Очистка нефтесодержащих сточных вод

      Процессы  мембранного разделения зависят  от свойств мембран, потоков в  них и движущих сил. Для этих процессов  также важен характер потоков  к мембране со стороны разделяемых  сред и отвода продуктов разделения с противоположной стороны. Принципиальное отличие мембранного метода от традиционных приемов фильтрования - разделение продуктов в потоке, т.е. разделение без осаждения на фильтроматериале осадка, постепенно закупоривающего рабочую пористую поверхность фильтра.

      Основные требования, предъявляемые к полупроницаемым мембранам, используемым в процессах мембранного разделения, следующие:

– высокая разделяющая  способность (селективность);

– высокая удельная производительность (проницаемость);

– химическая стойкость  к действию среды разделяемой системы;

– неизменность характеристик при эксплуатации;

– достаточная  механическая прочность, отвечающая условиям монтажа, транспортировки и хранения мембран;

низкая стоимость.

      Для разделения или очистки некоторых  нетермостойких продуктов применение мембранного метода является решающим, так как этот метод работает при температуре окружающей среды. В то же время мембранный метод имеет недостаток - накопление разделяемых продуктов вблизи рабочей поверхности разделения. Это явление называют концентрационной поляризацией, которая уменьшает проникновение разделяемых компонентов в пограничный слой, проницаемость и селективность, а также сокращает сроки службы мембран. Для борьбы с этим явление проводят турбулизацию слоя жидкости, прилегающего к поверхности мембраны, чтобы ускорить перенос растворенного вещества.

      Для мембран используют разные материалы, а различие в технологии изготовления мембран позволяет получить отличные по структуре и конструкции мембраны, применяемые в процессах разделения различных видов.

      Процессы, возникающие при разделении смесей, определяются свойствами мембран. Необходимо учитывать молекулярные взаимодействия между мембранами и разделяемыми потоками, физико-химическую природу  которых определяет скорость переноса. Эти взаимодействия с материалом мембран отличают мембранный метод от микроскопических процессов обычного фильтрования.

      Мембранные  методы отличаются типами используемых мембран, движущими силами, поддерживающими  процессы разделения, а также областями  их применения. Существуют мембранные методы шести типов:

– микрофильтрация - процесс мембранного разделения коллоидных растворов и взвесей  под действием давления;

– ультрафильтрация - процесс мембранного разделения жидких смесей под действием давления, основанный на различии молекулярных масс или молекулярных размеров компонентов разделяемой смеси;

– обратный осмос - процесс мембранного  разделения жидких растворов путем проникновения через полупроницаемую мембрану растворителя под действием приложенного раствору давления, превышающего его осмотическое давление;

– диализ - процесс  мембранного разделения за счет различия скоростей диффузии веществ через  мембрану, проходящий при наличии  градиента концентрации;

– электродиализ - процесс прохождения ионов растворенного вещества через мембрану под действием электрического поля в виде градиента электрического потенциала;

– разделение газов - процесс мембранного разделения газовых смесей за счет гидростатического  давления и градиента концентрации.

      В ряду технологических приемов, используемых для разделения смесей по размерам частиц, мембранным методам уделяют большое значение. Выбор процесса для применения в заданной области разделения смесей зависит от различных факторов: характера разделяемых веществ, требуемой степени разделения, производительности процесса и его экономической оценки.

      Промышленное  использование процессов мембранного  разделения требует надежного, стандартного и технологического оборудования. Для  этой цели в настоящее время применяют  мембранные модули, которые компактны, надежны и экономичны. Выбор конструкции модуля зависит от вида процесса разделения и условий эксплуатации в промышленных установках.

Таблица 4. Промышленные процессы разделения с использованием мембран

Заключение

      Существование человечества без пресной воды невозможно. Поэтому в последние годы вопрос о чистоте воды и воздуха ставится на многих всемирных форумах. Эта проблема возникла в связи с огромными масштабами промышленного, сельскохозяйственного и коммунального использования вод. В настоящее время во многих районах земного шара ощущается острый водный голод. Использование пресной воды в таких огромных масштабах приводит к изменению физико-химического состава воды. Для уменьшения вредного влияния промышленного и сельскохозяйственного использования воды на экологию земного шара необходима более глубокая очистка сточных вод. 

Список  литературы

Карелин Я.А., Попова И.А., Евсеева Л.А. и др. Очистка  сточных вод нефтеперерабатывающих  заводов, М., Стройиздат, 1982

Роев Г.А., Юфин В.А. Очистка сточных вод и вторичное  использование нефтепродуктов, М., Недра, 1987

Стахов Е.А. Очистка  нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов, Л., Недра, 1983

Роев Г.А. Очистные сооружения. Охрана окружающей среды, М., Недра, 1993