zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



ЗАСТОСУВАННЯ ІНГІБІТОРІВ ОСАДОУТВОРЕННЯ ДЛЯ УСТАНОВОК ЗВОРОТНЬОГО ОСМОСУ

 

Гомеля М.Д., Трус І.М.,

Грабітченко В.М., Воробйова В.І.

Україна, м. Київ, Національний технічний університет України

 «Київський політехнічний інститут»

 

Вивчено процеси опріснення слабомінералізованих вод при використанні зворотньоосмотичної мембрани. Показано, що попереднє механічне доочищення води сприяє підвищенню продуктивності і селективності мембрани. Експлуатаційна ефективність мембран лімітується в основному забрудненням мембран. Однією з основних причин забруднення мембран є формування на їх поверхні карбонатних відкладень. Одним зі способів попередження забруднення мембран є дозування антискалантів.

Ключові слова: зворотній осмос, концентрат, мембрана, перміат, продуктивність, селективність, антискалант

 

The processes of desalination of low-mineralized waters using reverse osmosis membranes were investigated. It is shown that preliminary mechanical treatment of water improves membrane productivity and selectivity. Operational efficiency of membrane water purification systems is limited, basically, membrane scaling. One of the main reasons of membrane scaling is formation on their surface carbonate deposits. One of ways of scaling prevention is injection in water antiscalants.

Кeywords: reverse osmosis, concentrate, membrane, permeate, productivity, selectivity, antiscalant

 

Вступ

Останнім часом в промислових густозаселених регіонах проблеми забруднення водних об’єктів та різкого підвищення мінералізації води в поверхневих водоймах стають все гостріше. Це викликано скидом шахтних і промислових стічних вод, а також стоків теплоенергетичних підприємств. На сьогодні до найбільш високоефективних технологій опріснення води можна віднести баромембранні процеси. Установки зворотнього осмосу забезпечують високу і гарантовано стабільну якість очищення на протязі всього часу експлуатації [1-2]. Основною задачею на сьогоднішній час є досягнення максимального часу експлуатації мембранних елементів. Термін служби мембран визначається, головним чином, по падінню їх продуктивності, а експлуатаційна ефективність мембранних систем водопідготовки лімітується в основному, їх забрудненням.

Результати досліджень та їх обговорення

Процеси вивчали при використанні касети із зворотньоосмотичною мембраною низького тиску Filmtec TW30-1812-50. Як середовище використовували модельний розчин, близький за складом до слабомінералізованої води з Ісакіївського водосховища (м. Алчевськ) (Ж = 9,4 мг-екв/дм3, С(Са2+) = 2,9 мг-екв/дм3, С(Mg2+) = 6,5 мг-екв/дм3, Л = 5,0 мг-екв/дм3, С(SO42-) = 570,0 мг/дм3, С(Сl-) = 106,0 мг/дм3, рН = 8,5). Після фільтрування розчину каламутність знизилась з 50,0 мг/дм3 до 0,0 мг/дм3; кольоровість – з 90,0 град. ПКШ до 22,0 град. ПКШ.

Процес зворотньоосмотичного опріснення води здійснювали при використанні 10 дм3 модельного розчину. За допомогою насосу воду подавали в касету із зворотньосмотичною мембраною. Концентрат повертали в ємкість з вихідним розчином, перміат відбирали в окрему ємкість. Тиск в системі підтримували із допомогою вентиля, що регулює відбір концентрату. Після відбору кожного дм3 очищеного розчину перміат та концентрат аналізували на вміст хлоридів, сульфатів, іонів жорсткості та визначали їх лужність. Ступінь відбору перміату змінювали від 10 до 90 %. Сульфати визначали фотометричним методом, хлориди – методом Мора, лужність та жорсткість за стандартними методами.

Продуктивність мембрани (швидкість трансмембранного потоку) визначали за формулою:

 

                                                                    (1)

де ∆V – об'єм перміату (дм3), що пройшов через мембрану площею S (м2) за час відбору t (год).

 

При проведенні досліджень по оцінці ефективності стабілізаторів накипоутворення використовували термостат, проби по 100 мл витримували при температурі 600С протягом 6 годин. Як інгібітори використовували гідролізований ПАА після озонування його 5%-го розчину протягом 1 години, гіпан після озонування 5%-го розчину протягом 1 години та гіпан після обробки 1%-го розчину ультразвуком протягом 20 хвилин. Дози даних реагентів становили 0,5-5,0 мг/дм3. Після охолодження проби фільтрували і визначали залишкову жорсткість води.

Стабілізаційний ефект розраховували за формулою:

 

                                                           (2)

                ;

де  – стабілізаційний ефект, %;  – зниження жорсткості в холостому досліді, мг-екв/дм3; – зниження жорсткості в досліді з інгібітором накипоутворення, мг-екв/дм3; – залишкова жорсткість в холостій пробі, мг-екв/дм3;  – залишкова жорсткість в пробі зі стабілізатором, мг-екв/дм3;

 

Протинакипний ефект розраховували за формулою:

 

                                                               (3)

 

Існує ряд домішок, які значно скорочують термін експлуатації мембран. До першої групи відносяться тверді нерозчинні речовини, зважені і колоїдні частинки. До другої групи входять сполуки, наявність у воді яких призводить до утворення твердих включень. Видалити речовини, що відносяться до першої групи можна за рахунок механічних методів, крім того попереднє освітлення води на фільтрі призводить до підвищення продуктивності мембрани [2]. При фільтруванні модельного розчину при тиску 0,3 МПа продуктивність установки знижується поступово (рис. 1) по мірі зростання мінералізації концентрату зі збільшенням ступеню відбору перміату. Попереднє освітлення води (крива 2) призводить до підвищення продуктивності установки і мало впливає на її селективність щодо хлоридів, сульфатів, іонів жорсткості та гідрокарбонатів.

 

Рис. 1. Залежність продуктивності зворотньоосмотичного фільтру від ступеня відбору перміату при опрісненні модельного розчину (Ж = 9,0 мг-екв/дм3, Л = 5,0 мг-екв/дм3, SO42- = 570,0 мг/дм3, Сl- = 126,6 мг/дм3, рН = 8,90)

 

В даному випадку зниження продуктивності мембрани із збільшенням ступеню відбору перміату обумовлене зростанням осмотичного тиску при підвищенні вмісту солей у концентраті. Проте в цілому зниження продуктивності мембранних установок на 95-97% визначається забрудненням поверхні мембран і лише на 3-5 % ущільненням їх капілярно-пористої структури. До принципово небезпечних сполук, що сприяють осадоутворенню на мембранах, відносяться солі жорсткості – сполуки кальцію, магнію, у вигляді карбонатів, гідрокарбонатів і сульфатів. Одним із способів попередження забруднення мембран є дозування антискаланту (інгібітору осадоутворення). Оскільки в реальних умовах при кімнатній температурі карбонатні відкладення на мембрані утворюються досить повільно, то для оцінки ефективності антискалантів застосовували експрес метод, який був оснований на визначенні стабільності концентратів зворотньоосмотичного очищення води, дослідження проводили в присутності антискаланту та без антискаланту. При опрісненні модельного розчину утворюється концентрат з наступними характеристиками: Ж = 50,0 мг-екв/дм3, Л = 21,5 мг-екв/дм3, SO42- = 2500,0 мг/дм3, Сl- = 614,0 мг/дм3, рН = 8,71. Як видно з табл. 1, малоефективним виявився гіпан в концентраціях 0,5-5,0 мг/дм3, високу стабільність води досягнуто при використанні ПАА в дозі 5,0 мг/дм3.

 

Таблиця 1. Залежність стабільності концентрату від дози антискаланти при 600С

Інгібітор

Доза, мг/дм3

Жпоч., мг-екв/дм3

Жзал., мг-екв/дм3

∆Ж, мг-екв/дм3

СЕ, %

ПЕ, %

-

0

50,0

38,0

12,0

-

-

ПАА

0,5

50,0

39,0

11,0

8,3

78,0

1,0

50,0

40,0

10,0

16,7

80,0

2,0

50,0

43,5

6,5

45,8

87,0

5,0

50,0

50,0

0,0

100,0

100,0

Гіпан після УЗ

0,5

50,0

39,5

11,5

4,2

79,0

1,0

50,0

41,5

8,5

29,2

83,0

2,0

50,0

42,0

8,0

33,3

84,0

5,0

50,0

42,5

7,5

37,5

85,0

Гіпан після озонування

0,5

50,0

42,0

8,0

33,3

84,0

1,0

50,0

43,5

6,5

45,8

87,0

2,0

50,0

41,0

9,0

25,0

82,0

5,0

50,0

44,0

6,0

50,0

88,0

 

Висновки

Встановлено, що попереднє доочищення модельного розчину перед зворотноосмотичним опрісненням сприяє підвищенню продуктивності мембрани та мало впливає на її селективність щодо хлоридів, сульфатів, іонів жорсткості та гідрокарбонатів. Показано, що гіпан є високоефективним інгібітором накипоутворення при дозі 5,0 мг/дм3, при цьому стабілізаційний ефект досягав 100%.

 

Література

1.     Первов А.Г. Мембранная технология в подготовке питьевой воды / Первов А.Г, Ю.В.Резцов, B.C. Коптев, С.Б. Милованов // Водоснабжение и санитарная техника. 1995. 2. С. 28-33.

2.     Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы / Ю.И. Дытнерский. М.: Химия. 1986. 272 с.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info