Обратный осмос и ультрафильтрация

Технология обратного осмоса и ультрафильтрации [c.168]

Обратный осмос и ультрафильтрация принципиально отличны от процессов фильтрования, так как при их реализации образуется не осадок, как при фильтровании, а лишь два раствора с различными концентрациями примесей. Однако для достижения длительного срока службы полупроницаемых мембран необходима предварительная достаточно полная очистка воды от коллоидных и грубодисперсных примесей. [c.170]

Мембраны в виде полых волокон для обратного осмоса обычно имеют наружный диаметр 45...200 мкм и толщину стенки 10... 50 мкм, а для ультрафильтрации соответственно 200... 1000 и 50... 200 мкм. При таких размерах обеспечивается необходимая прочность волокон под действием рабочих давлений, используемых при обратном осмосе и ультрафильтрации (соответственно до 10 и 1 МПа). [c.570]

ОБРАТНЫЙ ОСМОС И УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ [c.121]

Методы обратного осмоса и ультрафильтрации заключаются в фильтровании растворов через специальные полупроницаемые мембраны. При этом либо мембрана пропускает только молекулы растворителя (воды), либо частично с растворителем проходят ионы и молекулы задерживаемых веществ. При обратном осмосе осуществляется отделение частиц (молекул, гидратированных ионов), размеры которых сопоставимы с размерами молекул растворителя, тогда как при ультрафильтрации минимальные размеры задерживаемых частиц на порядок больше, причем максимальные их размеры не должны превышать 0,5 мкм. [c.121]

Обратный осмос и ультрафильтрация принципиально отличны от процессов фильтрования, так как при их осуществлении образуется не осадок, как при фильтровании, а лишь два раствора с разными концентрациями примесей. [c.123]

Эффективность процессов обратного осмоса и ультрафильтрации в значительной мере определяется свойствами применяемых мембран, которые должны отвечать следующим требованиям он должен обладать высокой разделяющей способностью (селективностью), высокой удельной проницаемостью, устой- [c.124]

В последнее время в промышленности применяются следующие аппараты для обратного осмоса и ультрафильтрации с плоскими мембранами (фильтр прессового типа) с трубчатыми мембранами диаметром 10—60 мм, которые укладываются внутри перфорированных трубок со спиралевидными (рулонными) мембранами с мембранами в виде полых волокон с внутренним диаметром 24—80 мкм. Разнообразие фильтрующих элементов и аппаратов объясняется прежде всего стремлением упаковать в единицу объема аппарата как можно большую фильтрующую поверхность, чтобы снизить его габариты, а также желанием учесть эксплуатационные возможности для проведения процесса обратного осмоса. [c.128]

Обратный осмос и ультрафильтрация заключаются в следующем если два раствора разной концентрации разделить полупроницаемой мембраной, т.е. проницаемой для растворителей (водной фазы) и непроницаемой для нерастворенного вещества (исходного продукта - эмульсола или концентрата), то молекулы растворителя будут переходить из разбавленного раствора в концентрированный если со стороны концентрированного раствора давление больше осмотического, то можно осуществить перенос растворителя в обратном направлении размер пор полупроницаемых мем- [c.402]

КИ и, в частности обратный осмос, применяемый для опреснения воды, и ультрафильтрация, используемая для очистки нефтесодержащих вод. Отличительной особенностью рассматриваемых методов являются относительная простота конструкций установок, незначительные энергетические затраты и несложная предварительная подготовка воды. К преимуществам обратного осмоса и ультрафильтрации относится также возможность осуществления этих процессов при температуре среды от -Ь 10 до + 40°С и без фазовых превращений. [c.80]

Для осуществления процессов обратного осмоса и ультрафильтрации применяют как одноступенчатые, так и многоступенчатые схемы. Применение различных схем соединения аппаратов определяется прежде всего концентрацией загрязнений в исходном растворе, производительностью установки, свойствами полупроницаемых мембран и требованиями к глубине очистки. [c.82]

Вклад отдельных видов сопротивлений в общее (Я) различен и зависит от типа мембранного процесса и условий его проведения. Например, при диффузионном разделении газов при условии небольшого перепада давлений через мембрану основное сопротивление процессу сосредоточено в самой мембране (/ + г2), и сопротивлениями и Г2 можно пренебречь при обратном осмосе и ультрафильтрации обычно пренебрежимо малой является величина г2 , при испарении через мембрану могут быть соизмеримы все виды сопротивлений-и /-2. [c.341]

Ультрафильтрация является частным случаем обратного осмоса и заключается в фильтровании водных растворов органических веществ и коллоидных растворов через более крупнопористые полупроницаемые мембраны с размером пор радиусом более 15 ангстрем. При ультрафильтрации можно рассматривать воду в процессе ее движения через поры, как сплошную среду, при этом выполняется соотношение [c.586]

Аппараты с полыми волокнами. Аппараты с полыми волокнами нашли широкое применение для разделения растворов ультрафильтрацией и обратным осмосом. Схема аппарата с полыми волокнами показана на рис. 5.5.11 [69]. [c.570]

В странах Западной Европы, США и Японии выпускают различные типы установок обратного осмоса (гипер- и ультрафильтрация). [c.81]

Процесс обессоливания воды обратным осмосом в отличие от дистилляции протекает при обычной температуре и не сопровождается фазовыми превращениями. Аппаратурное оформление процесса является сравнительно простым и состоит из двух основных узлов — мембранного аппарата и насосного агрегата для нагнетания исходной воды или раствора. По расходу энергии обратный осмос выгодно отличается от других способов обессоливания воды. Например, в работе [33] указывается, что расход энергии на обессоливание морской воды составляет (кВт-ч/м ) дистилляцией 63,6 электродиализом 35,8 и обратным осмосом 3,7. Стоимость очистки воды обратным осмосом снижается с увеличением производительности установки и особенно при попутном извлечении ценных составляющих. Затраты на очистку воды гипер- и ультрафильтрацией на крупных установках не превышают стоимость очистки распространенными методами. [c.86]

Результаты исследования и промышленные испытания мембранных процессов позволяют заключить, что обратный осмос (гипер- и ультрафильтрация) является экономичным и перспективным процессом для применения его в различных областях народного хозяйства. [c.86]

Движущей силой процесса ультрафильтрации является разность рабочего и атмосферного давлений (по обе стороны мембраны), а для обратного осмоса — разность между рабочим давлением и разностью осмотических давлений исходного раствора и фильтрата. [c.80]

Несмотря на кажущуюся простоту процесса обратного осмоса и ультрафильтрации до настоящего времени нет единого взгляда на механизм перехода воды через мембраны. Существует несколько гипотез, объясняющих процесс отделения воды от солей при фильтровании воды через мембрану гиперфильтрационная (ситовая), сорбционная, диффузионная, электростатическая и др. Среди них наибольшее применение имеют две первые гипотезы. [c.124]

Обратный осмос и ультрафильтрация протекают под воздействием разности давления по обе стороны мембраны. Выше было указано, что селективность обратноосмотической мембраны сохраняется приблизительно постоянной в течение периода переноса через мембрану свободной (негидратной) воды. Для этого основного периода пропускная способность мембраны приближенно описывается линейным законом фильтраций [c.78]

Обратный осмос и ультрафильтрация Сор =0,01...0,04 С=0 Разделение смеси без фазовых превращений. Энергия потребляется только на созцание давления. Темпераггура близка к нормальной. Процесс легко автоматизируется. Просшга конструкции устройств Необходимость предварительного удаления из СОЖ частиц размером более 20 мкм. Засорение пор мембран. Необходимость создания высокого давления. Большой расход мембран [c.407]

Сущность процессов обратного осмоса и ультрафильтрации заключается в фильтровании растворов под давлением, превышающем осмотическое, через полупроницаемые мембраны, пропускающие молекулы растворителя (воду) и задерживающие (полностью или часгично) молекулы или ионы растворенных веществ [2]. Различие между ультрафильтрацией и обратным осмосом состоит главным образом в том, что они имеют различные области применения, т. е. ультрафильтрация предназначена для отделения высокомолекулярных веществ (М. В. >500) от низкомолекуляриых, а обратный осмос—для разделения истинных растворов низкомолекулярных веществ, обладающих высоким осмотическим давлением. Поэтому при ультрафильтрации достаточны низкие давления (0,4— [c.80]

В практике обратного осмоса и ультрафильтрации известны четыре основных типа аппаратов плоскорамные, трубчатые, рулонные и с полыми волокнами [2]. Аппарат обычно состоит из мембраны, пористой подложки (дренажного слоя) и опорной поверхности (корпуса). Форма мембраны и конструктивное оформление мембранных элементов определяют один из основных параметров аппарата — плотность укладки мембран, т. е. величину их рабочей поверхности в единице объема аппарата. Кроме плотности укладки мембран, к наиболее вал<пым характеристикам указанных аппа ратов относятся металлоемкость конструкций, простота изготовления и монтажа и необходимая степень предварительной очистки воды. [c.82]

Таким образом, нанофилыпрация занимает промежуточное положение между обратным осмосом и ультрафильтрацией. Считают, что нанофильтрацией можно разделить и концентрировать вещества с молекулярной массой 300-3000, а также ионы тяжелых металлов. [c.327]

Ужесточение требований к сбросным водам ВПУ определило развитие безреагентных методов очистки воды, среди которых наиболее разработаны для практического использования мембранные методы, такие как обратный осмос (гиперфильтрация), ультрафильтрация и электродиализ. В основе всех мембранных технологий лежит перенос примесей или растворителя (воды) через мембраны. Природа сил, вызывающих такой перенос, и строение мембран в названных процессах различны. При использовании сил давления при гипер- и ультрафильтрации мембраны должны пропускать молекулы воды, задерживая в максимальной степени ионы и молекулы примесей. При использовании электрических сил в электродиа-лизном методе мембраны должны быть проницаемы для ионов и не должны пропускать молекулы воды. [c.167]

Нанофильтрация занимает промежуточное положение между ультрафильтрацией и обратным осмосом и характеризуется малой задерживающей способностью (селективностью) по солям с одновалентными анионами и органическими соединениями и высокой - по солям с двух- и поливалентными анионами и органическими соединениями. Широкое применение нанофильтрация находит в питьевом водоснабжении для умягчения и частичного обессоливания жестких и солоноватых вод. [c.563]

Аппараты для баромембранных процессов. Большинство процессов мембранного разделения - обратный осмос, нано-, ультрафильтрация - осуществляются в режиме тангенциальной фильтрации. В этом случае разделяемую среду подают параллельно рабочему слою мембраны. Под действием разности давлений происходит разделение исходного потока на две части раствор, прошедший через мембрану, - фильтрат (пермеат) и раствор, задержанный мембраной, - концентрат (ретен-тат), который содержит ионы, молекулы и их ассоциаты, твердые частицы, бактерии. Поскольку разделяемая среда подается вдоль поверхности мембраны, то только часть загрязнений, задержанных мембраной веществ накапливается на ее поверхности, что удерживает [c.563]

Выше уже отмечалось, что концентрационная поляризация приводит к загрязнению мембран. Но этим далеко не исчерпывается ее отрицательная роль в мембранных процессах. Именно она определяет сопротивление массообмену со стороны разделяемого раствора. Из-за повышения концентрации у поверхности снижаются селективность и удельная производительность мембран. Причем поскольку отношение концентраций растворенных веществ у поверхности мембраны и в объеме разделяемого раствора экспоненциально возрастает с увеличением удельной производительности, то концентрационная поляризация может явиться фактором, лимитирующим проницаемость мембран в процессах ультрафильтрации, нанофильтрации и обратного осмоса. И усилия, направленные на создание новых высокопроизводительных мембран, могут оказаться напрасными, если одновременно не развивать способы ее эффективного снижения. [c.344]

Способы снижения КП (упомянутые и другие) целесообразно использовать при ультрафильтрации, несмотря на то что они сопряжены со значительными усложнеБШями аппаратурного оформления процесса или его организации. В обратном осмосе и нанофильтрации достаточно эффективными являются более простые способы, связанные с увеличением гидравлического сопротивления межмембранного канала во-первых, благодаря тому, что концентрационная поляризация имеет меньшую величину, чем при ультрафильтрации, а во-вторых, из-за значительно более высоких рабочих давлений увеличение гидравлического сопротивления меньше сказывается на росте затрат энергии на процесс. [c.344]

Существующие методы опреснения и обессоливания воды подразделяют на две основные группы с изменением и без изменения агрегатного состояния воды. К первой группе методов относят дистилляцию, нагрев воды до сверх критической температуры (350 " С), замораживание, газогидратный метод ко второй — ионообмен, электродиализ, обратный осмос гиперфилы грация), ультрафильтрацию, экстракцию и др. Наиболее распространены в практике дистилляция, ионообмен, электродиализ и обратный осмос. [c.540]

Ультрафильтрация по схеме ведения процесса и по параметрам является промежуточным звеном между фильтрованием и обратным осмосом. Ультрафильтрационные мембраны по размеру пор занимают промежуточное положение между обычными фильтруюш ими средами и обратноосмотическими мембранами. Фильтрование обычно применяют для извлечения из воды дисперсных и крупных коллоидных примесей ультрафильтрацию — для извлечения мелких коллоидных частиц и высокомолекулярных органических соединений обратный осмос — это извлечение истинно растворенных веществ и средне- и низкомолекулярных органических соединений. Обычное фильтрование осуществляется при давлении до 0J5—0,3 МПа ультра-фильтрация при давлении 0,3—0,6 МПа обратный осмос — при давлении — свыше 0,6 МПа, [c.586]

При разделении ультрафильтрацией величину ф часто называют коэффициентом задержания при нанофильтрации и обратном осмосе - солезадержанием. [c.563]

В связи со все возрастающим значением защиты водоемов от сбросов различных примесей с промышленных предприятий, в том числе и с ВПУ ТЭС, в последние годы возросло внимание к безреагентным методам для обессоливания воды. В настоящее время наиболее разработаны для практического применения мембранные методы. Известно несколько видов мембранных процессов ультрафильтрация, обратный осмос (гиперфильтрация), электродиализ, диализ. В основе всех мембранных методов лежит перенос примесей или растворителей через мембраны. Природа сил, вызывающих этот перенос, может быть различной. Соответственно различаются и мембраны, применяемые в таких процессах. При использовании сил давления (ультрафильтрация и обратный осмос) мембраны должны пропускать растворитель (воду), в максимальной степени задерживая ионные и молекулярные примеси. При использовании электрических сил мембраны должны быть проницаемы для ионов и не должны пропускать воду [23, 35, 41]. [c.120]

Мембранные процессы по природе движущей силы подразделяются на электромембранные, протекающие под действием электрических сил, и обратноосмотические, протекающие под действием внешнего давления. Основой электромембранных процессов является электродиализ — перенос ионов через ионообменные и нейтральные мембраны. В основе обратного осмоса лежит процесс переноса растворителя, например воды, через полупроницаемую мембрану под действием внешнего давления. Ниже рассматриваются процессы разделения жидких смесей обратным осмосом, реализуемые путем гиперфильтрации (низкомолекулярные смеси) и ультрафильтрации (макромолекулярные и коллоидные смеси). [c.64]

К основным мембранным методам разделения, достаточно широко применяемым в различных отраслях промьпиленности, относятся обратный осмос, ультрафильтрация, микрофильтрация, диализ, электродиализ, испарение через мембрану, разделение газов. Разрабатываются новые мембранные методы мембранная дистилляция, электроосмофильтрация и др. В любом из этих процессов разделяемая смесь соприкасается с полупроницаемой мембраной. [c.313]

Пористые мембраны нашли пшрокое применение прежде всего в процессах обратного осмоса, микро- и ультрафильтрации, реже-для разделения газов. Они имеют как анизотропную, так и изотропную структуру. Мембраны с анизотропной структурой имеют поверхностный тонкопористый слой толщиной 0,25-0,5 мкм (называемый активным, или селективным), представляющий собой селективный барьер. Компоненты смеси разделяются именно этим слоем, располагаемым со стороны разделяемой смеси. Крупнопористый слой толщиной примерно 100-200 мкм, находящийся под активным слоем, является подложкой, повьппающей механическую прочность мембраны. Мембраны с анизотропной структурой характеризуются высокой удельной производительностью, более медленной закупоркой пор в процессе их эксплуатации. Срок службы этих мембран определяется главным образом химической стойкостью материала мембран в перерабатываемых средах. Для мембран с изотропной структурой характерно быстрое снижение проницаемости вследствие закупорки пор коллоидными или взвешенными частицами, часто содержащимися в разделяемых растворах. [c.315]

Микрофильтрацию проводят при очень небольших рабочих давлениях (порядка десятых и даже сотых долей мегапаскаля). Этот процесс занимает промежзггочное положение между ультрафильтрацией и обычной фильтрацией без резко выраженных границ. Он получил широкое распространение в электронной, медицинской, химической, микробиологической и других отраслях промышленности для концентрирования тонких суспензий (например, латек-сов), осветления (удаления взвешенных веществ) различных растворов, очистки сточных и природных вод и т.д. Применение микрофильтрации эффективно для подготовки жидкостей перед проведением процесса обратного осмоса, нано- и ультрафильтрации (например, перед опреснением морской и солоноватых вод). [c.327]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...