Добавил:
Вуз:
Предмет:
Файл:
X
- •Водоподготовка в энергетике
- •к.т.н., доцент Константин Александрович Орлов
- •Литература
- •Дополнительная литература
- •Лекции
- •Мембранные методы Очистки воды
- •Фильтрация
- •Типы фильтраций
- •Схема процесса мембранного разделения
- •Схема процесса
- •Типы процессов
- •Характерные особенности мембранных процессов
- •Области применения процессов деминерализации
- •Макрофильтрация
- •Микрофильтрация
- •Ультрафильтрация
- •Нанофильтрация
- •Обратный осмос
- •Электродиализ
- •Электродеионизация
- •Мембранная дегазация
- •Преимущества мембранных технологий
- •Недостатки мембранных технологий
- •Термины и определения
- •Полупроницаемая мембрана
- •Пермеат (Permeate, фильтрат)
- •Концентрат (Concentrate) (ретантат)
- •Рецикл (Recycle)
- •Селективность (Rejection)
- •Селективность (Rejection)
- •Солепроницаемость (Salt Passage)
- •Удельная производительность мембраны или элемента
- •Производительность установки
- •Гидравлический КПД (Recovery)
- •Перепад давления на мембране
- •Другие определения
- •Вид поверхности и срез мембраны под микроскопом
- •Организация процесса фильтрования
- •Типы организации процессов фильтрования
- •Тупиковое фильтрование
- •Тангенциальное фильтрование
- •Микрофильтрация и ультрафильтрация
- •Различие микрофильтрации и ультрафильтрации
- •Микрофильтрация
- •Тупиковые одноразовые легкозаменяемые патроны
- •Картриджи для МФ
- •Корпуса для МФ из пластика
- •Корпуса для МФ из нержавеющей стали
- •Многопатронные корпуса
- •Напорная и безнапорная фильтрация
- •Применение ультрафильтрации
- •Основные материалы для изготовления МФ- и УФ-мембран
- •Полимеры, которые применяются для изготовления микрофильтрационных и ультрафильтрационных мембран, и их важнейшие свойства
- •Схема измерения контактного угла
- •Разрез ассиметричной полисульфоновой мембраны
- •Фотографии ультрафильтрационных мембран
- •Половолоконные мембраны
- •Керамические мембраны для УФ
- •Аппаратное оформление ультрафильтрации
- •Половолоконные мембраны
- •Мембранный элемент с полыми волокнами
- •Напорные УФ модули
- •Варианты подачи обрабатываемого раствора
- •Рабочий цикл фильтрования
- •Варианты проведения процесса фильтрования
- •Ультрафильтрационная мембрана INGE
- •Безнапорная или вакуумная ультрафильтрация
- •Безнапорная или вакуумная ультрафильтрация
- •Безнапорная или вакуумная ультрафильтрация
- •Безнапорная или вакуумная ультрафильтрация
- •Сравнение режимов ультрафильтрации: тупикового с обратной промывкой и тангенциального
- •Аппараты для МФ и УФ
- •Аппараты для МФ и УФ
- •Сравнительная характеристика УФ-элементов
- •Расположение мембранных модулей
- •Преимущества и недостатки ГРЭ
- •Преимущества ВРЭ
- •Сравнение УФ установок с различным расположением модулей
- •Блоки мембранных модулей
- •Предподготовка на УФ
- •Пилотные испытания УФ
- •Технологический режим работы систем ультрафильтрации
- •График зависимости перепада давления через мембрану
- •схема этапов фильтрации с использованием ультрафильтрационных модулей производства компании DuPont
- •Фильтрация
- •Барботаж воздухом
- •Слив в дренаж
- •Обратная промывка сверху
- •Обратная промывка снизу
- •Продольная промывка
- •Загрязнение мембран ультрафильтрации
- •Причины загрязнения мембран ультрафильтрации
- •Классификация в зависимости от природы загрязнителей
- •Загрязнение частицами
- •Биологическое загрязнение
- •Неорганическое загрязнение
- •Органическое загрязнение
- •Обратная промывка с использованием химических реагентов (Chemically Enhanced Backwash, CEB)
- •Обратный осмос и нанофильтрация
- •Теоретические основы Обратного осмоса
- •Осмос
- •Открытие явления осмоса
- •Принцип прямого и обратного осмоса
- •Осмотическое давление
- •Изотонический коэффициент раствора i
- •Поток растворителя и солей через мембрану
- •Зависимости удельного съема J и селективности мембраны R
- •Коэффициент температурной коррекции для FilmTec
- •Концентрационная поляризация
- •Концентрационная поляризация
- •Следствия концентрационной поляризации
- •Способы снижения концентрационной поляризации
- •Нанофильтрация (НФ)
- •Нанофильтрация (НФ)
- •Применение нанофильтрации для питьевой воды
- •Применение нанофильтрации
- •Мембранные элементы для оо и нф
- •Мембраны для обратного осмоса
- •Мембраны для обратного осмоса
- •Патент США № 4520044
- •Вид поверхности и срез мембраны под микроскопом
- •Обратноосмотические мембраны (на примере FT30)
- •Недостатки TFC
- •Обратноосмотические мембраны
- •Типы мембранных элементов для ОО и НФ
- •Половолоконный обратноосмотический элемент
- •Классификацая рулонных ОО мембран на примере FilmTec
- •Типоразмеры рулонных ОО мембран на примере FilmTec
- •Габариты стандартных рулонных элементов
- •Рулонные элементы с байонетным затвором i-Lec
- •Аппаратное оформление систем обратного осмоса и нанофильтрации
- •Схема корпуса с рулонными элементами (модуль)
- •Типичная схема установки с одним мембранным модулем
- •Граничные значения расходов
- •Размещение рулонных элементов в корпусе
- •Типичная схема установки с одним мембранным модулем
- •Термины
- •Одноступенчатая двухстадийная (двухкаскадная) установка
- •Градиент концентраций внутри корпуса высокого давления
- •Двухступенчатая установка обратного осмоса
- •Загрязнение и отмывка рулонных мембранных элементов
- •Загрязнение мембран
- •Факторы, влияющие на загрязнение мембран
- •Биологическое обрастание
- •Биологическое обрастание
- •Загрязнение солями
- •Загрязнение солями
- •Загрязнение соединениями железа и алюминия
- •Загрязнение коллоидными частицами
- •Критерии необходимости проведения промывки и/или дезинфекции
- •Простые растворы для очистки систем обратного осмоса
- •Цикл обработки моющим составом
- •Выбор типа мембран для обессоливания воды
- •Требования к качеству исходной воды для ОО
- •Исходная вода для ООУ
- •Взвешенные вещества
- •Коллоидный индекс (SDI)
- •Коллоидный индекс (SDI)
- •Методика определения коллоидного индекса
- •Коллоидный индекс
- •Значения допустимой удельной производительности
- •«Отложения» (scaling) на мембранах
- •Промышленные ВПУ для ОО и НФ с рулонными мембранными элементами
- •Типовая комплектация установки
- •Технические характеристики ОО установок серии ДВС-М
- •Обратноосмотическая установка серии ДВС-М/150-8-54
- •Блок химической мойки для установок ОО
- •Электродиализ
- •Электродиализ
- •Схема процесса электродиализа
- •Схема многокамерного электродиализатора
- •Ионитные мембраны для электродиализа
- •Предотвращение образования осадков
- •Схема многокамерного электродиализного аппарата
- •Требования к воде, подаваемой на электродиализный аппарат
- •Характеристики электродиализных аппаратов
- •Электродеионизация (ЭДИ)
- •Электродеионизация
- •Схема организации процесса непрерывной ЭДИ
- •Способы интенсификации режима электрорегенерации
- •Требования к качеству исходной воды для ЭДИ
- •Эквивалентная удельная электропроводимость (ЭУЭ)
- •Варианты исполнения модулей электродеионизации
- •Варианты исполнения модулей электродеионизации
- •Внешний вид плоскорамного модуля ЭДИ
- •Параметры модулей серии VNX
- •Меры по устранению загрязнения модулей ЭДИ
- •Установки ЭДИ позволяют
ЭЛЕКТРОДИАЛИЗ
© кафедра ТОТ НИУ «МЭИ», 2022 |
200 |
Электродиализ
Процесс удаления из растворов ионов растворенных веществ путем переноса их через мембраны в поле постоянного электрического тока
Катодные реакции восстановления:
2H+ + 2e- → 2H; 2H → H2
Na+ + e → Na; 2Na + 2H2O → 2Na+ + 2OH- + H2↑
и анодные реакции окисления:
4OH- – 4e- → 2 H2O + 2O; 2O → O2↑
2Cl- – 2e- → 2Cl; 2Cl → Cl2
2Cl + H2O→ 2H+ + 2Cl- + O
© кафедра ТОТ НИУ «МЭИ», 2022 |
201 |
Схема процесса электродиализа
© кафедра ТОТ НИУ «МЭИ», 2022 |
202 |
Схема многокамерного электродиализатора
© кафедра ТОТ НИУ «МЭИ», 2022 |
203 |
Соседние файлы в папке лекции