Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 230 стр.

     Таким образом, скорость обратного осмоса прямо пропорциональна эф-
фективному давлению (разности между приложенным давлением и осмоти-
ческим). Эффективное давление значительно превосходит осмотическое. Ве-
личина осмотического давления составляет: для соли Na2SO4 – 43 кПа, а для
NaHCO3 – 89 кПа.
     В процессе очистки некоторое количество растворимого вещества про-
ходит через мембрану вместе с водой. Этот проскок S практически не зависит
от давления:
                S = k2(cо - cф),                      (6.92)
где k2 – константа мембраны.
     Для проведения процесса применяют непористые – динамические и
диффузионные мембраны, представляющие собой квазигомогенные гели, и
пористые мембраны в виде тонких пленок, изготовленные из полимерных
материалов. Наиболее распространены полимерные мембраны из ацетатцел-
люлозы, полиэтилена, политетрафторэтилена, пористого стекла.
     Процесс мембранного разделения зависит от давления, гидродинамиче-
ских условий и конструкции аппарата, физико-химической природы и кон-
центрации сточных вод, содержания в них примесей, от температуры. Увели-
чение концентрации раствора приводит к росту осмотического давления рас-
творителя, повышению вязкости раствора и росту концентрации поляриза-
ции, т.е. к снижению проницаемости и селективности.
     Достоинства метода: отсутствие фазовых переходов при отделении при-
месей; возможность проведения процесса при комнатных температурах без
применения или с небольшими добавками химических реагентов; простая
конструкция аппаратуры. Недостатки метода: явление концентрационной по-
ляризации, т.е. рост концентрации растворенного вещества у поверхности
мембраны, что приводит к снижению производительности установки, степе-
ни разделения компонентов и срока службы мембран; проведение процесса
при повышенных давлениях, что требует специальных уплотнений аппарату-
ры.
     Обратный осмос рекомендуется использовать при следующей концен-
трации электролитов: для одновалентных солей – не более 5…10 %; для
двухвалентных – 10…15 %; для многовалентных – 15…20 %. Для органиче-
ских веществ эти пределы выше. Для уменьшения влияния концентрации по-
ляризации организуют рециркуляцию раствора и турбулизацию прилегающе-
го к мембране слоя жидкости.
     Природа растворенного вещества оказывает влияние на селективность.
При одинаковой молекулярной массе неорганические вещества задержива-
ются на мембране лучше, чем органические. С повышением давления удель-
ная производительность мембраны увеличивается. Однако при высоких дав-
лениях происходит уплотнение материала мембран, что вызывает снижение
проницаемости, поэтому для каждого вида мембран устанавливают макси-
мальное рабочее давление. С ростом температуры увеличивается проницае-
мость мембран, но при этом повышается осмотическое давление, которое
уменьшает проницаемость; также начинается усадка и стягивание пор мем-
                                   230