Баромембранные процессы: различия между версиями

Для концентрирования или очистки разбавленных (водных) растворов широко используются мембранные процессы, осуществляемые под действием перепада давления, или '''баромембранные процессы''' [[Баромембранные методы водоподготовки]]. Размер частиц или молекулы, а также химические свойства растворенного вещества определяют структуру мембраны, то есть размер пор, их распределение по размеру, которые необходимы для разделения данной смеси. Различные мембранные процессы можно классифицировать по размерам разделяемых частиц растворенного вещества и, следовательно по структуре используемых мембран. К таким процессам относятся: микрофильтрация, ультрафильтрация и обратный осмос<ref>[Мулдер М. Введение в мембранную технологию: Пер. с англ. — М.: Мир, 1999. — 513с., ил.]</ref>.

Ультрафильтрация — это мембранный процесс, по своей природе занимающий промежуточное положение между обратным осмосом и микрофильтрацией. Размеры пор ультрафильтрационных мембран варьируются от 0,05 мкм (граница минимальных размеров пор в микрофильтрационных мембранах) до 1 нм (граница пор максимального размера в обратноосмотических мембранах). Типичное применение ультрафильтрации — отделение макромолекулярных компонентов от раствора, причемпричём нижний предел отделяемых растворенных веществ соответствует молекулярным массам в несколько тысяч.

Для отделения растворенных веществ с молекулярными массами от нескольких сот до нескольких тысяч используется процесс, промежуточный между ультрафильтрацией и обратным осмосом, который называют '''нанофильтрацией'''. Как всякий баромембранный процесс разделения жидкостей, нанофильтрация характеризуется отсутствием фазовых переходов и может проводиться при пониженных температурах

Обратный осмос применяется, когда нужно отделить от растворителя низкомолекулярные растворенные вещества, такие, как неорганические соли или органические молекулы, например, глюкозу. Отличие от микрофильтрации и ультрафильтрации определяется размером растворенныхрастворённых частиц. Следовательно, требуются более плотные мембраны, обладающие гораздо большимбо́льшим гидродинамическим сопротивлением.

** сильные окислители (хлор свободный, озон, марганцевокислыймарганцовокислый калий) — до 0,1 мг/л;

** Высокая проницаемотьпроницаемость (удельная производительность);

Аппараты для осуществления баромебранных процессов должны именьиметь большую поверхность мембран в единице объмаобъёма аппарата и быть простыми в сборке и монтаже ввиду необходимости периодической смены мембран<ref name="ReferenceA"/>.

Стоимость установки определяется двумя вкладами: капитальными вложениями и эксплуатационными расходами. Капитальные вложения, то есть стоимость установки, можно разделить на три части — стоимость 1) мембранных модулей, 2) трубопроводов, насосов, электроники, емкостейёмкостей и 3) блоков предварительной обработки и постобработки.

Для расчетарасчёта стоимости в пересчетепересчёте на литр, кубомеркубометр или килограмм продукта принимают, что амортизация оборудования, построенного на капиталовложения, происходит за определенныйопределённый пеиодпериод, который часто принимают равным 10 годам. За это время необходимо выплатить проценты по капиталовложению. В противоположность этому эксплуатационные расходы подразделяются на 1) расход энергии, 2) замена мембран и 3) заработная плата персонала и т. д.