Баромембранные технологии
Баромембранная технология (БМТ) начала свое развитие с 60-х годов прошлого столетия, когда были открыты свойства мелкопористых материалов – различной природы мембран с отверстиями разных размеров и вида. Эти материалы могут быть представлены в виде многослойной пленки, бумаги, ткани, керамики, металлокерамики и т.д. Технологии 21 века позволяют изготавливать объемные или плоские материалы с каналами одинаковой величины и любого размера. Путем пропускания раствора через полупроницаемую перегородку с отверстиями меньшими, ежели размеры частичек загрязнений, последние будут удержаны перегородкой (не пройдут), очищенная вода пройдет сквозь нее. Исходя из данных о размерах загрязнений, используя пористую среду с определенным размером пор, возможно удалить до 99,5-99,9% загрязнений, имеющих размеры больше, чем размеры пор.
К БМТ относится: микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос. В приведенной ниже таблице отображены ориентировочные размеры загрязнений, а также метод их очистки.
Все мембранные процессы условно можно разделить на два вида, отличающихся по размеру извлекаемых частиц и, соответственно, механизму разделения. Макро- (удаление твердых мех.частиц на сетчатых фильтрах) и микрофильтрация, ультрафильтрация удаляют механические и биологические частицы, крупные молекулы полимеров, имеют ситовый механизм разделения. Эти методы принято относить к механическим процессам. При обратном осмосе и нанофильтрации из загрязненного раствора извлекаются ионы и молекулы растворенных солей. На мембранное разделение влияют химико-физические процессы(адсорбция, гидратация). Наряду с гидравлическим сопротивлением мембраны требуется преодолевать осмотическое давление. При ультрафильтрации, нанофильтрации и обратном осмосе играет важную роль концентрационная поляризация. Она уменьшает производительность и требует повышения давления на входе в мембрану. Давление возрастает в линейке – Нанофильтрация, Ультрафильтрация, Обратный Осмос. Немаловажную роль также играет образование на поверхности мембраны осадка нерастворимых веществ, включенных в растворе либо же образующихся на поверхности вследствие увеличения их концентрации.
Не существует четкой границы между баромембранными технологиями очистки воды, поскольку границы использования данных методов расплывчаты и методы пересекаются между собой. Применяемые для них мембранные элементы по характеристикам, размерам, конструкции и другим характеристикам схожи. Однако руководствуясь вышеприведенной таблицей, возможно подобрать правильный баромембранный метод очистки воды.