0,2 мкм и находящиеся в промежуточном состоянии между твердыми частицами и растворенными компонентами, необходимо удалять для защиты RO-мембран от быстрого загрязнения.

Фильтрация с использованием песчаного слоя и других гранулированных сред

Эти методы разработаны для удаления относительно больших частиц - примерно в диапазоне размеров 10 - 30 мкм. Использование песка в качестве фильтрующей среды применяется давно, однако процесс значительно улучшается с точки зрения его эффективности, если в соответствующих слоях фильтрующей емкости использовать фильтрующие материалы с различными размерами гранул и размещать наиболее крупные фракции на входе (см. рис. 11.2 главы 11). Такой многослойный фильтр чаще всего содержит кремниевый песок, гранитный песок и антрацит.

В этом случае вся вода проходит через фильтр (так называемый «тупиковый» режим) и имеет место «глубинная фильтрация» - удаление частиц осуществляется в зависимости от их размера по мере уменьшения размера зазоров между гранулами слоя.

Чтобы повысить эффективность фильтрации, в воду следует добавлять коагулянты перед ее пропусканием через песчаный или многослойный фильтры. Для этого часто используется сульфат алюминия, который при соответствующем уровне pH образует небольшие частицы гидроксида алюминия, заряженная поверхность которых «связывает»

коллоидные вещества. Полиэлектролиты, т. е. полимеры, которые содержат ионизированные группы вдоль всей цепочки, также широко используются в качестве коагулянта. Процесс коагуляции обеспечивается отрицательными зарядами, присущими большинству коллоидных веществ, что способствует их связыванию коагулянтами с противоположным зарядом.

Картриджи (патроны) и микрофильтрация

Этот метод применим для удаления частиц малых размеров (как правило, в диапазоне от 40 мкм и примерно до 0,1 мкм) после того как основное количество твердых частиц будет удалено описанными выше методами. Картриджные фильтры, в которых используется заменяемая или очищаемая фильтрующая среда, представляют из себя цилиндрические или трубчатые элементы с диаметром около 70 мм снаружи и 35 мм внутри и длиной от 100 до 1300 мм. Для их изготовления используются разнообразные материалы, включая хлопок, вискозу, стекловолокно, а также ряд синтетических полимеров, при этом в качестве пористой среды для повторно используемых фильтров может быть применена нержавеющая сталь, монель, керамика или фторированные углеводородные полимеры.

Установки микрофильтрации (МФ) представляют из себя мембранные фильтры с размерами пор 0,1 - 10 мкм. Для производства МФ-мембран используется широкий ряд полимеров: ацетат целлюлозы, нитрат целлюлозы, политетрафторэтилен (ПТФЭ), поливинилидендифторид (ПВДФ), поливинилхлорид (ПВХ), полипропилен (ПП), полиэфиры, поликарбонаты, нейлон. Производятся также неорганические МФ-мембраны, в том числе керамика на основе алюминия, которая особенно эффективна для высокотемпературных процессов. МФ-процесс часто работает в «тупиковом» режиме, однако возможно также использование оборудования с тангенциальным потоком, в котором небольшая часть потока не проходит через фильтр и направляется на сброс вместе с накопившимися на поверхности фильтра частицами. Большинство таких МФ-блоков выполнено в виде трубчатых элементов с диаметром около 5 мм и длиной около 1 м, что образует общую площадь фильтрации на уровне 0,05 - 5 м2. Однако возможны и другие конструкции МФ-модулей, включая применение дисковых мембран и полых волокон. Так, например, в самых последних типах установок полые волокна с внутренним диаметром 0,3 мм собираются в модули, содержащие волокна общей длиной до 20 000 м с подачей воды на внешнюю сторону полого волокна и работающие в «тупиковом» режиме с периодической «промывкой» воздухом.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒