Чистый воздух и вода

В процессе фильтрации осветляемая вода подвергается двухступенчатой обработке: сначала в левой части корпуса (фильтрование сверху вниз), а затем в правой (фильтрование снизу вверх). Описанный принцип двуступенчатого фильтрования, как показали исследования, дает хорошие результаты при очистке производственных загрязненных вод. Методы расчета других конструктивных разновидностей ФПЗ изложены, например, в работе [12]. Расчет электрофильтра с неоднородным электрическим полем.

(далее…)

Оборудование для электрообработки воды в последние годы широко применяется как в РФ, так и за рубежом. Только за период 1972 — 1982 гг. опубликовано свыше 10 000 патентов, заявок и авторских свидетельств на способы и устройства для электрообработки воды. Судя по публикациям, в РФ данное направление наиболее интенсивно развивается в Москве, Ленинграде, Киеве и Минске.

(далее…)

Оси этих отверстий образуют угол с вертикальной осью аппарата. Соседние электроды повернуты вокруг вертикальной оси относительно друг друга на некоторый угол таким образом, что наклонные отверстия при протекании через них воды создают эффект закручивания потока.

(далее…)

Реальные загрязненные воды могут быть подвержены и колебаниям температуры. Расчеты при температурах воды 5, 20 и 40 °С показали, что глубина вторичной "ямы" при 40 °С оказалась меньше чем при 20 и 5 °С. Перепады Лх = Ua — J7, и А2 = U3 — С/, со- измеримы с kT и можно ожидать, что при определенных соотношениях и, а, и Т только за счет изменения температуры произойдет коагуляция частиц и система потеряет устойчивость. При воздействии на загрязненную воду внешним электрическим полем с напряженностью 5 В/см глубина "ямы" примерно на два порядка превышает энергию kT. С повышением напряженности поля до 20 В/см глубина "ямы" увеличивается более, чем на порядок, и прочность связи частиц в агрегате соответственно возрастает.

(далее…)

Производительность одной установки обеспечивает, например, нужды судна с экипажем до 300 человек. Опыт очистки воды в электрофильтрах. Экспериментально изучались основные закономерности очистки воды в электрофильтрах с неоднородным электрическим полем.

(далее…)

Наблюдаемый эффект разделения условно назовем эффектом последействия (ЭПД). На тех режимах фильтрования, когда эффект действия поля был существенным, обязательно обнаруживался и эффект последействия.

ЭПД длится от 30 с до 5 мин и наиболее сильно проявляется в течение первой минуты после снятия поля (табл. 3.12). С повышением напряженности поля и снижением скорости фильтрования ЭПД усиливается. Физическую сущность ЭПД можно объяснить следующим образом. Во-первых, сгущение заряженных частиц в зонах неоднородности поля обусловливает появление дополнительных локальных микрополей, которые существуют и после снятия внешнего поля. В зоне, обедненной зарядами одного знака, возникает объемный заряд, для компенсации которого требуется определенное время -. время релаксации. Локальные поля являются неоднородными, поэтому они после снятия внешнего поля продолжают улавливать и концентрировать частицы. Локальные поля существуют до тех пор, пока не произойдет нейтрализация объемного заряда, например, за счет доставки вместе с потоком обрабатываемой воды новых частиц противоположного знака или пока не наступит пептизация (разрушение) образовавшихся в поле агрегатов в случае обратимой коагуляции. Во-вторых, электрофоретическое и диполофоретическое концентрирование частиц во внешнем поле приводит к формированию в узких местах диэлектрической насадки дополнительных фильтрующих прослоек, состоящих из отдельных частиц и их агрегатов.

Для вод с высоким солесодержанием целесообразно предварительное обессоливание электродиализом. В связи с разработкой электродиализаторов с насадкой из ионитов и с малым межмембранным расстоянием возможно создание схемы обессоливания, состоящей из нескольких ступеней электродиализа, и фильтрование через ФСД. Одноступенчатая обработка исходной воды обратным осмосом позволяет удалить до 90 % солей, поэтому одноступенчатой очистке обратным осмосом с последующим фильтрованием через ФСД можно подвергать воду с исходным солесодержанием до 10 мэкв/л. Для производств, где не предъявляются повышенные требования к содержанию кремниевой кислоты, может быть использована технологическая схема: предварительная очистка — обратный осмос — электродиализ (с засыпкой межмембранного пространства ионитами). На заключительном этапе очистки из деминерализованной воды производится удаление органических веществ, которые содержатся в исходной воде и не сорбируются ионитами, продуктов деструкции ионитов, а также микроорганизмов.

(далее…)

Для предотвращения выпадения в осадок солей железа, марганца, кальция рекомендуется применять подкисление исходной воды. В зависимости от состава осадков их удаление с поверхности мембран обычно производят промывкой напорных камер растворами ингибированной соляной кислоты, трилоном Б и др. Электродиализные аппараты целесообразно применять для обес-соливания воды (от 1 до 10 г/л солей). При концентрации больше 10 г/л более экономичным является выпаривание.

(далее…)

Рассмотренные положения теории устойчивости и коагуляции позволяют констатировать следующее. Для разделения гетерогенной смеси необходимо спровоцировать потерю ее устойчивости, т. е. перевести систему из агрегативно устойчивого в агрегативно неустойчивое состояние, что достигается регулированием баланса энергий в сторону увеличения сил притяжения.

Баланс энергий можно регулировать уменьшением электростатического отталкивания, например путем добавки в дисперсионную среду ионов повышенной валентности (принцип классической реа-гентной коагуляции) либо введением дополнительного слагаемого (энергии диполь-дипольного взаимодействия), появляющегося в результате внешнего силового воздействия на систему. Агрегаты, образовавшиеся вследствие потери устойчивости, подлежат отделению от дисперсионной среды любым известным способом, например фильтрованием.

(далее…)

На примере длительно хранящихся пресных вод и вод, используемых в замкнутых циклах ТЭЦ, кратко рассмотрим возможные методы изучения свойств дисперсных примесей. Пресная вода питьевого качества длительное время (до 50 сут) хранилась в качестве запаса в цистернах с различными антикоррозионными покрытиями. В процессе хранения периодически отбирались пробы воды и изучались следующие характеристики: концентрация взвешенных примесей, их природа, размер частиц, их подвижность в электрическом поле, потенциал, ионный состав воды и другие характеристики.

Дисперсионный анализ выполнялся с помощью большого биологического микроскопа МББ-1А и электронного микроскопа. Для удобства подсчета частиц была использована методика препарирования образцов для электронно-микроскопических исследований.

(далее…)