UA-49158103-1
Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

МЕМБРАНЫ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБРАТНОГО ОСМОСА

 

    Мембранные элементы(мембраны) для промышленного обратного осмоса  располагаются в аппарате (корпусе)(см. состав обратного осмоса). Аппарат может вмещать от 1 до 6 обратноосмотических мембранных элементов. Рассмотрим сейчас строение мембраны. По  конструктивным элементам обратноосмотические мембраны делятся на спирально навитые и половолоконные. В настоящее время широкое применение получили спирально навитые. По строению они представляют собой две мембраны, накрученные на центральную трубу, по которой отводится пермеат(фильтрат).

Схема мембраны обратного осмосаСхема мембраны обратного осмоса

 

     Основными материалами, используемыми  для производства мембранных элементов являются: ацетаты целлюлозы, ароматические полиамиды, полисульфонамид, фторопласты, полиэфирсульфон, поливинилиденфторид, полиэтилентерефталат, полиакрилонитрил, полиамиды, полиимиды, полиэтилен, полипропилен и еще несколько десятков полимеров.

    Ацетаты целлюлозы (АЦ) –  самый первый материал, из которого начали изготавливать мембранные элементы для  процессов очистки воды. Являясь синтетическим полимером, он изготавливается из природной целлюлозы.  Отличается низкой себестоимостью производства и достаточно высокой стойкостью к действию молекул свободного активного хлора. В современных реалиях   мембраны из АЦ выпускаются на подложке из бумаги из ПЭТФ или полипропилена, что существенно повышает их характеристики. Главными недостатками таких мембран являются невысокая химическая и биологическая стойкость,  высокое рабочее давление и низкая селективность(степень очистки), узкий  рабочий диапазон рН – от 4 до 8. (При кратковременных химических промывках могут быть использованы растворы с рН от 3 до 9). Температура очищаемого раствора не должна превышать 35 ° С. Микроорганизмы могут питаться материалом мембранного элемента и прорастать через него, нарушая целостность структуры и меняя размер пор, в результате чего селективность мембран снижается. Использование ацетатцеллюлозных мембран оправдано лишь в тех установках водоочистки, где перерабатывается  вода со свободным хлором и есть необходимость сохранить этот хлор в очищаемой воде.

 Триацетат целлюлозы (ТАЦ). Мембрана рекомендуема при концентрировании (в частности многократном) и очистке белков. Рабочий диапазон водородного показателя – от 4 до 8.

   Регенерированная целлюлоза (РЦ). Эта мембрана действенна при потребности в  высокой степени концентрирования протеинов из разбавленных растворов с минимально возможными потерями. Мембрана из РЦ устойчива к автоклавированию, легко моется и обладает высокой химической стабильностью. Рабочий диапазон рН – от 3 до 11.

  Полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП) – Мембранные элементы обладают высокой химической стойкостью, низкой себестоимостью. Температурная устойчивость мала. Используются в виде микрочастиц и волокон для изголовления микрофильтрационных мембран путем их спекания под действием давления.

 Полиэтилентерефталат (ПЭТФ, лавсан) – Мембранные элементы обладают достаточно высокой химической стойкостью к кислотам, щелочам, спиртам, солям, парафинам, минеральным маслам, бензину, жирам, эфиру. Имеет высокую степень защиты от действия водяного пара.

 Алифатические полиамиды (ПА, капрон, nylon-6 и nylon-66). Полиамидные мембранные элементы имеют широкий диапазон  pH от 2 до 13. Хорошо выдерживают стерилизацию насыщенным паром в автоклаве при температуре  до 120 ° C, а также радиационную стерилизацию и химическую стерилизацию раствором перекиси водорода.

 Полиакрилонитрил (ПАН). Мембранные элементы на основе сополимеров акрилонитрила. Они отличаются высокой устойчивостью к действию жиров, нефтепродуктов. Но  мембраны из ПАН менее устойчивы к действию сильных щелочей и кислот, чем мембраны из полиамида и, тем более, из полисульфона.

 

Все виды мембран предъявляют определенные требования к качеству исходной воды.

Ниже даны ориентировочные показатели, которым должна соответствовать исходная вода, подаваемая на обратноосмотические мембранные элементы

(наличие диапазона обусловливается требованиями разных производителей мембран):

Цветность воды до 1–5

мутность до 0,6 мг/л

Жесткость общая, не более 20 мг/л

Общее солесодержание, не более 50 000 мг/л

окисляемость Перманганатная до 3 мгО/л

водородный показатель (рН) 3–10, (иногда 2–11)

нефтепродукты 0,0–0,5 мг/л

сильные окислители (хлор свободный, озон) до 0,1 г/л

марганец общий (Mn) до 0,05 мг/л

железо общее (Fe) до 0,1–0,3 мг/л

кремниесоединения (Si) до 0,5–1,0 мг/л

сероводород Не допускается

индекс SDI до 3–5 ед.

температура воды 5–35 (иногда до 45) °С

давление 0,3–6,0 МПа

температура воздуха в помещении 5–35°С

влажность воздуха в помещении ≤ 70%