Раздел VI Методи, процеси и съоръжения за пречистване на производствени отпадъчни води

1. Раздел VIМетоди, процеси и съоръжения за пречистване на производствени отпадъчни води Тема 39 Мембранни процеси за пречистване на производствени отпадъчни води • Ултрафилтрация и хиперфилтрация (обратна осмоза) • Същност на процесите • Основни технологични модификации • Основни технологични зависимости

2. VI. 39. Мембранни процеси за пречистване на производствени отпадъчни води 39. 1. Ултрафилтрация и хиперфилтрация (обратна осмоза) 39. 1. 1. Същност на процесите • Ултрафилтарцията и хиперфилтрацията са процеси на прецеждане под високо налягане на хетерогенни разтвори през фино-порести мембрани (размери на порите 0,001 – 0,2 μ), които пропускат водните молекули и задържат хидратираните и по-едрите молекули на разтворените вещества • При ултрафилтрацията порите на мембраните са в диапазона 0,005 – 0,2 μ, а налягането – 0,2 – 1 MPa • При хиперфилтрацията порите на мембраните са около 0,001 μ, а налягането достига 10 MPa при малки концентрации (20 – 30 mg/l) на примесите в разтвора

3. 39. 1. Ултрафилтрация и хиперфилтрация (обратна осмоза) • Мембраните се изработват от полимерни материали – ацетатцелулоза, полиакриламид и др. • Мембраните са обикновено двуслойни, съставени от горен филтриращ слой с дебелина 0,1 – 0,2 μ и долен поддържащ едропорьозен слой • Ефикасността на мембраните е около 99 % и обикновено е гарантирана за около 2 години в зависимост от следните фактори: • Наличието на микроорганизми (обрастване) • Вида и дисперсността (хидратацията) на разтворените вещества • Температура на водата (до 40оС) • рН (5 – 7) • Работното налягане

4. 39. 1. 1. Същност на процесите Схема с принципа на мембранните технологии 1 – сурова вода; 2 – пречистена отпадъчна вода; 3 – концентрат; 4 – високонапорна помпа; 5 – мембранен модул; 6 – мембрана; 7 – редуцир-вентил

5. 39. 1. Ултрафилтрация и хиперфилтрация (обратна осмоза) 39. 1. 2. Основни технологични модификации • Процесите на ултрафилтрация и хиперфилтрация се реализиат на следните основни видове апарати: • Апарати с плоски филтриращи елементи (от типа на филтърпресите) • Апарати с тръбни филтриращи елементи (с относителна повърхност на мембраните 100 – 200 m2/m3) • Апарати с мембрани навити като руло (с относителна повърхност 300 – 800 m2/m3) • Апарати с мембрани от кухи влакна с диаметър 45 – 200 μ (с относителна повърхност на мембраните до 20 000 m2/m3) • Ефикасността на мембранните апарати зависи от правилния подбор на вида на мембраните и работното налягане • Мембранните технологии се прилагат както за пречистване на производствени отпадъчни води, така и за обезсоляване на морска вода с цел питейно водоснабдяване и напояване

6. 39. 1. 2. Основни технологични модификации Технологични схеми с мембранни апарати а) Инсталация с паралелно свързани мембранни апарати б) Инсталация с последователно свързани мембранни апарати 1 – сурова вода 2 – концентрат 3 – пречистена вода 4 – високонапорна помпа 5 – мембранни модули

7. 39. 1. 2. Основни технологични модификации Схема на мембранен модул от кухи влакна 1 – подаване на сурова вода; 2 – опорна шайба; 3 – уплътнителен пръстен; 4 – водоплътен диск; 5 – порьозен диск; 6 – ограничителна шайба; 7 – изход за пречистената отпадъчна вода; 8 – порьозна разпределителна тръба; 9 – кухи филтърни влакна; 10 – концентрат; 11 – водоплътна тръба

8. 39. 1. 2. Основни технологични модификации Общ вид на тръбни мембранни елементи

9. 39. 1. 2. Основни технологични модификации Общ вид на модули с тръбни мембранни елементи

10. 39. 1. 2. Основни технологични модификации Общ вид на рулонни мембранни елементи (развити)

11. 39. 1. 2. Основни технологични модификации Общ вид на мембранни инсталации

12. 39. 1. 2. Основни технологични модификации Общ вид на нисконапорен мембранен модул с кухи мембранни влакна, предназначен за разделяне на суспензията в биобасейни

13. 39. 1. 2. Основни технологични модификации Схема на инсталация с нисконапорни плоскостни мембранни модули, предназначена за разделяне на суспензията в биобасейни

14. VI. 39. Мембранни процеси за пречистване на производствени отпадъчни води 39. 2. Основни технологични зависимости • Количествата на водата -Q и на примесите - M, преминали през мембранните модули се определят съответно по следните формули: Q = K1(p – Δp) ; M = K2. ΔC p– работно налягане Δp – разлика в осмотичното налягане на повърхността на мембраната и в разтвора K1 , K2– емпирични константи • Производителността на мембранния модул се определя с израза: q = V/f.t V– обем на филтрата преминал през площта fна мембраната за време t

15. Лекционен курс по“Пречистване на битови и промишлени отпадъчни води”Лектор:проф. д.т.н. инж. Румен Арсов Благодаря за вниманието ! Желая Ви успех !