Промышленная экология и медицина труда

Буртная И.А., Литвиненко Д.В.

Национальный технический Университет Украины «КПИ»

Исследование выделения органических примесей из сточных вод с использованием мембранных технологий.

Аннотация

В работе приводятся данные экспериментальных исследований по очистке сточных вод от органических веществ с помощью мембранной технологии.

1. Введение

В настоящее время уровень загрязненности сточных вод достигает критической отметки. Отсутствие современных очистных сооружений на большинстве предприятий, а также рост объемов производства привели к увеличению загрязнений производственных сточных вод по основным показателям (цветность, окисляемость, растворенный сухой остаток, жесткость, активная реакция (pH), содержание железа, сульфатов и хлоридов, органических примесей, кремнекислоты, свободной углекислоты, растворенного углекислорода, общее число бактерий). Поэтому очистка сточных вод имеет большое значение в обеспечении промышленности, сельского хозяйства и населения водой и является одной из самых важных проблем, которая требует немедленного решения.

Способы очистки сточных вод с выделением органических веществ дают возможность выделять вредные примеси, утилизировать эти вещества и возвращать их в производство.

2. Постановка задачи

При проектировании оборудования для очистки сточных вод от органических примесей с помощью мембранной технологии одним из основных критериев расчета является время пребывания на очистке до достижения предельно допустимой концентрации. Технологическая схема очистки, гидродинамические и температурные режимы также являются важными критериями расчета.

Экспериментальная установка позволяющая варьировать способы отвода паров органических веществ, гидродинамические и температурные режимы состоит из следующих основных элементов и систем:

1. Мембранный модуль с рабочей поверхностью блока мембранных элементов с металлическим корпусом и рубашкой для теплоносителя.

2. Циркуляционная система горячего теплоносителя.

3. Циркуляционная система холодного теплоносителя.

4. Циркуляционная система сточных вод.

5. Вакуумная система.

Схема мембранного модуля с указанием потоков показана на рис.1.

Рис.1. Схема мембранного модуля с потоками.

1 – корпус мембранного модуля с рубашкой; 2 – блок мембранных элементов;

3 – мерник конденсата органических компонентов; 4 – вакуумная ловушка.

В эксперименте использовалась модельная жидкость(смесь воды с различными органическими веществами) при , а также при .Результаты представлены в таблицах 1 (для ) и 2 (для).

Модельная жидкость Таблица 1

Наименование органического вещества	Исх. конц.	2 часa	4 часа	5 часов	6 часов
1. Четырех- хлористый углерод 0,65 2. Тетра-хлорэтан 0,13 3. Перхлор- этилен 0,51 4. Хлорбензол 0,38
	3,13 0,4 0,7 0,02	2,54 0,018 0,064 0,042	2,24 <N 0,08 <N	3,08 <N 0,12 <N	1,74 <N 0,122 <N

Модельная жидкость Таблица 2

Наименование органического вещества	Исх. конц.	2 часa	4 часа	5 часов	6 часов
1. Четырех- хлористый углерод 0,65 2. Тетра-хлорэтан 0,13 3. Перхлор- этилен 0,51 4. Хлорбензол 0,38
	3,13 0,4 0,7 0,02	1,66 0,01 0,036 0,02	1,51 <N 0,05 <N	2,41 <N 0,07 <N	0,88 <N 0,07 <N

Целью проведения исследований (схема мембранного модуля с потоками на рис. 1) было определение возможности очистки сточных вод от органических компонентов без постановки задачи достижения ПДК, а также исследование влияния температуры смеси на конечную концентрацию органических компонентов в сточных водах (после мембранной обработки).

Для всех приведенных органических компонентов наблюдается интенсивное их выделение через полимерную мембрану.

3. Результаты

Результаты, полученные при проведении эксперимента, показали возможности выделения органических веществ (четыреххлористого углерода, тетрахлорэтана, перхлорэтилена, хлорбензола) через полимерную мембрану методом первапорации. Количество мембранных аппаратов определяется степенью очистки. Это вызывает необходимость индивидуального подхода к проектированию мембранных установок для очистки сточных вод от органических примесей.

4. Выводы

Проведенные исследования доказывают уменьшение органических примесей в исходной загрязненной воде (модельной жидкости) при выделении их методом первапорации с использованием полимерных мембран, а также показывают влияние температуры на производительность процесса. При увеличении температуры исходной смеси интенсифицируется прохождение органических примесей через полимерную мембрану.

Литература:

1. Патeнт нa изобретение №43775. Oпубл. 15.09.2003 Бюл. №9 Cпocоб oбpаботки смесей жидких углеводов. Буpтнaя И.A., Pужинcкaя Л.И., Гaчeчилaдзe O.O. и др.

2. Пaтeнт нa изобретение №39067. Oпубл. 15.09.2003 Бюл. №9 Cпocоб oбpаботки смесей жидких углеводов и прибор для его совершения. Буpтнaя И.A., Pужинcькa Л.И., Гaчeчилaдзe O.O. и др.

3. Буртная И.А., Ружинская Л.И., Литвиненко Д.В. Исследование выделения органических веществ из сточных вод с использованием первапорационного мембранного аппарата. Материали за 3-а международна научна практична конференции «Умение и нововъведения», - 2007. - Том 13. Лекарство. Ветеринарна наука. Химия и химически технологии. Екология. Селско стопанство. София. «Бял ГРАД-БГ» ООД – 56-59 стр.