из которого следует, что производительность мембраны растет пропорционально увеличению давления обратной промывки. С учетом экономического аспекта было выбрано давление 3,0 бар.
Контроль эффективности промывки осуществляли по значению мутности промывной воды. Интервал измерения составлял 2 секунды. С помощью растрового электронного микроскопа были сделаны фотографии загрязненной мембраны до и после гидравлической промывки. Снимки очищенной мембраны подтверждают, что при давлении гидравлических промывок 3,0 бар поверхность мембраны очищается практически полностью.
Режим работы фильтра описывается временем и давлением фильтра-
ции и промывки. Для обеспечения лучшей производительности фильтра необходимы частые промывки, что приводит к большим энергетическим затратам. Поэтому эффективнее производить промывки после снижения проницаемости мембраны до некоторой стабильной величины.
Для исследуемого процесса были выбраны следующие параметры режима работы фильтра: давление фильтрации — 1 бар, время — 7 мин- давление промывки — 3 бар, время — 6 сек В процессе эксплуатации мембраны производительность падает со временем от 1 б до 2 м /м~час, после чего выходит на плато. Качество фильтрата при этом не меняется. После проведения промывки производительность мембраны восстанавливается более чем на 50% от исходной величины (рис. 2).
Сочетание процессов коагуляции и фильтрации и подбор оптимального технологического режима позволили повысить производительность мнкрофильтрационных установок в среднем на 60% и добиться требуемого качества продукционной воды. Качество воды после цикла очистки позволяет использовать ее для обесеоливания на установках обратного осмоса.
Библиографические ссылки
1. Гончарук В. В., Клименко Н А. Современные методы технологии подготовки питьевой воды. // Химия и технология питьевой воды., 2006. № 14. 275 с.
2. Рябчиков В. Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. М. :ДеЛи-принт, 2004. 326 с.
3. Десятов А. В., Баранов А. Е., Казанцева Н. Н. Применение микрофильтра-ционных мембран с цилиндрическими порами для очистки природных вод. // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение, 2008. С. 11−19.
УДК 631. 812:66. 017:661. 542. 92:546. 175−44:661. 183. 6:001. 89
К. П. Усмонов, И. А. Почиталкина, Т. В. Конькова, Е. Ю. Либерман
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБРАЗЦОВ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ, МОДИФИЦИРОВАННОЙ ЦЕОЛИТОМ
Take rock specimen test ammoniac saltpeter, modify addition synthetically zealot method DTA. Be given results attest on increase thermo stability operative embodiment as compared with analogue — ammoniac saltpeter by State Standard 2−85.
Проведены исследования образцов аммиачной селитры, модифицированной добавкой синтетического цеолита методом ДТА. Полученные результаты свидетельствуют об увеличении термостабильности экспериментальных образцов по сравнению с аналогом -аммиачной селитрой ГОСТ 2–85.
Среди минеральных азотсодержащих удобрений аммиачная селитра занимает ведущее место, так как является безбаластным удобрением, с достаточно высокой конце-нтрацией питательных веществ, доступной по цене.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой