генні мембрани - являють собою тонкодисперсний ионит, розподілений в плівці інертного сполучного матеріалу. У гетерогенних мембранах відсутня суцільна фаза іонообмінного компонента; перенесення іонів здійснюється через контакти між частинками іоніту або через розчин, присутній між частинками, або обумовлений двома цими факторами. Додаткова міцність полімерних листів забезпечується армуванням їх капроном або лавсаном. Основою вітчизняних промислових гетерогенних мембран (МК - 40, МК - 41, МА - 40, МА - 41) є синтетичні іонообмінні смоли (КУ - 2, КФ - 1, АВ - 17, Еде - 10П) [2]. Електрохімічна поведінка гетерогенних мембран багато в чому визначається властивостями синтетичних іонообмінних смол, на основі яких вони отримані.
Біполярна мембрана виходить шляхом пресування катионо- і аніонообмінних мембран. В електричному полі така мембрана здатна генерувати різноспрямовані потоки Н + і ОН- іонів за рахунок електролітичного розкладання води в області біполярного контакту. Біполярні мембрани виготовляють комбінацією перерахованих мембран: МБ - 1 - це МК - 40/МА - 40; МБ - 2 - МК - 40/МА - 41; МБ - 3 - МК - 41/МА - 41 [3].
біслойних мембрани виходять шляхом пресування двох мембран, які відрізняються природою фіксованих іонів.
. 2 Застосування мембранних процесів в області захисту навколишнього середовища
Застосування мембранних процесів для вирішення різноманітних науково-технічних завдань демонструє економічну вигоду та екологічну чистоту мембранних виробництв [4].
Мембранна технологія - це новий принцип організації процесу поділу. Залежно від фізичного стану розділених фаз і від типу застосовуваних мембран реалізуються різні мембранні процеси.
Процес мембранного поділу - процес перетворення потоку суміші, що розділяється в два потоки, збагачених різними компонентами суміші, при переважному проникненні одного з них через напівпроникну мембрану. В якості рушійної сили процесу поділу зазвичай застосовують або електричне поле (електромембранних) або тиск (баромембранного процеси).
баромембранного процеси - мембранні процеси, в яких рушійною силою є різниця тисків. Найбільш поширеними з них є мікрофільтрація, ультрафільтрація і зворотний осмос. Мікрофільтрація - це мембранний процес, близький до звичайної фільтрації. Для цього процесу застосовуються мембрани з розміром пор від 10 до 0,05 мкм. Робочий тиск 0,05-0,2 МПа. Мембрани для мікрофільтрації (МФ) складаються з органічного матеріалу (тефлон, поліпропілен) або кераміки. Основу керамічних мембран складають, головним чином, два матеріали - оксид алюмінію (Al2O3) і оксид цирконію (ZrO3). Потрібної пористості домагаються прожарюванням, витяжкою, травленням треків, спіканням та іншими методами. Матеріали для керамічних мембран грубі, високо термостійкі і можуть використовуватися в широких діапазонах pH. Недоліки керамічних мембран - крихкість матеріалу і висока вартість. На даний момент використовуються керамічні матеріали з розміром пор порядку 0,1 мк. Основними областями застосування є холодна стерилізація і освітлення води, напоїв і лікарських препаратів; поділ емульсій масло - вода; витяг металів у вигляді колоїдних оксидів і гідроксидів. У біомедичної області - плазмофорез: відділення плазми з її цінними компонентами від клітин крові. Розмір пор мікрофільтраційних мембран досить великий, і це дозволяє забезпечити високу питому продуктивність навіть при малій пористості, характерної для ядерних фільтрів. [1].
Ультрафільтрація - це баромембранного процес, в якому беруть участь мембрани з розміром пор від 0,05 мкм до 1 нм. Робочий тиск - 0,3-1 МПа. Мембрани для ультрафільтрації в основному виготовляють з полімерних матеріалів (полисульфон, поліакрилонітрил, ацетат целюлози та ін.). Крім того, використовують керамічні мембрани на основі окислів алюмінію та цирконію, молібдену. Останнім часом все частіше використовують композиційні мембрани, що складаються з декількох шарів і містять компоненти, що володіє селективністю до поділюваних речовин. Ультрафільтрація має широку область застосування, пов'язану з завданнями відділення високомолекулярних від низькомолекулярних компонентів. Її використовують в молочній промисловості (обробка молока, сироватки); металургії (поділу масла у воді, витяг барвників) та ін. Досить перспективним є використання очищення стічних вод від водомасляний емульсій.
Стічні води, містять емульговані масла, є досить поширеним видом забруднень навколишнього середовища. До них відносяться:
обезжирюючі миючі розчини, що використовуються для очищення поверхонь перед ремонтом або складанням машин, перед нанесенням гальванопокриттів або перед фарбуванням;
відпрацьовані мастильно-охолоджуючі рідини, застосовувані для інтенсиф...
