Технологии водоочистки

Раздел 2. Основные технологии очистки сточных и природных вод различной концентрации. Выравнивание концентрации по обе стороны мембраны возможно лишь ири односторонней диффузии растворителя. Поэтому осмос всегда идет в направлении от чистого растворителя к рас­ твору или от разбавленного раствора к концентрированпому (рис. 2.30, а). р<Т1 1_'Н20. '/'i Фаствор Н2О Вода н Н2О R >< К/ Вода ")< р=Т1 / / у ^Раствор Раствор Вода— Рис. 2.30. Схема осмоса (тг = ^gH- осмотическое давление): а - прямой осмос; б - осмотическое равновесие; в - обратный осмос Перенос растворителя через мембрану обусловлен осмотическим давлением тс, равным избыточному внешнему давлению р, которое надо приложить со стороны раствора, чтобы осмос остановился, т.е. создать условие осмотического равновесия (рис. 2.30, б). Если избыточное внеш­ нее давление превышает осмотическое, то происходит процесс обратной диффузии - перенос растворителя из раствора в чистый растворитель (рис. 2.30, в) - обратный осмос (гиперфильтрация). Если мембрана проницаема не только для растворителя, но и для некоторых растворенных веществ, то процесс переноса последних из рас­ твора в растворитель называется диализом. Движущей силой диализа яв­ ляется градиент концентраций, и процесс осуществляется за счет диффу­ зии растворенных веществ малых размеров через непористые, способные набухать, мембраны. Значение тг зависит от состава растворов и температуры. Для реальных мембран, не обладающих идеальной полупроницае­ мостью (т.е. через них проходит и часть растворенного вещества), дви­ жущей силой процесса обратного осмоса является А/?, определяемая из следующего уравнения: Ар =р - (Tti - TI2) =р - ATI, (2.61) 171