Способ мембранной фильтрации

И зобретение относится к областиразделения веществ посредством мембран, в частности ультрафильтрации иобратного оснаса и может быть примеУ 5нено, если концентрационная поляризация доСтигает высоких значений, намембранах образуются отложения и врастворе имеются частицы или они образуются в процессе мембранной фильтрации,Известно, что вынужденно появляющаяся при мембранной фильтрации концентрационная поляризация может бытьпонижена повышением скорости потока 15протекающего сквозь мембраны раствора.Это ограничивается, однако, повышающейся потерей напора и соответственно затратами энергии, Кроме того, 20образование отложений не всегда можетбытьс гарантией предотвращено,Известен способ мембранной фильтрации, который ведут с добавлениемгаза в загрузочцый поток перед мемб,раиным отделением и разряжением загрузочного потока после мембранногоотделителя с последующим прохождением. загрузочного потока через разделительную аппаратуру (Патент СПА 303794169, кл. В 01 Л 31/00, 1974),Недостатком известного способа является неудовлетворительное удалениечастиц, поскольку вспенивания не протсходит, Отвод пены поэтому цевозмоец,Цель изобретения - создание способа мембранной фильтрации, посредством которого понижается концентрационная поляризация, предотвращается 40Образование отложений и из раствораудаляются имеющееся отложения и имеющиеся или образующиеся частицы,Согласно изобретению эта задачарешается тем, что в способе мембранНой фильтрации с добавлением газа ввагрузочцый поток перед и разрежени:Ем загрузочного потока после мембранного отделителя с последующим прохождением загрузочного потока через разделительную аппаратуру, загрузочныйПоток частично разряжают перед входом в мембранный отделитель, а в разделительной аппаратуре отделяют пенун отводят ее как продукт, Кроме того,Загрузочный поток смешивают с поверхностно-активным веществом,Подача загрузочного потока к отдех 1 ителю происходит при повышенном дав-. ленни, цз-за чего происходит частичная абсорбциия поданного газа, большей частью, однако, абсорбция имеющихся в растворе или образовавшихсявследствие удаления растворителя частиц, Неадсорбированцый или неабсорбированный газ и заново десорбирующиепри снижении давления по длине путипотока пузырьки газа ведут к местномуразрушению граничного слоя и такимобразом к понижению концентрационнойполяризаци по сравнению с простоймембранной фильтрацией,После выхода из отделителя давлениераствора разряжается до величины окружающего давления, из-за этого повторно увеличивается объем окружающихчастицы пузырьков, так что они в надлежащей последовательности за отделителем подключенной разделительной аппаратурой могут сниматься как пена.В качестве разделительной аппаратурымогут в принципе применяться камеры,флотации, в частности их приспособления для отстаивания и снятия пены.Улучшение способа достигается, если смешанный с газом компримирсванныйзагрузочный поток уже перед входом вмембранный отделитель частично разряжен, так что имеющиеся частицы ужеперед контактом с мембранами окруженыгазовыми пузырьками и поэтому не могут отложиться на мембранах. Причинойэтого является то, что говерхцостноенатяжение жидкости, радиус пор, величина пузырьков воздуха и рабочее давление после частичного разряжения находятся в таком соотношении, что пузурьки воздуха не могут быть отсосанысквозь поры мембраны,Это понижение давления частично происходит уже из-за потерь напора На пути потока до отделителя без дополнительной дроссельнЬй арматуры,Другое выполнение способа заключается в том, что загрузочный поток перекрывается периодически за короткое время, Вследствие этого ца части:- цах, которые уже отложились или возникли на мембране образуются газовые пузырьки, так что происходит отделение от поверхности мембраны, Снсва подаваемый загрузочный поток смь. - вает эти частицы вместе с прилипающими воздушными пузырьками.Для особых случаев решением может служить расширение способа, выражающееся в подаче поверхностно-активныхвеществ для растворения. Оно рицимается в расчет при растворах с нелостаточцой стабильцостью ленообразовация и с цеГлаголрцятными свойствами частиц.На фиг. 1 дана установка для осуществления способа с реле времени для периодического отключения; на фиг. 2 - установка с вторым газовсасывающим штуцером с магнитным вентилем.Известной областью применения мембранной фильтрации является очистка маслосадержащих сточных вод после 15 металлообработки, которые помимо эмульгированцого масла содержат большие количества таких загрязнений,как абразивная пыль, песок, графит, грязь, металлическая стружка. По этому концентрационная поляризация, количество отложении ца мембранах и сниженде Фильт 1 аппоной мОщнОсти яв ляются лри растущей концентрации решающими.25СогласО изобретению сточные воды всасываются, в первом варианте, из промежуточного резервуара 1 насосом 2. Через газовсасывающий штуцер с регулирующим вентилем 3 происходит 30 смешивание воздуха 4 с загрузочным потокомВ насосе 2 воздух интенсивно смешивается с загрузочным потоком и уплотняется вместе с ним до существующего в напорном трубопроводе 5 перед мембранным отделителем давления. При этом в соответствии с условиями равновесия преимущественно происходит адсорбция воздуха на поверхности частиц и более крупных уже коагулиро ванных капелек масла. При прохождении сквозь редукционыц вентиль 6 происходит частичое разряжение смешанного с воздухом и комлрцмированного загрузочного потока сред входом в мембранный Отделитель 7. Вследствие этого частицы окружаются пузырьками газа,что делает невозможным их оседание на мемГранах, В мембранном отделителеиз стояых цод извлекается свобод 50 цый от масла фцльтрат 8, После прохождения мембранного отделителя 7 происходит разряжение загрузочного цотока ня вецпьче 9 разряжения, ввод в камеру для отстаивацця и сбор пены 10.При разряжении объем пузырьков воздуха увеличивается повторцо, так что они вместе с соедийецыми с ними частицами быстро всплываю 1 и могут быть удалены как обильно маслосодержащая пена 11. Благодаря Непрерывному удалению первоначально коллоидно распределенных веществ ислользовагной эмульсии метод функционирует без перерыва, Реле 12 времеи в электроснабжении двигателя 13 насоса обеспечивает кратковремецные перерывы в подаче тока через определенные промежутки времени. Из-за почти молниеносного падения рабочего давления до величины давления окружающей среды осажденные или Образовавшиеся на мембранах частицы прц помощи пузырьков газа удаляются с мембран и при новом включении за.;узочцого потока уносятся из отделптеляПосредством использования стерильных инертных : азов вместо воздуха можно осуществить использование способа также в пищевой или фармацевтической лромьшцеццостях.При второй Форме .слолнения происходит изменение устацогки для проведения способа таким образом, что второй газовсасывающий штуцер 14, запирающийся магцитным вентилем 15, подсоединяется к всасывающему трубопроводу 2 и реле 16 времеи применяетсядля периодического кратковременного открытия магнитного ветиля 15, в то время как реле 12 времени в электроснабжении двигателя 13 насоса выпадает. В течение краткоремеого открытия магнитного вентиля 15 количествовтянутого газа стацовцтся настолько большим, что столб жидкости во всасывающем трубопроводе насоса разрушается и восстанавливается только всасыванием после закрытия магнитного вентиля 15. Благодаря этому также происходит прерывание загрузочного потока, причем без возникновения при частом включении и выклнециц неГлагоприятных соотношений нагрузок в насосе 2.1424862 г.Г р О.Кравцо Тираж 6 одписное д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,едактор В.Данаказ 4710/6 оставитель Н.Кекишеваехред Л,Сердюкова Кор ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытии3035, Москва, Н(-35, Раушская наб.,