Обрабатываемая жидкость, проходя через такой тонкопористый фильтр, осветляется. Время существования ЭПД зависит от структурно-механических факторов образовавшегося осадка: его прочности, реологических свойств, способности деформироваться и разрушаться под напором среды и др. Перечисленные факторы в конечном итоге определяются основными коллоидно-химическими характеристиками системы: природой частиц, их размером и поверхностным зарядом. Для многих практических случаев только за счет ЭПД можно обеспечить получение кондиционного продукта в течение времени последействия тэпд.
Интересное:
Осветление воды
Ниже на примере установок для осветления воды (УОВ) показан один из перспективных методов оптимизации типоразмерных рядов [8]. Работы по оптимизации выполнялись в процессе разработки рабочей документации типоряда УОВ (с одновременной разработкой стандарта) с учетом и на базе опыта создания и эксплуатации опытного образца. Для оптимизации был использован так называемый принцип минимизации затрат, который в данном случае сводится к поиску такого типоряда УОВ (из числа принципиально возможных), для которого суммарные годовые затраты на разработку, производство и эксплуатацию изделий окажутся минимальными.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ДИСПЕРСНЫХ ПРИМЕСЕЙ
В практике водоочистки в РФ и за рубежом используются разнообразные виды оборудования для отделения от воды дисперсных примесей. Назовем хотя бы такие их представители, как медленные и скорые фильтры, отстойники, центрифуги, гидроциклоны и т. д. Перечисленные виды оборудования являются традиционными, они описаны во многих книгах по водоочистной тематике и поэтому в данной главе не рассматриваются.
Выбор оборудования
При выборе основного оборудования для обессоливания воды исходят из конструктивных особенностей фильтров и характеристик ионообменных материалов, производительности, расхода воды и растворов реагентов, времени подготовки фильтров, наличия производственных площадей и др. Дополнительное оборудование подбирают по производительности основного, частоте регенерации и другим условиям. Предварительное обессоливание представляется целесообразным проводить с применением безреагентных методов: дистилляций, обратного осмоса и электродиализа.
Гидравлическое сопротивление
Одновременно возрастало гидравлическое сопротивление снижалась пропускная способно фильтра. Таким образом, повышенные концентрации дисперсной фазы не требуют увеличения расхода энергии поля, однако с целью обеспечения требуемой производительности аппарата и длительности фильтроцикла исходную воду целесообразно предварительно осветлять на фильтре грубой механической очистки.
Очистка вод, содержащих крупные частицы, идет быстрее и требуемая глубина очистки достигается при меньших напряженностях поля. Время выхода аппарата в режим с момента подачи напряжения на электроды — стартовый период тот — примерно соответствует координате точки перегиба на кривой D = f (т). Установлено, что для насадок с высокими qN значения не превышают 1,5-2 мин. Именно в этот период наблюдается очень быстрое снижение.
Заключительный этап очистки
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.
Факторы риска
Все факторы, снижающие этот барьер, уменьшают агрегативную устойчивость. Снижение барьера при повышении концентрации электролитов в растворе происходит либо вследствие сжатия диффузной части двойного слоя (концентрационная коагуляция), либо потому, что наряду с этим происходит еще и уменьшение заряда и потенциала частиц (нейтрализационная коагуляция). К числу факторов, определяющих состояние устойчивости системы, относятся также: ионный состав воды и его колебания; температура; напряженность внешнего электрического поля и др. Важным этапом в развитии представлений об агрегативной устойчивости систем явились более поздние исследования [13, 15, 17], посвященные изучению механизма взаимодействия частиц во внешних электрических полях с учетом поляризации ДЭС, диполофореза, диэлектрофореза и других явлений.
Загрязнители
Микроорганизмы присутствовали в форме палочек и кокков. До 70 % от общей массы частицы имели размер 0,2-1 мкм, около 25 % — 1-10 мкм, около 3-5 % — 10-50 мкм, а частицы размером более 50 мкм были единичными.
Патронные мембранные фильтры
Патронные мембранные фильтры представляют собой многослойный пакет фильтрующих материалов и мембран, сформированный вокруг дренажной трубки. Эти фильтры предназначены для очистки всевозможных жидкостей, в том числе и загрязненных вод. Элементы корпуса фильтра изготавливаются из полипропилена и полиуретана. Конструкция фильтра типа Д1-12 предусматривает сначала грубую очистку воды на глубинном фильтре, а затем тонкую — на мембранах с размерами пор 0,8; 0,5 и 0,2 мкм. Этим достигается высокая степень очистки воды от взвешенных примесей и бактерий.
Фильтры предварительной очистки применяются с целью продления срока службы мембран и устанавливаются в фильтровальном пакете непосредственно перед мембранами. Благодаря своей структуре, представляющей спрессованные хаотичные волокна толщиной 1,5- 20 мкм, фильтры обладают высокой грязеемкостью.
Выпадение в осадок солей
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.