Обратный осмос и ультрафильтрация
Обратным осмосом и ультрафильтрацией называются процессы фильтрова-ния растворов через полупроницаемые мембраны под давлением, превышающим осмотическое давление, рис. 11.37 (слайд 49).
Мембраны пропускают молекулы растворителя и задерживают растворенные вещества. При обратном осмосе отделяются частицы (молекулы, гидротирован-ные ионы), размеры которых не превышают размеров молекул растворителя.
Таким образом, от обычной фильтрации такие процессы отличаются отделе-нием частиц меньших размеров.
Давление, необходимое для проведения обратного осмоса (6-10 мПа), значи-тельно больше, чем для процесса ультрафильтрации (0,1-0,5 мПА).
Обратный осмос широко используют для обессоливания воды в системах ТЭЦ.
Простейшая установка оборотного осмоса состоит из насоса высокого давле-ния и модуля (мембранного элемента), соединенных последовательно.
Десорбция, дезодорация и дегазация. Десорбция летучих примесей
Многие сточные воды загрязнены летучими неорганическими и органи-ческими примесями, сероводородом, диоксидом серы, сероуглеродом, аммиаком, диоксидом углерода.
При пропускании воздуха или другого инертного малорастворимого в воде газа (азот, СО2, дымовые газы) через сточные воды летучий компонент диффундирует в газовую фазу.
Десорбция обусловлена более высоким парциальным давлением газа над раствором, чем в окружающем воздухе. Равновесное парциальное давление удаляемого газа находят по закону Генри.
Процесс десорбции веществ из сточных вод инертными газами может быть проведен в тарельчатых, насадочных и распылительных колоннах.
Дезодорация
В некоторых сточных водах содержится меркантаны, амины, аммиак, сероводород, альдегиды, углеводороды, которые придают им дурной запах.
Для очистки дурнопахнущих вод можно использовать различные способы:
- аэрация, хлорирование, ректификацию, дистилляцию, обработку дымовыми газами, окисление кислородом под давлением, озонирование, экстракцию, адсорбцию, микробиологическое окисление.
Наиболее эффективным считается метод аэрации, который заключается в продувании воздуха через сточную воду.
На некоторых предприятиях воды продувают острым паром. Особенно это касается целлюлозной промышленности (отдувка скипидара, метанола осуществляется в колоннах).
Промышленное применение имеет и хлорирование дурнопахнущих веществ.
Н2S + 3Cl2 + 2H2O = SO2 + 6HCL
Сероводород из воды можно удалить гидроксидом железа по реакции:
2Fe(OH)2 + 3H2S = Fe2S3 + 6H2O (в щелочной среде)
2Fe(OH)2 + H2S → FeS + 2H2O (в нейтральной среде)
Дегазация
Присутствие в сточных водах газов затрудняет очистку и использование сточных вод, усиливает коррозию аппаратуры.
Растворенные газы из воды удаляют дегазацией, которую осуществляют химическими, термическими и десорбционными (аэрационными) методами. Для удаления из воды диоксида углерода используют методы аэрации, проводимые в пленочных, насадочных, барботажных и вакуумных дозаторах. Аммиак из сточных вод выделяют продувкой ее водяным паром.
Для удаления кислорода из воды ее фильтруют через легкоокисляемые стальные стружки. Железо при этом окисляется:
4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
Лучшим обескислороживающим воду реагентом является гидразин:
О2 + Н2N–NH2 → N2 + 2H2O
Дата добавления: 2017-05-18; просмотров: 566;