bbk 000000
УДК 628.162:62-278
Андрианов А. П., Первов А. Г., Ефремов Р. В., Спицов Д. В.
Выбор эффективных ингибиторов для технологических схем опреснения воды Черного моря
Аннотация
Опреснение морской воды методом обратного осмоса широко применяется для целей питьевого и хозяйственного водоснабжения. Однако одной из главных проблем, осложняющих работу установок, является образование малорастворимых солей в мембранных аппаратах. Для предотвращения образования на мембранах кристаллических осадков используются различные методы. Наиболее эффективным является дозирование ингибиторов в исходную воду. Разработаны различные эффективные ингибирующие вещества. В последние годы основным направлением исследований в этой области стали новые типы ингибиторов, которые не содержат фосфор и легко подвергаются биоразложению. Проведены испытания шести новых ингибиторов, не содержащих фосфора, дано их сравнение с традиционно применяемым ингибитором Аминат-К. Представлены экспериментальные зависимости, позволяющие определить скорость образования осадка карбоната кальция в мембранных аппаратах. На основании полученных данных рассчитаны оптимальные значения эксплуатационных затрат на опреснение морской воды. Главной целью исследований было сравнение эффективности новых разработанных и традиционных ингибиторов при их применении в схемах опреснения морской воды (на примере имитата воды Черного моря). Вывод об эффективности применяемых ингибиторов делается на основе определения минимальной величины эксплуатационных затрат на опреснение.
Ключевые слова
водоподготовка , обратный осмос , ингибитор , опреснение , мембранный аппарат , морская вода , осадок малорастворимых солей
|
DOI 10.35776/MNP.2019.09.02
УДК 628.16:62-278
Первов А. Г., Андрианов А. П.
Механизм действия ингибиторов при образовании осадка карбоната кальция в обратноосмотических аппаратах
Аннотация
Знание механизма образования осадков малорастворимых солей на обратноосмотических мембранах чрезвычайно важно при выборе мероприятий по их предотвращению и сокращению расхода концентрата. Проведенные исследования позволили сформулировать новый взгляд на механизм образования кристаллических отложений и роль ингибиторов в предотвращении этого процесса. В основе разработки экспериментальной методики лежит представление о том, что первая фаза кристаллизации – зародышеобразование является гомогенной, т. е. происходит в застойных зонах в объеме концентрата при высоких значениях пересыщения по карбонату кальция. После образования кристаллы выносятся из застойных зон и осаждаются на поверхности мембраны, как и другие взвешенные частицы, содержащиеся в обрабатываемой воде. Представлены результаты изучения процесса адсорбции молекул полимерных ингибиторов на поверхности кристаллов при зародышеобразовании и кристаллическом росте на мембране. Приведены экспериментально полученные зависимости скорости адсорбции ингибиторов от их дозы, скорости образования карбоната кальция, скорости зародышеобразования от общей поверхности зародышевых кристаллов. Изучение микрофотографий показало зависимость размера и количества кристаллов от значения пересыщения в застойной зоне при зародышеобразовании, а также от эффективности ингибитора. Представлена методика, позволяющая определить концентрации растворенных солей в застойных зонах мембранного аппарата и значения пересыщения, соответствующие началу процесса кристаллизации, без добавления различных ингибиторов и с их использованием.
Ключевые слова
карбонат кальция , обратный осмос , ингибитор , механизм осадкообразования на мембранах , застойные зоны , скорость зародышеобразования , скорость роста кристаллов , адсорбция ингибитора
|
bbk 000000
УДК 628.162:62-278
Первов А. Г., Ефремов Р. В.
Применение нанофильтрационных мембран ОПМН-К для получения питьевой воды и расчет эксплуатационных показателей установок
Аннотация
Представлены рекомендации по применению нанофильтрационных мембран ОПМН-К производства ОАО «Владипор» для очистки природных вод и получения питьевой воды высокого качества. Показано, что при высокой эффективности удаления из воды ионов железа, жесткости, фтора, аммония мембраны ОПМН значительно менее подвержены опасности образования на них осадков карбоната кальция, чем традиционно используемые низконапорные обратноосмотические мембраны. В зависимости от качества исходной воды и типа мембран разработанные рекомендации позволяют определить расходы реагентов для эксплуатации установок. Приведенные расчеты показывают, что использование мембран ОПМН-К вместо обратноосмотических мембран ESPA и их аналогов позволяет значительно сократить расходы на эксплуатацию систем очистки подземных вод.
Ключевые слова
нанофильтрационная мембрана , ингибитор , селективность , эксплуатационные затраты , установка обратного осмоса
|
bbk 000000
УДК 628.165
Первов А. Г., Андрианов А. П., Ефремов Р. В., Спицов Д. В.
Утилизация концентратов установок обратного осмоса с удалением из них ионов кальция и магния
Аннотация
Исследованы возможности применения ранее разработанной технологии удаления карбоната кальция на затравке для сокращения расходов концентратов крупных установок, действующих на объектах теплоэнергетики. Концентрат действующих установок обратного осмоса содержит ингибиторы, которые замедляют скорость роста затравочных кристаллов и затрудняют процесс его утилизации. Исследованы зависимости скорости роста карбоната кальция в концентрате, содержащем ингибирующие вещества, от дозы вводимой затравки, величины рН и выхода фильтрата. Для осуществления технологии используются мембранные аппараты с открытым каналом, устойчивые к влиянию на процесс мембранного переноса осадков малорастворимых в воде солей и взвешенных веществ. Описана разработанная авторами технология утилизации концентрата установок обратного осмоса, используемых на предприятиях теплоэнергетики для подготовки питательной воды паровых котлов. По разработанной технологии из воды с повышенной жесткостью можно получить умягченную воду с уменьшенными значениями щелочности и солесодержания. При этом не требуются реагенты, и установка не расходует воду на собственные нужды. Технология позволяет полностью утилизировать концентрат обратноосмотической установки, доводя его качество (по показателям жесткости, щелочности и общего солесодержания) до требований, позволяющих использовать его в технических целях (для добавки в теплосеть или в систему оборотного водоснабжения). При этом отсутствуют солевые сбросы в окружающую среду.
Ключевые слова
концентрат , ингибитор , обратноосмотическая установка , утилизация концентрата , кристаллизация карбоната кальция , кристаллы затравки
|
|
