Конструкции аппаратов обратного осмоса. Аппараты для опреснения воды обратным осмосом отличаются простотой конструкции и состоят из устройства для создания рабочего давления и набора секций опреснительных ячеек. В СССР гиперфильтрационные установки УГ-1 и УГ-10 с аппаратами фильтр-прессового типа выпускаются производительностью 1 и 10 м3/сут. За рубежом обратноосмотические аппараты разрабатываются и изготовляются рядом фирм: "Аэроджет дженерал корпорейшен" (Aerojet General Corporation), "Де данске-Суккерфабриккер" (De Danske Cukkerfabreker), "Дженерал дайнамикс корпорейшен" (General Dynamic Corporation), "Дюпон" (Du Pont de Nemour) и др.
Интересное:
Глубокая очистка воды
Для глубокой очистки воды применяется смешанный слой, состоящий из сильноэлектролитных ионитов. Применение смешанного слоя имеет ряд преимуществ по сравнению с раздельным ионированием.
1. Качество фильтрата не зависит от концентрации солей в исходной воде и мало изменяется при обессоливании вод разного состава.
2. Процесс обессоливания проводится со скоростью в два-три раза большей, чем при раздельном ионировании.
3. Рабочая обменная емкость слоя практически равна емкости, восстановленной при регенерации.
4. Для отмывки фильтра требуется значительно меньшее количество воды, чем для отмывки отдельных слоев ионитов.
ТЭА
Примером применения экстракционного оборудования в технологии очистки промышленных сточных вод может служить схема опреснения, разработанная в Институте коллоидной химии и химии воды Л. А. Кульским и др.
Принцип метода заключается в следующем. При смешивании минерализованной воды и триэтиламина (ТЭА) образуются две жидкие расслаивающиеся фазы: экстракт, состоящий из ТЭА с растворенной в нем пресной водой; рафинат, представляющий собой концентрат солей с небольшим количеством экстрагента. Реэкстракция опресненной воды осуществляется путем нагревания экстракта на 10- 20 °С (благодаря резкому уменьшению взаимной растворимости воды и ТЭА при повышении температуры происходит расслаивание водной и органической фаз).
Описание фильтра
Фильтр имеет сварной металлический корпус диаметром 1 м с разъемными на фланцах эллиптическими верхним и нижним днищами. Внутри корпус гуммирован эбонитом марки 1751. На корпусе имеется три смотровых окна из оргстекла. Загружают фильтр катионитом КУ-2 и анионитом АВ-17 (в соотношении 1:2) высотой слоя 1,8 м. Иониты регенерируют с помощью распределительных устройств внутри аппарата с использованием соляной кислоты.
Эффективность окислителей
Эффективность действия окислителей определяется рядом факторов: величиной окислительно-восстановительного потенциала; скоростью взаимодействия окислителя с удаляемыми из воды веществами и др.
Сущность процесса очистки воды от органических веществ окислительным методом заключается в переводе их в другие соединения, являющиеся безвредными или менее вредными для животного организма.
Под действием окислителей очистка от неорганических веществ происходит в результате их перевода в нерастворимую форму. Благодаря этому их можно удалить традиционными методами, например отстаиванием, фильтрованием.
Физико-химические процессы в жидкостях
Сорбционная очистка. Большое внимание уделяется сорбционным методам очистки. Сорбенты способны извлекать из воды многие органические вещества любой концентрации, в том числе и вещества, препятствующие биологической очистке.
В отличие от окислителей использование сорбентов с санитарной точки зрения более предпочтительно, потому что при их применении загрязнения не видоизменяются, а извлекаются из воды. В качестве сорбентов используют мелкодисперсные твердые вещества, обладающие развитой поверхностью: активные угли, глины, иониты и т. д. Эффективность применения сорбентов зависит от их природы, площади удельной поверхности, объема микро-, супермикро- и макропор и других факторов.
Характеристика емкостей
Рабочая емкость характеризует количество эквивалентов ионов, которое может поглотить 1 м3 ионита в фильтре при обработке воды до проскока в фильтрат n-го числа ионов. При изменении рН среды сильнокислотные катеониты мало понижают обменную способность, а слабокислотные — способны к обмену лишь при рН больше 7. Сильноосновные аниониты поглощают ионы как сильных, так и слабых кислот, а слабоосновные — только ионы сильных кислот.
Комплекс водоподготовки
Следует отметить, что это разделение методов носит условный характер, и для реализации большинства из них требуется отсутствие в обрабатываемой воде взвешенных и коллоидных частиц, в том числе и микроорганизмов, особенно при использовании сорбции, электродиализа и обратного осмоса.
Оптимальный технологический комплекс водоподготовки определяется требованиями к количеству и качеству воды, потребляемой производством. На современных промышленных предприятиях вода используется преимущественно для охлаждения производственных установок, питания парогенераторов (ПГ), очистки выпускаемого продукта, устранения промышленных отходов. В системах оборотного водоснабжения вода не должна выделять карбонатных, железистых и других отложений, вызывать коррозию и способствовать биологическим обрастаниям оборудования. Иногда в замкнутых системах водоснабжения необходимо не только умягчение оборотной воды, но и уменьшение ее общего солесодержания.
Общие сведения о водоочистном оборудовании
К водоочистному оборудованию предъявляются следующие основные требования: обеспечение заданного качества очистки воды; надежность; минимальная материалоемкость в изготовлении; минимальное расходование всех видов энергии при эксплуатации; компактность; отсутствие вредных выбросов в окружающую среду; эстетичность внешних форм, удобство и безопасность обслуживания и др.
Примеси, растворенные в воде, и методы их удаления
Состав природных и сточных вод настолько разнообразен (по содержанию растворенных примесей), что сделать краткое обобщение характеристик этих вод не представляется возможным.
К таким веществам, находящимся в основном в растворенном состоянии, относятся фенолы, нефть и нефтепродукты, ПАВ, пестициды, ионы металлов (мышьяк, свинец, ртуть, никель и др.). Присутствие некоторых химических соединений в водоемах замедляет процессы самоочищения, нарушает кислородный режим, а также отрицательно сказывается на развитии животных организмов и растительности. Поэтому основным принципом рационального использования водных ресурсов становится создание замкнутых систем водохозяйства промышленных предприятий.