Блог о способах очистки воды и воздуха

Практическое применение метода крутого восхождения требует, однако, некоторой осторожности ввиду того, что закономерности процесса электрофильтрования еще мало изучены, а их формальное описание уравнениями регрессии в случае некорректной постановки задачи может оказаться неадекватным. Сложность процесса обусловлена не только многообразием элементарных электрополевых эффектов, участвующих в разделении (электрофорез, диполсфорез, электроосмос и др.), но и трудностью выбора самих независимых переменных. Независимые, на первый взгляд, переменные при более детальном рассмотрении могут иметь существенную корреляцию между собой. Так, например, с изменением производительности изменяется гидродинамический режим, который способствует образованию и разрушению в межэлектродном пространстве искусственных диэлектрических перегородок из частиц скоагулированной взвеси, что, в свою очередь, вызывает появление или исчезновение локальных неоднородных полей. Эти локальные поля усиливают эффект электрофильтрования, а изменение производительности при определенных условиях, зависящих от свойства дисперсной системы. Геометрических характеристик аппарата, может вызвать необходимость дополнительного изменения напряженности поля в аппарате, в чем и проявится корреляция выбранных переменных.

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.

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.

Далее »

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.

Далее »

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.

Далее »

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.

Далее »

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.

Далее »

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 »

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.

Далее »

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.

Далее »

Архивы

 
Чистый воздух и вода - Блог о способах очистки воды и воздуха