Акулинчев А.М., Краснова А.В.,  Абоносимов Д.О.

 «Тамбовский государственный технический университет», Россия

ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ЗАДЕРЖАНИЯ ОБРАТНООСМОТИЧЕСКИХ МЕМБРАН

Современные мембранные установки для промышленной очистки воды от тяжелых металлов и высокомолекулярных органических веществ, в особенности, установки обратного осмоса, все больше привлекают внимание специалистов за счет своей универсальности, а также возможности создания на предприятиях системы оборотного водоснабжения [1].

С целью исследования основных параметров обратноосмотического разделения был проведен эксперимент по очистке сточных вод  с промышленных объектов г. Тамбова,  взятых на ООО РКС «Тамбов Водоканал»,  от тяжелых металлов  Zn, Cd, Pl . Для очистки стоков использовали лабораторную обратноосмотическую установку, рабочей частью которой является  плоскокамерная ячейка, представленная на   рисунке 1.

D:\АСП\Установка\установка-02.JPGD:\АСП\Установка\установка.JPG

Рисунок 1. Устройство обратноосмотической ячейки.

Рабочими элементами ячейки служат мембраны МГА-95, МГА-100 производства ОАО «Полимерсинтез» г. Владимир. Площадь мембран составляет F = 0,078 м2.

  Эксперимент проводился при давлении 1, 2, 3, 4 МПа. Исходный раствор под давлением подавался в обратноосмотическую ячейку. Пермеат после мембран собирался в мерные емкости, а ретентат подавался обратно в исходную емкость.

Пермеат и исходный раствор  анализировали на наличие в них солей тяжелых металлов Zn, Cd, Pl на полярографе ПУ-1.

Экспериментальное значение коэффициента задержания определяли по формуле:

                                                                                       (1)

где - коэффициент задержания, - концентрация растворенного вещества в пермеате, мг/дм3; - концентрация растворенного вещества в исходном растворе, мг/дм3.

Значение гидродинамической проницаемости рассчитывали по следую-щей  зависимости [1]:

;                                                                                                                 (2)

где V - объем собранного пермеата, м3; - площадь поверхности мембраны, м2;- время проведения эксперимента, с.

Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице 1.

 

 

Таблица 1

Зависимость коэффициента задерживания и гидродинамической проницаемости мембран МГА-95, МГА-0100 от давления для Zn, Cd, Pl.

Вещество

 

Сисх., мг/дм3

Результаты экспериментов

Давление, МПа

МГА-95

МГА-100

Сп., мг/дм3

K,%

G*106м3/м2с

Сп., мг/дм3

K,%

G*106м3/м2с

1

2

4

5

6

7

8

9

10

Zn

 

0,0395

1

0,0027

93

1,90

0,0032

92

1,80

2

0,0022

94

2,80

0,0027

93

2,70

3

0,005

87

4,50

0,0029

93

3,90

4

0,0046

88

5,10

0,0032

92

4,70

Cd

 

 

0,0042

1

0,0007

85

1,90

0,0006

86

1,80

2

0,0006

86

2,80

0,00051

88

2,70

3

0,0002

95

4,50

0,0001

98

3,90

4

0,0002

95

5,10

0,0001

98

4,70

Pl

0,00142

1

0,0002

92

1,90

0,0002

92

1,80

2

0,0001

93

2,80

0,0001

93

2,70

3

0,0001

93

4,50

0,0001

93

3,90

4

0,0001

93

5,10

0,0001

93

4,70

 

На рис. 2 представлена зависимость гидродинамической проницаемости мембран от давления над  ними.

Рисунок 2.  Зависимость гидродинамической проницаемости от давления.

По представленным в таблицах данным и графикам зависимости видно, что с увеличением давления над мембраной коэффициент задержания и гидродинамической проницаемости мембран возрастает, что объясняется увеличением движущей силы процесса[2].

Литература

1.       Дытнерский Ю.И. Мембранные процессы разделения жидких смесей. М.: Химия, 1975. 252 с.

2.                 Абоносимов О.А., Лазарев С.И.,  Ворожейкин Ю.А.,  Абоносимов Д.О. Исследование гидродинамической проницаемости мембран в растворах гальваностоков// Вестник ТГУ.  Тамбов. 2011. Т.16. Вып.1. C.244 -246.

 

БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена при поддержке гранта по Федеральной целевой программе «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг.