Технологии водоочистки

Раздел 2. Основные технологии очистки сточных и природных вод Производительность мембраны G (поток жидкости, прошедший через мембрану за время t) зависит в основном от двух факторов: от гид­ равлической проницаемости L и движущей силы (например, градиента давления) Ар, соотнесенной с толщиной мембраны /. Гидравлическая проницаемость L зависит от структуры мембраны, т.е. от пористости мембраны 8 (или доли объема мембраны, занимаемого порами); радиуса пор г; вязкости жидкости г|. Тогда для мембраны с порами одинакового радиуса г можно запи­ сать: G=ZAp (2.58) или с учетом всех факторов, определяющих L и Ар зависимость (2.58): G = (е r^/8r\t) {АрИ), (2.59) где / - толщина мембраны. При мембранных процессах, особенно при микро- и ультрафильт­ рации, возникает так называемая концентрационная поляризация - уве­ личение концентрации растворенного вещества у поверхности мембраны, которая является следствием более высокой скорости переноса раствори­ теля через мембрану. В результате снижается и G, загрязняется мем­ брана и снижается срок ее службы. Для минимизации отрицательного влияния концентрационной поляризации прибегают к выравниванию концентрации растворенного вещества во всем объеме жидкости с помо­ щью турбулизации прилегающего к поверхности мембраны слоя жидкости. От структуры и материала мембраны зависит ее область примене­ ния и эффективность разделения растворителя и частиц. В табл. 2.8 приведены данные об использовании баромембранных процессов в различных отраслях промышленности. Коэффициент разделения, производительность и селективность мембраны зависят не только от градиента движущей силы (градиента давления, концентрации, температуры, электрических потенциалов), но и от типа мембраны - материала, природы, структуры мембраны. Приме11яемые для очистки воды мембраны бывают природными и синтетическими, нейтральными и заряженными. Синтетические твер­ дые мембраны, наиболее часто приме11яемые в процессах очистки, под­ разделяются на симметричные и ассиметричные. 161