В каждом кране вашего дома безупречно чистая и вкусная вода
О компании
Статьи
Каталог
Сервис
Фотогалерея
Наши партнеры
Советы по подбору оборудования
Комплексные решения
Интересно о воде
Дилерам
FAQ
Полезная информация о нашей компании
Теоретические основы процесса ультрафильтрации
Производительность ультрафильтрационного мембранного аппарата при работе в "тупиковом" режиме описывается в общем виде следующей зависимостью:


где Р - разница давлений над и под мембраной (исходной воды и фильтрата);
S - площадь мембран в аппарате;
   - динамическая вязкость воды;
Rм - сопротивление мембраны;
Rз - дополнительное сопротивление мембраны за счет закупоривания ее пор;
Rос - сопротивление осадка на поверхности мембраны.
Изучение экспериментальных зависимостей падения производительности мембран, полученных различными исследователями [1, 2], а также в наших опытах по ультрафильтрации речной воды и раствора хлорида железа [3] показало, что наилучшим образом они отражаются следующим уравнением:


где а - коэффициент, описывающий процесс закупоривания пор:


Сисх - концентрация загрязнений в исходной воде;
b - коэффициент, описывающий образование осадка:


rm - удельное сопротивление осадка.
В результате адсорбции на мембране различных загрязнений ее производительность постепенно уменьшается, что описывается зависимостью:


где Rm0 - сопротивление чистой мембраны;
kадс - коэффициент пропорциональности, показывающей увеличение сопротивления мембраны за счет адсорбции загрязнений в зависимости от их концентрации в исходной воде;
p - коэффициент скорости адсорбции.
Величина Rз зависит от соотношения размеров частиц и пор мембраны, и ее абсолютное значение увеличивается для более тонкопористых мембран. Тем не менее, при микрофильтрации процесс забивания пор носит наиболее значительный характер, поскольку сопротивление мембраны больше, несмотря на то, что относительное падение производительности в течение стадии закупоривания пор намного меньше.
Необходимо отметить, что природная вода - это сложная смесь частиц различной степени дисперсности: от молекул гуминовых кислот до глинистых частичек, поэтому в ней всегда будут присутствовать частицы, соизмеримые с порами ультрафильтрационных мембран. Поэтому полностью избежать стадии закупоривания пор путем подбора размера пор мембраны невозможно.
Для расчета по приведенным формулам необходимо знать следующие величины: содержание взвешенных веществ в исходной воде, сопротивление мембраны до и после закупорки пор, коэффициент a и удельное сопротивление осадка. Для прогноза падения производительности необходимо знать, какое количество загрязнений остается на мембране после каждого фильтроцикла и через какое время накопится такое их количество, которое вызовет падение производительности, максимально допустимое для данной системы очистки воды. Количество осадка, находящегося внутри мембранного элемента, равно разности между массой взвешенных и коллоидных веществ, задержанных мембраной, и массой загрязнений, вымытых из мембранного элемента во время обратных промывок:


Масса загрязнений, задержанных мембраной:


и масса загрязнений, удаленных при обратных промывках:


где Сисх, Сф, Спр - концентрации взвешенных веществ или трехвалентного железа соответственно в исходной, промывной воде и фильтрате;
Vф и Vпр - объем фильтрата и промывной воды.
В процессе удаления загрязнений при обратной промывке происходит вынос частиц осадка с поверхности и из пор мембраны.
В первые момент времени происходит раскрытие пор, что можно выразить через изменение дополнительного сопротивления Rз:


где kзак - коэффициент раскупорки пор при обратной промывке,
Рпр - давление при обратной промывке.
Процесс удаления осадка в зависимости от продолжительности промывки t:


где Mo, М - количество осадка в начале и в конце промывки;
с, k', k'' - коэффициенты, определяемые экспериментально.


Рисунок 5.
График зависимости производительности ультрафильтрационной установки от времени (начальный участок кривой)

Основываясь на данной модели, можно рассчитать количество загрязнений, накопленных в мембранном аппарате через заданное число фильтроциклов, и определить его производительность к этому времени. Пример результатов расчета по описанной методике приведен на рис. 5. Изменяя продолжительность промывки и фильтроцикла, а также давление фильтрования и промывки, по указанным выше формулам или по экспериментальным данным можно строить графики, отражающие зависимости объемов очищенной и промывной воды от изменяемых параметров. Оптимальные параметры находятся по наибольшей полезной производительности за расчетный промежуток времени (рис. 6).


Рисунок 6.
Пример графической оптимизации продолжительности фильтроцикла

<<Назад
Карта сайта На главную Написать письмо


Контакты

ООО "Евразия Групп-7"
официальный дилер
GE Homespring
на территории России

Россия, г. Москва,
123154, ул. Маршала
Тухачевского
д.16 корпус 1, 1-й этаж,

Тел.\факс:
+7-495-944-82-58
+7-499-946-73-97

Тел.:
+7-926-549-3735
+7-926-558-4010
+7-916-397-5155
+7-903-538-9003

E-mail:
info@euroasiagroup-7.ru
О компании