Обессоливание воды методом обратного осмоса.

Обратным осмосом - процесс мембранного разделения, состоящий в преимущественном проникновении через полупроницаемую мембрану растворителя под действием давления, превышающего осмотическое давление раствора.

Для понимания процесса обратного осмоса традиционно рассматривают схему, приведенную на рис.4.16.

а - осмос; б - равновесие; в - обратный осмос.

Если в емкость, разделенную полупроницаемой перегородкой налить раствор (соленую воду) и растворитель (пресную воду), то со временем начнется самопроизвольный переход растворителя в раствор (положение а). Это явление называется осмосом. Через некоторое время наступит равновесие (б), при этом появится определенное избыточное давление , называемое осмотическим. Если со стороны раствора при­ложить давление, превышающее осмотическое, то начнет происходить перенос растворителя (воды) в обратном направлении и будет наблю­даться явление, названное обратным осмосом (в).

 

 

Технологические схемы обессоливания вод обратным осмосом.

По способу соединения обратноосм аппаратов различают одно-двух и трехступ схемы. Схема одноступ установки В этом случае вода фильтруется через полупрон мембрану 1 раз и далее поступает в сборную емкость. Возможно, парал соединение групп аппаратов, где концентрат пред ступени является исх водой для последующей. обычно применяют при опреснении солоноватых вод или обессол вод гор водопроводо

Схема двухступенчатого обессиливания с возвратом части фильтрата в голову сооружений

При опреснении морских, океанских или обессоливании и концен­трировании высокоминерализ ст вод применяют двух- и трехступ технологические схемы,.По схеме на рис.2 фильтрат второй ступени возвращают в голову сооружений.

Двухступенчатая схема обессиливания с возвратом концентрата 2-ой ступени

При соединении по схеме на рис.3 фильтрат первой ступени по ступает на доп обессоливание на аппараты второй ступени, а концентрат со второй ступени на разбавление исходной воды. применять при опреснении воды, где основной задачей ставится получение фильтрата, соответствующего стандарту на питьевую воду.

В тех случаях, когда ставится задача обессоливания с одновреме­ным требованием к составу концентрата возможна двухступенчатая технологическая схема с тремя группами аппаратов, на рис.4

 

В некоторых случаях требуемого состава фильтрата и концентрата можно достичь, лишь применяя трехступенчатую последовательную схему, на рис.5

 

 

Системы водяного охлаждения

В системах водяного охлаждения отвод тепла от оборудования и продукта - за счет собственного нагрева охлаждающей воды. В оборотных системах вод-ия для обеспечения теплового баланса нагретая вода подается в охладители, где она отдает тепло атм воздуху, охлаждается и после этого направляется потребителю. Охладители - основным элементом оборотной системы, от которого зависит эффект работы системы охлаждения техн оборудования.

По способу передачи тепла атм воздуху охладители - на испарительные (1 – водохранилища; 2 – брызгальные бассейны; 3 – открытые градирни; 4 – башенные градирни; 5 – вентиляторные градирни; 6 – эжекционные охладители) и поверхностные (7 – радиаторные башенные; 8 – радиаторные вентиляторные).

В исп охл передача тепла осуществляется при непосредственном контакте воды и воздуха. При этом часть воды испаряется, в результате чего отводится значительное количество тепла и происходит охлаждение воды.

В пов охл передача тепла от воды к воздуху - через перегородку. Вода проходит внутри трубок радиаторов, а охл-щий воздух омывает их ребристую поверхность, отводя тепло. разл кон-и радиаторных или "сухих" градирен

Д пов охл - отсутствие потерь воды и ее загрязнения. Н пов охл - меньший эффект охлаждения и большой расход воздуха. Д исп охл - позволяют произвести более глубокое охлаждение воды при меньших расходах воздуха. Н исп охл - б потери воды на испарение и капельный унос (1,5-2,0 %), загрязнение воды примесями воздуха, конце-ие солей в воде в рез-те испарения

Испарительные охл по способу подвода к ним воздуха -на открытые (водохранилища-охладители, брызгальные бассейны, открытые градирни. - движение воздуха относительно поверхности охлаждаемой воды обусловливается ветром и естественной конвекцией.), башенные (башенных градирнях - движение воздуха происходит в результате естественной тяги, создаваемой высокой вытяжной башней) и вентиляторные ( принудительная подача воздуха с помощью нагнетательных или отсасывающих вентиляторов )

Радиаторные охладители, которые называют также сухими градирнями, по способу подвода к ним воздуха могут быть башенными или вентиляторными.

 

 

Классификация градирен

Градирни используются когда требуется устойчивое и глубокое охлаждение воды. Оно происходит воздухом в объеме специального оросителя. Характеризуются высокими кач и колич-ми показателями. Высокий эффект градирен опр-ся увел площади пов-ти и времени контакта воды с воздухом.

По способу подвода воздуха в ороситель градирни делятся:

1. Открытые (воздух поступает за счет продувки ветром и ест цир-и);

2. Башенные (воздух подводится за счет тяги, создаваемой башней).

3. Вентиляторные (искусственная тяга - вентилятором, уст на вх или вых).

По направ движения воздуха и охлаждению воды в оросителе:

1. противоточные (воздух навстречу воде);2. Поперечноточные (воздух и вода перпендикулярно);3. Поперечнопротивоточные (в центр части оросителя воды и воздуха противоточное, а по периферийной части оно поперечноточное).

По конст-и системы распределения воды по поверхности оросителя:

1. С трубчатыминапорными распределителями.

2. С лотковыми безнапорными распределителями.

По типу оросителя, предназначенного для увеличения поверхности соприкосновения воды и воздуха, градирни делятся на:

1. Капельные, - теплоотдача в основном происходит с поверхности капель;

2. Пленочные, - теплоотдача происходит с поверхности тонкой водяной пленки, образующейся на щитах оросителя.

3. Капельно-пленочные - теплоотдача происходит как с пов-ти водяных капель, и с пов водяной пленки.

Создание поверхности охлаждения в брызгальных градирнях осуществляется за счет разбрызгивания воды соплами.

радиаторные градирни- охлажденная вода отдает свое тепло проходящему через охладитель воздуху путем теплопередачи через стенку радиатора.

градирни имеют ряд общих элементов: водораспределительные системы, оросительные устройства, водоуловители, а также водосборные резервуары.