Разделение и концентрирование неорганических электролитов на нанофильтрационных и ультрафильтрационных мембранах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.18, кандидат технических наук Браяловский, Георгий Борисович

• Браяловский, Георгий Борисович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Браяловский, Георгий Борисович

Введение.

1. Литературный обзор.

1.1. Ионный транспорт через тонкопористые мембраны.

1.1.1. Пористая модель.

1.1.2. Диффузионная модель.

1.1.3. Модель Карелина (диффузионно-пористая).

1.1.4. Феноменологическая модель.

1.1.5. Ионообменные модели.

1.1.6. Электростатическая модель.

1.1.7. Капиллярно-фильтрационная модель.

1.2. Характеристика природных и производственных сточных вод, содержащих тяжелые металлы.

1.3. Методы очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов.

1.3.1. Реагентные методы.

1.3.2. Электрохимическая очистка.

1.3.3. Ионный обмен.

1.3.4. Сорбция тяжелых металлов.

1.3.5. Ультрафильтрация.

1.3.6. Обратный осмос и нанофильтрация.

1.4. Выводы и постановка задачи исследования.

2. Методика и аппаратурное оформление исследований.

2.1. Объекты исследования и их характеристики.

2.2. Схема и описание лабораторной мембранной установки.

2.3. Методика создания модифицированных мембран.

2.4. Методика экспериментов. Математическая обработка результатов.

3. Физико-химические закономерности селективной проницаемости неорганических электролитов через ультрафильтрационную мембрану УПМ-20 и ее модификации.

3.1. Влияние давления на селективность мембраны УПМ-20 и ее модификации.

3.2. Влияние концентрации неорганических электролитов на селективность мембраны УПМ-20.

3.3. Влияние концентрации неорганических электролитов на селективность модифицированных ультрафильтрационных мембран.

3.4. Исследование механизма полупроницаемости ультрафильтрационных мембран.

3.5. Математическая модель массопереноса через ультрафильтрационные мембраны.

3.6. Обоснование выбора ультрафильтрационных мембран для процессов разделения неорганических электролитов.

3.6.1. Процесс ультрафильтрации применительно к переработке промывных вод гальванопластики.

3.6.2. Процесс ультрафильтрации для получения обессоленной воды.

3.7. Выводы.

4. Физико-химические закономерности селективной проницаемости неорганических электролитов через нанофильтрационную мембрану ОПМН-П и ее модификации.

4.1. Влияние давления на селективность мембраны ОПМН-П.

4.2. Влияние концентрации неорганических электролитов на селективность мембраны ОПМН-П. Объединенная модель проницаемости.

4.3. Влияние концентрации неорганических электролитов на селективность модифицированных нанофильтрационных мембран.

4.4. Влияние рН на селективность нанофильтрационной мембраны ОПМН-П. Нанофильтрация кислот и щелочей.

4.5. Обоснование выбора нанофильтрационных мембран для процессов разделения неорганических электролитов.

4.5.1. Процесс нанофильтрации в технологии переработки промывных вод гальванопластики.

4.6. Выводы.

5. Мембранное разделение в технологии очистки сточных вод.

5.1. Нанофильтрационное концентрирование.

5.2. Ультрафильтрационного концентрирования.

5.3. Технологии переработки электролитов ванн улавливания на участках блестящего никелирования и обезжиривания.

5.4. Технология переработки промывных вод гальванопластики.

5.5. Использование ультрафильтрационных мембран для получения воды с пониженным солесодержанием.

5.6. Технико-экономический анализ технологических схем получения воды с низким солесодержанием.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разделение и концентрирование неорганических электролитов на нанофильтрационных и ультрафильтрационных мембранах»

На современном этапе развития промышленности и других сфер жизнедеятельности человека окружающая среда, и вода в том числе, подвергается загрязнению множеством веществ и соединений. Среди этих соединений особое место занимают тяжелые металлы (ТМ). Для ТМ характерны такие явления как постепенное накопление в тех или иных тканях и органах организмов, канцерогенность (вызывают онкологические последствия), мутагенность (вызывают мутации - изменения наследственности) и тератогенность (вызывают врожденные дефекты развития у детей) [41].

Источниками загрязнения водоемов тяжелыми металлами являются горнорудные предприятия (добыча руд цветных металлов), металлургические производства (черная и цветная металлургия), электрохимические, гальванические производства (покрытия, травление и др.), электронная промышленность (производство печатных плат), производство аккумуляторов и элементов питания и многие другие. В связи с ростом цен на металлургическую продукцию и все большее использование электроники эти производства переживают всплеск развития, и поэтому проблема очистки сточных вод от тяжелых металлов становится все более актуальной.

Основным источником загрязнения окружающей среды, прежде всего гидросферы и почвы, являются цеха нанесения гальванических покрытий -хромирования, никелирования, цинкования, оловянирования, кадмирования.

Гальванические сточные воды различают по режиму сброса, составу загрязнений и концентраций [42]. По режиму сброса стоки подразделяют на постоянно поступающие разбавленные воды от проточных ванн после промывки в них деталей - промывные воды и периодически сбрасываемые из непроточных ванн - отработанные концентрированные электролиты и растворы.

Решение экологических проблем России и стран СНГ предполагают реализацию программ, предусматривающих комплексные меры по охране и рациональному использованию водных ресурсов. Важным направлением в решении экологических проблем является разработка технологий очистки сточных вод гальванических производств, в частности, с использованием локальных установок. В то же время современные требования к качеству гальванических покрытий и стремление максимального увеличение срока службы электролитов рабочих ванн ставит вопрос о получении подпиточной воды с низким содержанием примесей в различной форме. Поэтому особую значимость приобретают экологически чистые, универсальные и малоэнергоемкие баромембранные методы, которые позволяют достигать эффективной очистки от ТМ и высокой производительности при низких рабочих давлениях. Наиболее перспективными являются баромембранные методы с использованием крупнопористых мембран. Среди мембранных процессов особенно интенсивно развиваются такие как микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос. Обратный осмос изучен достаточно полно, результаты представлены в монографиях [1-4]. Ультрафильтрационные и нанофильтрационные процессы нуждаются в дальнейшем развитии имеющихся теоретических и экспериментальных данных, изложенных в монографии [5].

Научная новизна

В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. Обнаружен эффект очистки водных растворов (свыше 90%) от низкомолекулярных неорганических электролитов при их концентрациях ниже 10~35 моль/дм3, при фильтровании через полисульфонамидные ультрафильтрационные мембраны, имеющие фиксированные или наведенные заряды.

2. Разработана универсальная математическая модель выделения из водных растворов неорганических электролитов на заряженных полисульфонамидных ультрафильтрационных мембранах. Модель носит полуэмпирический характер, введенные коэффициенты зависят только от вида мембран.

3. Предложена и экспериментально подтверждена объединенная модель механизма полупроницаемости на заряженных полисульфонамидных нанофильтрационных мембранах, сочетающая капиллярно-фильтрационный и электрохимический механизмы задержки электролита.

4. Предложены безреагентные технологические решения по очистке сточных вод гальванических производств и природных вод от растворенных веществ с применением заряженных полисульфонамидных мембран. Введено понятие ультрафильтрационного концентрирования, применительно к неорганическим электролитам.

Практическая значимость

Разработана методика модификации полисульфонамидных ультра- и нанофильтрационных мембран с целью перезарядки их поверхности для увеличения селективности по неорганическим электролитам.

Предложены теоретические основы расчета нанофильтрационных и ультрафильтрационных аппаратов для очистки сточных вод гальванических производств и подготовки подпиточной воды.

Обоснованы алгоритмы выбора ультрафильтрационных и нанофильтрационных мембран для процессов выделения из водных растворов неорганических электролитов, учитывающие заряд мембран, заряды коиона и противоиона, энергии гидратации коиона и противоиона.

Подобраны условия эффективной очистки сточных вод от солей тяжелых и щелочноземельных металлов методами ультрафильтрации и нанофильтрации.

Разработаны технологические схемы по переработке сточных вод участков обезжиривания, блестящего никелирования, гальванопластики на основе ультрафильтрационного и нанофильтрационного концентрирования. Рассчитаны основные технологические параметры предложенных технологических схем: рабочие площади мембран, концентрации растворенных веществ в фильтрате и концентрате, время переработки электролита и.т.д.

Разработана технология получения подпиточной воды с низким солесодержанием на основе нано- и ультрафильтрационных мембран. Рассчитаны комбинации технологических параметров (коэффициентов разделения потоков) для обеспечения наиболее экономичного получения воды необходимого солесодержания.

Проведены промышленные испытания и внедрены технологические процессы очистки сточных вод от солей никеля и компонентов обезжиривающих растворов на гальваническом производстве ЗАО «Машиностроительный Завод им. Калинина».

Апробация работы

Результаты исследований докладывались на международных симпозиумах «Чистая вода России - 2005», «Чистая вода России - 2007», «Чистая вод России -2008» (Екатеринбург); «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии», 2005 (Краснодар); международном рабочем семинаре «Мембранные беседы - 2006» (Санкт-Петербург); международном конгрессе «Экватэк -2006» (Москва); всероссийской научной конференции «Мембраны-2007», 2007 (Москва); региональной конференции ША «Мембранные технологии для обработки природных и сточных вод», 2008 (Москва); международных научно-практических конференциях «Чистая вода - 2008», «Чистая вода - 2009» (Кемерово).

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Заключение диссертации по теме «Мембраны и мембранная технология», Браяловский, Георгий Борисович

Выводы

1. Обнаружено, что ультрафильтрационная мембрана УПМ-20 обладает селективностью свыше 90% по отношению к неорганическим электролитам

3 5 3 валентного типа 1-2 при солесодержании менее 10"' моль/дм . Высокие эффекты очистки при данных концентрациях объяснены наличием заряда на поверхности мембраны.

2. Обнаружено снижение селективности (на 10-15%) по неорганическим электролитам валентного типа 2-1 на нанофильтрационной мембране ОПМН-П в диапазоне концентраций от 10"4 до 10"2 моль/дм3. Снижение селективности объяснено наличием заряда на поверхности мембраны.

3. Предложена методика модификации нанофильтрационных и ультрафильтрационных мембран анионными и катионными ПАВ с целью перезарядки или увеличения заряда мембранной поверхности. Модификация катионным ПАВ (АБДМ) мембраны УПМ-20 позволяет получить ультрафильтрационную мембрану, обладающую высокой (свыше 90%) селективностью по отношению к ассиметричным солям тяжелых металлов при солесодержании ниже 10"3'5 моль/дм3. Модификации катионным ПАВ (АБДМ) нанофильтрационной мембраны ОПМН-П позволяет сохранить

2 3 селективность выше 95 % при солесодержании ниже 10" моль/дм .

4. Предложена объединенная модель полупроницаемости на заряженных нанофильтрационных мембранах, сочетающая капиллярно-фильтрационный и электрохимический механизмы задержки электролита. Введены понятия антагонистического и аддитивного массопереноса для ассиметричных электролитов, благодаря которым объяснено изменение селективности при

2 3 солесодержании менее 10" моль/дм на заряженных нанофильтрационных мембранах. Аддитивный принцип массопереноса для ассиметричных электролитов и высокая селективность при низком солесодержании возможна при условии, что противоион соли должен обладать меньшей энергией гидратации, чем коион.

5. Впервые предложена универсальная математическая модель очистки бинарных неорганических электролитов на заряженных ультрафильтрационных мембранах, которая определяет зависимость селективность мембраны от концентрации электролита. Модель носит полуэмпирический характер, введенные коэффициенты зависят только от вида мембраны и знака заряда ее поверхности.

6. Рассчитаны основные характеристики процесса концентрирования неорганических электролитов на заряженных ультрафильтрационных мембранах: солесодержание концентрата мгновенное, среднее солесодержание концентрата, среднее солесодержание фильтрата, время концентрирования.

7. Предложены безреагентные технологические схемы по очистке сточных вод гальванических производств от солей тяжелых металлов и компонентов обезжиривающих растворов при помощи заряженных ультрафильтрационных и нанофильтрационных мембран. Рассчитаны основные параметры технологий очистки: требуемая площадь мембран, средняя концентрация загрязнения в фильтрате и концентрате. Так же предложена технология подготовки подпиточной воды с применением данных мембран и разработана методика определения процента отбора фильтрата на первой и второй ступенях очистки для достижения наименьших эксплуатационных затрат.

7. Проведены промышленные испытания и внедрены технологические процессы очистки сточных вод от солей никеля и фосфатов на участках блестящего никелирования и электрохимического обезжиривания на ОАО «Машиностроительный Завод им. Калинина» производительность 0,1 м /ч. Внедрение технологий позволило многократно снизить вынос загрязнений на общезаводские очистные сооружения и вернуть компоненты рабочих растворов в технологические процессы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Браяловский, Георгий Борисович, 2012 год

1. Пейси Р.Е., Леб С. Технологический процессы с применением мембран. М.: Мир, 1976. 370 с.

2. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. М.: Химия, 1986. 271 с.

3. Брок Т. Мембранная фильтрация. М.: Мир, 1987. 462 с.

4. Карелин Ф.Н. Обеспечение стабильности работы гиперфильтрационных опреснительных установок // Обзорная информация. М. вып. 5, 1979. 63 с.

5. Брык М.Т., Цапюк В.А. Ультрафильтрация. Киев: Наукова Думка, 1989.288 с.

6. Духин С.С., Гаевский А.Г., Ярощук А.Э. Обратный осмос, нерастворяющий объем, химический потенциал иона. Химия и технология воды, 1983, т. 5, № 1, с. 13-21.

7. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. М.: Химия, 1978,- 552 с.

8. Дытнерсний Ю.И. Мембранные процессы разделения жидких смесей. -М.: Химия, 1975.-232 с.

9. Хванг С.-Т., Каммермейер К. Мембранные процессы разделения: Пер. с англ. Под ред. проф. Дытнерского В.И. М.: Химия, 1981 -464 с.

10. Лейси Р., Лоэб С. Технологические процессы с применением мембран. М.: Мир, 1976. - 370 с.

11. Anderson J.E., Hoffmann S.J., Peters C.R. Factors influencing reverse osmosis rejection of organic solutes from aqueous solutions. J. Phys. Chem., 1972, v.76, p. 4006-4010

12. Lee C.H. Theory of reverse osmosis and some other membrane permeation operations. J. Appl. Pol. Sci., 1975, v.19, № 1, p. 83-104

13. Versluijs C.W., J. van Daalen, Smit J.A. Transient diffusion trough a membrane with selective skine. J. Colloid, interface sci., 1982, v. 86, № 1, p. 119-124

14. Lee К., Baker R., Lonsdale H. Membranes for power generation by pressure-retarded osmosis. J. membrane sci., 1981, v.8, № 2, p. 141-172

15. Маркин В.С, Чизмаджев Ю.А. Индуцированный ионный транспорт. М.: Наука, 1974. - 252 с.

16. Карелин Ф.Н, Диффузия растворенных веществ черев гиперфильтрационные ацетатцеллюлозные мембраны, Труды ВОДГЕО, 1971, вып. 29, с. 41-54.

17. Карелин Ф.Н. Проницаемость гиперфильтрационных: мембран и размеры гидратированных ионов. Тез. докл. I Всесоюзной конф. по мембранным методам разделения смесей, М., 1973, с.21.

18. Карелин Ф.Н. Механизм селективной проницаемости гиперфильтрационных мембран. Тез. докл. П Всесоюзной конф. по мембранным методам разделения смесей, Владимир, 1977, с. 39-40.

19. Pusch W. Transport coefficients of asymmetric cellulose acetate membranes. Desalination, 1975, v. 16, № 1, p. 65-83.

20. Demisch H.-U., Pusch W. Electrical and electroosmotic transport behavior of asymmetric cellulose acetate membranes. I. Transport behavior in dialysis -osmosis experiments. J. Colloid, interface sci., 1980, v. 76, p. 445-464.

21. Demisch H.-U., Pusch W. Electrical and electroosmotic transport behavior of asymmetric cellulose acetate membranes. II. Transport behavior in hyperfiltration experiments. J. Colloid, interface sci., 1980, v. 76, p. 464-477.

22. Свитцов А.А. Исследование процесса ОЧИСТКИ и концентрирования ЖРО методом обратного осмоса. Дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. М.: 1975. 152 с.

23. Жилин Ю.Н. Исследование процесса переработки жидких радиоактивных борсодержащих отходов атомных электростанций обратным осмосом. Дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. - М.: 1977,- 132 с.

24. Дытнерский Ю.И., Свитцов А.А., Жилин Ю.Н. Разделение разбавленных растворов электролитов обратным осмосом. Теор. основы хим. технол., 1980, т, 14, №6, с. 930-931.

25. Heyde M.E., Anderson J.E. Ion sorption by cellulose acetate membranes from binary salt solution. J. Phys. Chem., 1975, v.79, №16, p. 1659-1664

26. Heyde M.E., Anderson J.E. Factors influencing reverse osmosis: rejection of salts from aqueous solutions. J. Colloid, interface sci., 1975, v. 50, № 2, p. 467-488.

27. Jacazio G., Probstein R.F., Sonin A.A., Yung D. Electrokinetic salt rejection in hyperfiltration trough porous material. Theory and experiment. J. Phys. Chem., 1972, v. 76, p. 4015-4028.

28. Фридрихсберг Д.А., Сидорова М.П., Ермакова Л.Э. Исследование электроповерхностных свойств мембран в растворах электролитов в связи с проблемой обратного осмоса. Труды МХТИ им. Д.И.Менделеева, 1982, вып. 122, с. 33-39.

29. Бестереков У. Исследование процесса разделения водных растворов некоторых органических веществ обратным осмосом. Дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. - М.: 1977. - 161 с.

30. Терпугов Г.В. Исследование процесса очистки сульфатных сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий с помощью полупроницаемых мембран. Дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. - М.: 1973. - 292 с.

31. Scatchard G. The effect of dielectric constant difference on hyperfiltration of salt solution. J. Phys. Chem., 1964, v. 68, p. 1056-1058.

32. Glueckauf E. On mechanism of osmotic desalination by porous membranes. First international symposium on water desalination, October 3-9, 1965, Washington, D.C., p. 143

33. Айтьян С.Д., Духин C.C., Чизмаджев Ю.А., Эффекты сил изображения при перемещении заряда в мембранах, Электрохимия, 1977, т. 13, №6, с. 779-781.

34. Sourirajan S. Reverse osmosis, Logos, London, 1970, 578 p.

35. Дытнерский Ю.И., Поляков Г. В., Лукавый Л. С., Теоретические основы хим. технологии, 1972, №4, 628-631

36. Кочаров Р. Г. Теоретические основы обратного осмоса. Учебное пособие М: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2007

37. Экологическое предприятие "Очистные сооружения": Цветные металлы. Доступно по адресу: http://www.los.ru/content/subs/doc27/tyzmetal.

38. Толоконцев Н. Яды -вчера и сегодня. Доступно по адресу: http://nt.ru/ri/gd/yd30.htm.

39. Справочник по элементарной химии под ред. А.Т.Пилипенко. -М., Химия, 1977.- 658 с.

40. Кузнецов Н.Т., Колесников В.А. и др. Технологические процессы и системы водоочистки экологически безопасных гальванических производств: Учебн. пособие. -М., Иваново, 2001. 255 с.

41. Колесников В.А., Ильин В.И. Экология и ресурсосбережение электрохимических производств. М., РХТУ, 2004. - 220 с.

42. Халдеев Г. В., Кичигин В. И., Зубарева Г. И. Очистка и переработка сточных вод гальванического производства: Учебное пособие по спецкурсу. -Пермь, Перм. Ун-т, 2005. 124 с.

43. Запольских А.К., Образцов В.В. Комплексная переработка сточных вод гальванического производства. -Киев, Техника, 1989. 200 с.

44. Колесников В. А., Меньшутина Н. В. Анализ, проектирование технологий и оборудования для очистки сточных вод. -М., ДеЛи принт, 2005. 266 с.

45. Смирнов Д.Н., Генкин В.Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. М: Металлургия, 1980, 196 с.

46. Лайнер В.И. Вопросы обезвреживания сточных вод в металлургии. -М.: Металургиздат, 1962, 120 с.

47. Водное хозяйство заводов черной металлургии. Под ред. Серикова Н.Ф. М.: Металлургия, 1973, 408 с.

48. Рекомендации по проектированию водоснабжения и канализации цехов гальванопокрытий (БЗ-49). М.: ГПИ Сантехпроект, 1975, 108 с.

49. Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных строчных вод. Справочное пособие. М.: Сройиздат,1977, 208 с.

50. Лурье Ю.Ю., Кобякова Н.И., Генкин В.Е. Труды ВОДГЕО. Вып. 71. М.: ВОДГЕО, 1977, с. 36

51. Аксенов В.И., Аникин Ю.В., Мигалатий Е.В. Очистка сточных вод цехов гальванопокрытий и производства печатных плат. Свердловск: УПИ, 1988,78 с.

52. Свитцов А.А. Введение в мембранную технологию. -М., ДеЛи принт, 2007. 208 с.

53. Kurniawan Т.А., Chan G.Y.S., Lo W.-H., Babel S. Physico-chemical treatment techniques for wastewater laden with heavy metals. // Chem. Eng. J. -2006. -№118. -C. 83-98.

54. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. -М., Химия,1978. -362 с.

55. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. М., Химия, 1986. -312 с.

56. Juang R.S., Shiau R.C. Metal removal from aqueous solutions using chitosan-enhanced membrane filtration. // J. Membr. Sci. 2000. - №165. - c. 159167.

57. Aliane A., Bounatiro N., Cherif A.T., Akretche D.E. Removal of chromium from aqueous solution by complexation-ultrafiltration using a water-soluble macroligand. // Water Res. 2001. -№35(9). -c. 2320-2326.

58. Akita S., C.L.P., Nii S., Takahashi K.,Takeuchi H. Separation of Co(II)/Ni(II) via micelar-enhanced ultrafiltration using organophosporus acid extractant solubilized by nonionic surfactant. // J. Membr. Sci. 1999. - №162. - c. 111-117.

59. Yurlova L., Kryvoruchko A., Kornilovich B. Removal of Ni(II) ions from wastewater by micellar-enhanced ultrafiltration. // Desalination. 2002. - №144. -c. 255-260.

60. Ozaki H., Sharma К., Saktaywin W. Performance of an ultra-lowpressure reverse osmosis membrane (ULPROM) for separating heavy metal: effects of interference parameters. // Desalination. 2002. - №144. - c. 287-294.

61. Qin J.J., Wai M.N., Oo M.H., Wong F.S. A feasibility study on the treatment and recycling of a wastewater from metal plating. // J. Membr. Sc. -2002.-№208,-c. 213-221.

62. Ясминов А.А., Орлов A.K., Карелин Ф.Н., Раппопорт Я.Д. Обработка воды обратным осмосом и ультрафильтрацией. -М., Стройиздат, 1978. -121 с.

63. Aim К.-Н., Song K.-G., Cha H.-Y., Yeom I.-T. Removal of ions in nickel electroplating rinse water using low-pressure nanofiltration. // Desalination. -1999. -№122. -C. 77-84.

64. Ujang Z., Anderson C.K. Application of low-pressure reverse osmosis for Zn2+ and Cu2+ removal from wastewater. // Water Sci. Technol. 1996. - №34(9). -C. 247-253.

65. ГОСТ 9.314-90. ЕСЗКС. Вода для гальванического производства и схемы промывок. Общие требования.

66. Ning R.Y. Arsenic removal by reverse osmosis. // Desalination. 2002. -№143.-C. 237-241.

67. SelRO in the Metal Processing and Finishing Industry Application Overview. Доступно по адресу: http://www.kochmembrane.com/selroacidr.html

68. Мигалатий E.B. Разработка и применение баромембранных процессов в технологиях очистки природных и сточных вод. Дис. на соискание уч. докт. техн. наук. - Екатеринбург: 1998. - 465 с.

69. Тарасов А.Н. Полупроницаемые свойства крупнопористых полимерных мембран в растворах неорганических электролитов.

70. Диссертация на соискание ученой степени канд. хим. наук. Свердловск, 1987. 187 с.72. www.ecodoma.ru

71. R.D.Shannon. Acta Cryst. 1976. А32, р.751-767 Доступно по адресу:http://kristall.lan.krasu.ru/Education/Constant/con3.html

72. Дытнерский Ю.И., Свитцов А.А., Жилин Ю.Н. Разделение разбавленных растворов электролитов обратным осмосом // Теоретические основы химической технологии. Т.4, №10. с. 930-932.

73. Мигалатий Е.В., Карпенко В.П., Пушкарев В.В. Удаление индивидуальных алкилсульфатов натрия из водных растворов методом гиперфильтрации // Журнал прикладной химии. 1975. Т.48, №7. с.1527-1531

74. Ультрафильтрационное выделение красителей из водных растворов. Кукушкина Л.Я., Мигалатий Е.В., Никифоров А.Ф., Пушкарев В.В. // Журнал прикладной химии. 1977. Т.50, №8. с. 1847-1862

75. Исследование электрокинетических характеристик и задерживающей способности коллоидных мембран в растворах электролитов. Фридрихсберг Д.А., Сидорова М.П., Ермакова Л.Э. и др. // Химия и технология воды. 1983. Т.5, №5. с. 414-418.

76. Shor A.J., Kraus К.А., Smith W.T.Jr., Johnson J.S.Jr. // J. Phys. Chem. 1968. V. 72, №6. p. 2200.

77. Kraus K.A., Shor A.J., Johnson J.S.Jr. // Desalination, 1967. V. 2, №2. p.243.

78. Wolf F., Abicht K. // Plaste u. Kautsch. 1972. Bd. 19, № 1. p. 20.

79. Giori C, Adamaitis V. A. // Amer. Chem. Soc., Polym. Prepr. 1974. V. 15, № 1. p. 676.

80. Цапюк E.A., Бадеха В.П., Кучерук Д.Д. // Химия и технология воды. 1981. Т.З, №4. с.307.

81. Khedr M.G.A., Abd el Haleen S.M., Baraka A. // J. Electroanal. Chem. 1985. V. 182, № l.p. 157.

82. Фридрихсберг Д.А., Сидорова М.П., Ермакова Л.Э. // Мембранные процессы разделения жидких и газовых смесей. Труды МХТИ. М.: Вып. 122, 1982. с. 33.

83. Сидорова М.П., Арсентьев О.В, Каталевский Е.Е. и др. // Химия и технология воды. 1983. Т.5, № 6. с. 496.

84. Сидорова М.П., Ермакова Л.Э., Фридрихсберг Д.А. // Химия и технология воды.1980. Т. 2, №З.С. 195.

85. Фридрихсберг Д.А., Сидорова М.П., Лакштанов Л.З. // Химия и технология воды.1983. Т. 5. №5. С. 414.

86. Фридрихсберг Д.А., Сидорова М.П, Ермакова Л.Э. Реф. докл. и сообщ. XII Менделеевского съезда по общей и прикл. химии. М.: Наука, 1981. №3. С. 248.

87. Савина И.А., Сидорова М.П., Ермакова Л.Э. // Тез. докл. Всес. конф. «Ионоселективные электроды и ионный транспорт». Л. 1982. С. 84.

88. Сидорова М.П., Ермакова Л.Э., Савина И.А. // Колл. ж. 1988. Т. 50. С.162.

89. Сидорова М.П., Савина И.А., Ермакова Л.Э. // Химия и технология воды. 1987. Т. 9, №3. С. 206.

90. Духин С.С., Сидорова М.П., Ярощук А.Э. Электрохимия мембран и обратный осмос Л.: Химия, 1991, 192 с.

91. Духин С.С., Гаевский А.Ю., Ярощук А.Э. // Химия и технология воды. 1983. Т.5., №1. с.13

92. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Л.: Химия, 1984. 380 с.

93. Руководство к практическим работам по коллоидной химии / Григоров О.Н., Карпова И.Ф. и др. Л.: Химия, 1964. 332 с.

94. Электрокинетические свойства капиллярных систем / Под ред. Жукова И.И. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1956. 352 с.

95. Саббатовский К.Г. Селективность и электрокинетические свойства мембраны ОПМН-КМЗ по отношению к водным растворам электролитов. Крит, технол. Мембраны. 2001. № 11, с. 38-44

96. Мигалатий Е.В., Браяловский Г.Б. Концентрирование растворов ванн улавливания линий никелирования методом обратного осмоса // Тез. докл. Международного рабочего семинара «Мембранные беседы -2006», г. Санкт-Петербург, 2006, с. 8

97. Мигалатий Е.В., Браяловский Г.Б. Концентрирование растворов ванн улавливания линий никелирования методом обратного осмоса // Сб. докл. Седьмого международного конгресса «Экватэк -2006», г. Москва,2006, с. 662

98. Браяловский Г.Б., Мигалатий Е.В. Локальные очистные сооружения по переработке растворов в ванне улавливания методом обратного осмоса //Научные труды X отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, Сб. статей, г. Екатеринбург, 2006, с. 104-105

99. Мигалатий Е.В., А.Ф., Браяловский Г.Б. Баромембранный метод очистки фосфатсодержащих сточных вод предприятий машиностроения. Статьи и тезисы IX Международного симпозиума «Чистая вода России-2007». Екатеринбург: Изд-во УМБЦ «Мебиур», 2007. с. 393-394.

100. Браяловский Г.Б., Мигалатий Е.В. Переработка фосфатсодержащих растворов участков обезжиривания. Научные труды XII отчетной конференции молодых ученых УГТУ-УПИ, Сб. статей, г. Екатеринбург,2007, с. 258

101. Мигалатий Е.В., Браяловский Г.Б., Цевин А.П. Очистка сточных вод участков обезжиривания баромембранными методами. Строительство и образование: сборник научных трудов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007. с. 189-190.

102. Мигалатий Е.В., Браяловский Г.Б. Нанофильтрационное концентрирование, как экономичный способ очистки фосфатсодержащих сточных вод предприятий машиностроения. Тезисы докладов всероссийской научной конференции «Мембраны-2007». Москва, 2007. с. 124.

103. Мигалатий Е.В., Браяловский Г.Б. Комплексный метод баромембранной очистки сточных вод участков обезжиривания и блестящего никелирования. Журнал «Экология и промышленность России», август 2008, Москва, с. 4-6.

104. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1975

105. Расчет установки нанофильтрационного концентрирования

106. Графически процесс концентрирования на мембранной установке показан на рис.А

107. Рис.А Зависимости концентраций фильтрата и концентрата от объемафильтратаск концентрация соли в концентрате; сф - концентрация соли в фильтрате; с0- концентрация соли в исходном растворе; Ук - объем концентрата;

108. Уф объем фильтрата; У0 - объем исходного раствора; тф - масса соли в фильтрате; тк - масса соли в концентрате

109. Из рис.А видно, что концентрации соли в фильтрате и концентрате в ходе мембранного разделения (при увеличении объема фильтрата) постоянно возрастают.

110. Определим зависимости концентраций соли в фильтрате и концентрате от объема фильтрата.

111. В системе не происходит изменения массы растворенного вещества, следовательно:1 т0 = с! тк + 6. тф = О (А.1)тк = скУк (рис.) (А.2)а тк = ск й Ук + Ук й ск (А.З)1. Уфтф = | С^¥ф (рис} (Д 4)отф = сф ё Уф (А.5)

112. Введем коэффициент к: к = сК / сф = 1/1 Я., (А.6)где Я селективность мембраны в долях.

113. Учитывая, что 1-(1/к) = Я, выражение (А.8) примет вид:1. С =сгт. К. Сф = (1/к)сК = (1-Я) Ск, то1. С„=С0(1-Д)1. V л