Показано, что ультрафильтрация может применяться для очистки сточных вод прачечных и душевых с целью их последующего многократного циклического непитьевого использования в условиях контакта с кожей и слизистыми человека. С целью предотвращения явлений концентрационной поляризации и предотвращения преждевременного заиливания рабочей поверхности мембраны ультра- и микрофильтрацию рекомендуется проводить при непрерывном перемешивании фильтруемого раствора.
Интересное:
Дисперсионная среда
Затем по формулам рассчитывают энергии электростатического отталкивания и молекулярного притяжения двух частиц характерного размера, приняв с некоторой погрешностью вместо. По результатам расчета строят и анализируют график суммарной энергии.
Так, например, для случая загрязненной воды график свидетельствует о том, что глубина вторичного энергетического минимума примерно в 10 раз превышает энергию kT теплового движения частиц (kT = 4,05-Ю-21 Дж) и можно ожидать обратимую коагуляцию частиц размером 4,8-10~6 см. Следствием этого может быть временное повышение мутности воды или даже выпадение осадка. Наиболее важной характеристикой дисперсионной среды является параметр х, зависящий от ионного состава воды, с помощью которого можно оценить толщину двойного слоя частиц.
Изучение ферромагнитных частиц
Изучение ферромагнитных частиц более чем в 100 потоках воды ТЭЦ показало, что наибольшая величина М (60-70 %) зафиксирована в потоке турбинного конденсата. Подача в деаэратор добавочной воды, в которой величина FeM незначительная, приводит к снижению М в общем потоке за деаэратором до 40-50 %. В случае, если питательная вода на 100 % состоит из обессоленной воды, величина М по всему питательному тракту не превышает 10 % при Fe0 = 130-И80 мкг/л. Оксиды железа находятся в виде сильно диспергированных частиц, склонных к образованию отложений. Устойчивость дисперсных систем.
Очищающая сетка
Принципиально возможно транспортирование частиц и в глубь нити, однако для этого требуется значительно повысить напряженность внешнего поля — процесс становится неэкономичным. Так, в опытах с диализаторной тканью при Е = 80 В/см достигалось снижение оптической плотности D с 0,303 до 0,125. Повышение Е до 160 В/см обеспечило снижение D до 0,032. Сетку можно рассматривать как ткань с редко расположенными нитями. В опытах с капроновыми сетками квадратного плетения зафиксирован сравнительно невысокий эффект очистки, что можно объяснить недостаточной насыщенностью камеры электрообработки зонами неоднородности: q — (0,032-0,096) 104 см-2. Некоторое концентрирование частиц наблюдалось на поверхности нитей (гетерокоагуляция), в местах переплетения нитей, где могли образовываться локальные зоны слабой неоднородности, и на электродах.
По-видимому, электрофоретические силы переносили частицы от одного электрода к другому транзитом через ячейки сетки. Увеличение числа сеток, наложенных друг на друга, повышало неоднородность поля и разделение улучшалось. Сетки типа "просечка-вытяжка" оказались еще менее эффективны.
Извлечение магнитных примесей
Относительно более стабильные результаты наблюдаются в тех случаях, когда из воды извлекают магнитные примеси методом фильтрования, например через металлические шары, помещенные в магнитное поле. Физическая сущность данного процесса заключается во взаимодействии магнитной частицы с внешним однородным или неоднородным магнитным полем по законам классической физики. Важнейшим параметром, определяющим поведение магнитной частицы, является напряженность Я магнитного поля, т. е. концентрация силовых линий, приходящихся на единицу поверхности или длины зоны обработки.
Разделяющая способность электрофильтра
Кроме того, выбранная независимая переменная может существенно влиять не только на параметры электроразделения, но и на другие неиспользуемые в оптимизации факторы, причем это влияние может оказаться настолько сильным, что направление процесса будет целиком определенно неучитываемым фактором. Например, в случае высокой электропроводности воды повышение напряженности поля может вызвать интенсивное растворение материала анода за счет электролиза, что приведет к электрохимической коагуляции по принципу реагентной.
Процесс же коагуляции за счет сил внешнего поля по результативности может оказаться второстепенным. В последнем случае в качестве независимой переменной более правильно, по-видимому, использовать не напряженность поля, а силу тока.
Технические характеристики
При высоте слоя 500 мм и скорости фильтрации 4,6 м/ч фильтрат по мутности, цветности и содержанию железа удовлетворял нормам на питьевую воду. Высокое качество разделения дисперсии объясняется электрокоагуляцией частиц дисперсной фазы и последующим задержанием агрегатов в слое загрузки.
Электрофильтрование
Удержание веществ мембраной зависит от их размеров и формы молекул. В качестве индикатора удерживающей способности используется молекулярная масса растворенного вещества, при которой мембрана удерживает до 90 % молекул.
Многие вещества обладают способностью к коагуляции в стесненных условиях, вследствие чего действительный размер молекул у поверхности мембраны может оказаться намного больше, чем в исходной жидкости. Для максимального удержания данного вида молекул рекомендуется применять мембраны, граница фильтрации которых намного ниже молекулярной массы вещества. В основе данного процесса лежат эффекты воздействия на движущиеся с потоком воды частицы примесей сил однородного и неоднородного электрических полей, обеспечивающие коагуляцию частиц и их отделение от воды.
Эффект обработки бесполевой фильтрации
Эффект обработки почти не отличался от бесполевой фильтрации даже при достаточно высоких значениях Е (до 240 В/см). Результат объясняется отсутствием электрофореза — основного средства транспорта для доставки частиц в зоны неоднородности. С повышением Е разделяющая способность насадок возрастает.
Данный факт объясняется усилением электрофореза (пропорционально Е) и диполофореза (пропорционально Е2). Наиболее сильное влияние на скорость изменения D проявляется в диапазоне Е = 0-50 В/см. Повышение Е до 80 В/см снижает D несущественно, а при Е = — 804-160 В/см значение D практически стабилизируется. С уменьшением скорости фильтрования влияние Е на эффект разделения усиливается, что объясняется увеличением времени пребывания частиц в поле, т. е. экспозицией электрообработки.
Использование электродов
Электроды используются лишь как средство создания внешнего электрического поля. Расчеты, выполненные по формуле (3.7), свидетельствуют о том, что диполофоретическая сила соизмерима по величине с электрофоретической силой и может играть существенную роль в балансе сил, действующих на частицу в зоне неоднородности. Можно выделить несколько этапов в движении частицы во внешнем электрическом поле. В начальный момент (положение) частица находится на максимальном удалении (~2г) от зоны неоднородности, ограниченной касательными А и В. Движение ее происходит под действием гидродинамической Fr и электрофоретической силы р., в направлении вектора являющегося геометрической суммой гидродинамической у и электрофоретической скоростей. Доставка частицы на границу зоны неоднородности (положение III) возможна , в том случае, если элек- и трофоретическая сила не меньше гидродинамической силы, т. е. Ре) Это условие является необходимым, но недостаточным. Перейдя границу зоны неоднородности, частица попадает в своеобразную "бухту" (положение I).