Экология и производственная безопасность

97 обе стороны мембраны с разной концен- трацией диспергированного вещества. Но следует иметь ввиду, что при ульт- рафильтрации (как и при микрофильт- рации) происходит отложение макромо- лекулярного компонента на поверхнос- ти мембраны в результате концентраци- онной поляризации, т.е. в приграничном к мембране слое жидкости при опреде- ленных максимально приближенных к стационарным условиям, происходит равновесное по скоростям движение потоков коллоидных частиц: потока из раствора к поверхности мембраны под действием создаваемой скорости и дав- ления; аналогичного противопотока в обратном направлении под действием концентрационной диффузии. Одной из основных задач на стадии проектирова- ния и эксплуатации, определяющих про- изводительность, селективность и дол- говечность мембран, является расчет и подбор технологических параметров, конструкции ультрафильтрационной установки, обеспечивающей минималь- ную толщину приграничного к мембра- не слоя. Решение данной задачи дости- гается увеличением линейной скорости потока (> 0,9 м/с) вблизи мембраны или увеличением числа Рейнольдса (> 4000) за счет специального расположения мембран в модуле (особенно характер- но для плоскопараллельных мембран) и создания зоны турбулентности в при- мембранном слое: изменение указанных факторов формирует столкновение по- токов в приграничном слое и препят- ствует отложению осадка на мембране. Ультрафильтрация применяется для разделения высокомолекулярных и низкомолекулярных соединений (очист- ка сточных вод), концентрирования и фракционирования растворов. В процес- сах очистки сточных вод ультрафильтра- ция используется для выделения из сто- ков эмульгированных масел, ионов тяже- лых металлов (ртути, никеля, кадмия, ше- стивалентного хрома, свинца, мышьяка, меди и др.), сульфата цинка, цианида меди, сульфата меди, радиоактивных изо- топов и других загрязнителей. Перед подачей в ультрафильтраци- онный модуль сточные воды должны быть очищены от механических абра- зивных примесей на фильтре. Для увеличения производитель- ности, селективности очистки и умень- шения рабочего давления при выделе- нии из стоков ионов тяжелых металлов применяют способы мицеллярной и реагентной (полимерной) ультрафиль- трации.Мицеллярная и реагентная уль- трафильтрация основана на солюбили- зации – самопроизвольном проникании ионов тяжелых металлов внутрь ми- целл ПАВ (мицеллярная ультрафильт- рация) или молекулярных клубков (гло- бул) полимера (реагентная ультрафиль- трация). Мицеллярная ультрафильтрация заключается в добавлении в очищаемую воду ПАВ. Как известно, молекула ПАВ состоит из углеводородного (гидрофоб- ного) радикала и полярной (гидрофиль- ной) групп. В гидрофильной дисперси- онной среде несколько десятков или со- тен таких молекул объединяются гидро- фобными радикалами внутрь (в систе- мах с органофильной дисперсной сре- дой гидрофобные радикалы молекул ПАВ направлены к центру ассоциатов), а гидрофильными группами – наружу, образуя мицеллы – ассоциаты. Мицел- лы обладают хорошей сорбирующей и стабилизирующей способностью, на их поверхности адсорбируются ионы тяже- Уль-Уль