и від вісокомолекулярніх Сполука, что спріяє більш стабільній работе мембран зворотнього осмосу та попереджує Утворення на поверхні мембран комплексних відкладень. Однако ВАРТІСТЬ ультрафільтраційніх мембран почти Така, як и мембран зворотнього осмосу того єкономічні Преимущества спостерігаються при продуктівності Всього агрегату 75 м3/рік. и более. Однак в порівнянні з йоннім обміном в декілька разів скорочується Кількість стічних вод, значний зменшується виробнича площа та якість обробленої води та металоємкість виробництва. Крім того, при вікорістанні ультрафільтраційніх мембран створюється можлівість селективного вилучення Із води цінних вісокомолекулярніх Сполука, шо такоже є позитивним моментом даного методу, но кінцеве решение пріймається техніко-економічнім розрахунком.
1.2 Фізико-хімічні основи виробництва
Осмос це фізико-хімічний процес Проникнення Рідини крізь напівпронікну мембрану. Если взяти две сполучені посудини, що заповнені одна чиста Розчинник а Інша Розчин довільної СОЛІ Із розділяючою їх напівпронікною мембраною, то процес можна представіті Наступний малюнком:
Осмос Зворотній осмос
Малюнок 1.2.1. Явіще осмосу и зворотнього осмосу
Як видно Із МАЛЮНКИ, у випадка осмосу рідина (Розчинник) самовільно перетікає крізь мембрану в посудину Із Розчин, Намагаючись Зменшити концентрацію Розчин. У спеціальніх термінах це віражає том, что процес протікає до вірівнювання хімічніх потенціалів Розчинник та розчинна з утвореннями певної різниці рівнів, пропорційній концентрації розчіненої Речовини. У випадка зворотнього осмосу перетікання Рідини відбувається навпаки, Із Посудини з Розчин в посудину з чистимо розчінніком. Альо для создания такого процесса до системи та патенти прікласті ТИСК, більшій за осмотичності, звідки и походити назва методу. Рухом силою процесса є прікладеній Зовнішній ТИСК, чім більшій ТИСК, тім, відповідно, швидше відбувається процес розділення. Кількість ЕНЕРГІЇ, что необхідна для зворотньоосмотічного розділення прямопропорційна вмісту розчіненіх Речовини, відповідно, чім більша концентрація розчіненіх Речовини, тім більшу Кількість ЕНЕРГІЇ необходимо вітратіті и тім більшій Тиск необходимо прікласті до системи.
Охарактерізування термінів, що далі будут розглянуті дозволити краще зрозуміті материал. Віхідна вода (Qf) - це вода, безпосередно подається на корпусі мембранних модулів. Перміат (Qp) вихід перміата це та частина потоку віхідної води, что пройшла крізь Мембранні елементи. При тестуванні потік перміата аналізується при 25 С0, так як вихід перміата покладів від температури води, что подається. Концентрат (Qc) вихід концентрата- це та частина потоку, что НЕ пройшла крізь Мембранні елементи та містіть в Собі всі віділенні Із води СОЛІ. Витрати віхідної води складають суму концентрату та перміата тобто:
(1.2.1)
Основні фізико-хімічні залежності та співвідношення и залежності, Які будут вікорістані в подалі розрахунках пріведені нижчих:
1) пріймається частко перміату (вихід продукту) Y,%;
2) розраховується степень концентрування домішок в сістемі за співвідношенням:
(1.2.2)
3) концентрація і-тої домішки в потоці концентрату візначається так:
, (1.2.3)
де - концентрація домішки в потоці віхідної води;
4) концентрація і-тої домішки в потоці перміату покладів від типу мембрану, типом домішки, РОбочий тиску, температури, рН, складу віхідної води;
5) визначення небезпеки Утворення облогу на мембранах здійснюється для потоку концентрату за такою методикою:
- рівноважна концентрація СО2:
(1.2.4)
де ї - константа дісоціації вугільної кислоти по Першому ї іншому Ступені відповідно, Функції від температури, довіднікові величини,
- межа розчінності карбонат кальцію, функція від
температури, довіднікова величина,
, - КОЕФІЦІЄНТИ актівності іонів, докладніше див. нижчих;
, - концентрації іонів, моль/л.
рівноважне значення рН:
(1.2.5)
фактичність значення рН:
, (1.2.6)
де - фактична концентрація СО2.
Індекс Ланжельє (LSI):
(1.2.7)
Умови для контролю Утворення CaCO3: lt; 0 - немає необхідності в додаванні інгібітору відкладень;
lt; LSI lt; 1 - необходимо дозуваті гексаметафосфат натрію з концентрацією в потоці концентрату 20 мг/л; gt; 1 - Дозування полімерних органічніх інгібіторів.
іонна сила Розчин:
, (1.2.8)
де - концентрація i-го Йона в розчіні, моль/л,
- заряд i-го Іона,
Кое...
