|
Мембранные элементы обратного осмоса
Технология работы обратноосмотических мембранных элементов
Обратный осмос принципиально отличается от обычной фильтрации. Если при фильтрации продукт откладывается в виде кристаллического или аморфного осадка на поверхности фильтрата, то при осмосе образуются два раствора, один из которых обогащен растворенным веществом. Таким образом, загрязнения не накапливаются на поверхности мембраны, а сливаются в дренаж.
На рис.1 FEED – это исходный поток, который поступает на очистку, CONCENTRATE — поток концентрата, обогащенный растворенным веществом, PERMEATE – поток пермеата (фильтрата), то есть очищенная вода, прошедшая через мембрану (MEMBRANE).
Рис. 1 Распределение потоков при мембранном разделении.
Разделение обратным осмосом осуществляется без фазовых превращений, и энергия расходуется в основном на создание давления исходной жидкости и ее продавливание через мембрану. Эта энергия сравнительно не велика. Например, расход энергии на опреснение морской воды обратным осмосом составляет всего 2 – 2,5 кВт*ч/м3, в то время как на этот же процесс дистилляцией требуется затратить энергии в 10 – 15 раз больше.
Мембранные процессы характеризуется следующими показателями:
Мембранным процессам свойственно явление так называемой концентрационной поляризации. Оно заключается в увеличении концентрации растворенного вещества у поверхности мембраны вследствие преимущественного переноса растворителя через мембрану. В результате падает удельная производительность и селективность мембраны, снижается срок их службы. Для снижения концентрационной поляризации применяют различные методы, например турбулизируют поток увеличением скорости жидкости вдоль мембраны, используют специальные турбулизаторы.
В качестве профилактики загрязнения мембран и выхода их из строя используются профилактические мойки различными растворами. Обычно мойка проводится не реже одного раза в месяц и включает в себя стадии щелочной и кислотной мойки (как правило, используются растворы: для щелочной мойки – 2% раствор триполифосфата натрия или реже 0,1% раствор гидроксида натрия; для кислотной мойки – 2% раствор лимонной кислоты или 0,2% раствор соляной кислоты). Затраты химических реагентов на проведение профилактических моек ничтожно малы, особенно в сравнении с такими процессами как ионный обмен, коагуляция или умягчение известкованием, при сравнимой производительности.
В современных системах обратного осмоса наиболее широкое распространение получила компоновка мембран в рулонные мембранные элементы. Рулонный мембранный элемент состоит из центральной трубки, имеющей прорези для прохода пермеата, и герметично присоединенного к ней пакета из нескольких мембран, расположенного между ними дренажного листа и сетки — сепаратора, образующей межмембранные каналы и необходимая для турбулизации потока.
Ассортимент обратноосмотических мембранных элементов (Filmtec):
- Мембранный элемент типа BW30LE-440.
- Мембранный элемент типа LE-400.
- Мембранный элемент типа XLE-440.
- Мембранный элемент типа LP-2540.
- Мембранный элемент типа TW30-4021.
LP-2540, XLE-2540, TW30-2540, LP-4040, XLE-4040, TW30-4040, XLE-440, BW30-2540, BW30-4040, BW30LE-4040, LE-400, BW30-365, BW30-400, BW30-365-FR, BW30-400-FR, BW30LE-440.
Обозначение элемента |
Размеры |
Площадь поверхности мембраны, м2 |
Производительность, л/ч |
Селективность, % |
BW30 — 440i |
8.0'' х 40'' |
41 |
1792 |
99.5 |
BW30 — 400 |
8.0'' х 40'' |
37 |
1667 |
99.5 |
BW30 — 365 |
8.0'' х 40'' |
34 |
1500 |
99.5 |
XLE — 440 |
8.0'' х 40'' |
41 |
2000 |
99.0 |
LE — 440i |
8.0'' х 40'' |
41 |
2000 |
99.3 |
LE — 400 |
8.0'' х 40'' |
37 |
1833 |
99.3 |
BW30LE — 440 |
8.0'' х 40'' |
41 |
1833 |
99.5 |
BW30 — 400-FR |
8.0'' х 40'' |
37 |
1667 |
99.5 |
BW30 — 365-FR |
8.0'' х 40'' |
34 |
1500 |
99.5 |
BW30 — 4040 |
4.0'' х 40'' |
7.2 |
379 |
99.5 |
BW30 — 2540 |
2.5'' х 40'' |
2.6 |
133 |
99.5 |
LE — 4040 |
4.0'' х 40'' |
7.2 |
396 |
99.0 |
LP — 4040 |
4.0'' х 40'' |
7.2 |
458 |
99.2 |
Геометрические размеры мембранных элементов.
Размеры |
Геометрические размеры, мм |
|
А |
В |
С |
2.5" x 40" |
1016 |
19,1 |
61 |
4.0" x 40" |
1016 |
19,1 |
99 |
8.0" x 40" |
1016 |
28,6 |
201 |
|