- Артикул:00815253
- Автор: Первов А.Г.
- ISBN: 978-5-93093-691-9
- Обложка: Твердая обложка
- Издательство: Издательство Ассоциации строительных вузов (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 232
- Формат: 70х100/16
- Год: 2009
Современные высокоэффективные технологии очистки питьевой и технической воды с применением мембран: обратный осмос, нанофильтрация, ультрафильтрация
В работе описывается современное состояние питьевого водоснабжения и роль мембранных технологий для ее решения. Изложены основные научные основы мембранного переноса, концентрационной поляризации, накопления осадка на поверхности мембран и прироста его сопротивления необходимые при технологическом расчете установок мембранной очистки.
Главное место в работе уделено описанию результатов исследований в области изучения образования осадков различной природы (малорастворимых в воде солей, коллоидных, органических и биологических загрязнений) и вопросам создания технологий для предотвращения их влияния (использованию ингибирующих веществ и оценке их эффективности, применению химических регенераций мембран, и, главное - созданию новых конструкций аппаратов, менее чувствительных к загрязнениям).
Рекомендуется для студентов строительных вузов, обучающихся по специальности "Водоснабжение и водоотведение", аспирантов и научных работников, занимающихся экспериментальным изучением процессов, происходящих в мембранных аппаратах, инженеров и специалистов, занимающихся проектированием, изготовлением и эксплуатацией мембранных систем очистки воды.
The book describes state of the art membrane techniques and tools used in drinking water supply, natural and wastewater treatment, wastewater reuse and reclamation. Main scientific principles of membrane transport, concentration polarization, membrane fouling and cake resistance increase are presented that are essential when membrane facilities are being designed.
The main part of the book is devoted to description of experimental results obtained by the author and devoted to research in membrane fouling (colloidal, organic, biological fouling, calcium salts precipitation etc.) and to development of fouling control and pretreatment techniques (such as antiscalant dosing, chemical cleaning application, the use "fouling-free" membrane etc.).
The book provides useful information for students, post-graduates and research fellows who conduct research in membrane water treatment, as well as to engineers and managers involved in membrane facilities design, manufacturing and operation.
Содержание
Введение
Глава 1. Существующие мембраны и аппараты обратного осмоса и ультрафильтрации
1.1. Структура производства мембранных установок
1.2. Структура производства мембранных установок в РФ
1.3. Мембраны для обратного осмоса
1.3.1. Последние достижения в химии мембран и мембранных материалов
1.3.2. Материалы мембран
1.3.3. Методы получения мембран
1.4. Типы мембранных аппаратов и их конструкции
1.4.1.Общие положения
1.4.2. Основные компоненты мембранных аппаратов
1.4.3. Рулонные элементы
1.4.4. Аппараты с мембранами в виде полого волокна
1.4.5. Трубчатые аппараты
1.4.6. Фильтр-прессные аппараты
1.4.7. Аппаратное оформление ультрафильтрационных установок
Глава 2. Принципы создания технологий очистки воды с применением мембран
2.1. Основные принципы построения технологических схем мембранных установок
2.2. Разработка схем предварительной обработки воды
2.3. Требования к качеству исходной воды, подаваемой на обратноосмотические установки.
Предотвращение образования осадков
2.3.1. Взвешенные и коллоидные вещества
2.3.2. Предотвращение отложений малорастворимых в воде солей
2.3.3. Предотвращение образования осадка карбоната кальция подкислением
2.3.4. Предотвращение образования осадка сульфата кальция ограничениями по пределам его растворимости
2.3.5. Силикатные отложения
2.3.6. Применение ингибирующих веществ для предотвращения образования осадков малорастворимых в воде солей
2.3.7. Требования по содержанию в исходной воде органических веществ
2.3.8. Предотвращение биозагрязнений
2.3.9. Дехлорирование исходной воды
2.4. Химическая регенерация мембран
2.4.1. Общие положения
2.4.2. Кислотные реагенты
2.4.3. Щелочные реагенты
2.4.4. Хелатные реагенты
2.4.5. "Формулированные" составы (рецептуры)
2.5. Зарубежный опыт создания технологий обработки воды обратным осмосом
2.5.1. Индексы для контроля осадкообразования и качества предочистки
2.5.2. Индекс SDI
2.5.3. Модифицированный индекс загрязнения
2.5.4. Индекс Ланжелье
2.5.5. Индексы контроля биологического загрязнения
2.5.6. Пилотные испытания установок
2.6. Совершенствование конструкций аппаратов и разработка новых типов мембран
2.7. Технологические схемы установок обратного осмоса и ультрафильтрации
2.7.1. Система обратного осмоса
2.7.1.1. Общие положения
2.7.1.2. Схемы опреснения с подкислением и дозированием ингибиторов
2.7.1.3. Схемы опреснения морской воды
2.7.1.4. Схемы с предварительным умягчением исходной воды
2.7.1.5. Схемы с применением ингибирующих веществ
2.7.1.6. Безреагентные схемы установок обратного осмоса
2.7.1.7. Схемы предварительной обработки воды для предотвращения образования на мембранах осадков коллоидных и органических веществ
2.7.1.8. Исследования химического состава осадков коллоидных и органических веществ
2.7.2. Системы ультрафильтрации
2.7.2.1. Основы ультрафильтрационной технологии
2.7.2.2. Технологические схемы (Сравнение различных режимов
работы ультрафильтрационных аппаратов)
2.7.2.3. Теоретические основы процесса ультрафильтрации.
Борьба с осадкообразованием
Глава 3. Современные подходы к созданию технологий обратного осмоса нанофильтрации, ультрафильтрации на основе изучения механизмов осадкообразования на мембранах
3.1. Образование на мембранах осадков малорастворимых в воде солей (сульфата и карбоната кальция)
3.1.1. Общие положения
3.1.2. Анализ существующих теоретических моделей процесса образования малорастворимых осадков и методов его экспериментального изучения
3.1.3. Моделирование условий осадкообразования в рулонных элементах
3.1.4. Рост осадков карбоната кальция в рулонных элементах
3.15. Выводы по разделу 3.1
3.2. Изучение механизма влияния различных ингибирующих веществ на процесс образования осадков сульфата и карбоната кальция при работе установок обратного осмоса
3.2.1. Обзор экспериментальных методов изучения эффективности ингибиторов
3.2.2. Экспериментальная оценка механизма действия ингибиторов для предотвращения образования осадков сульфата и карбоната кальция в рулонных элементах
3.2.3. Применение ингибиторов в сухом виде
3.2.4. Выводы по разделу 3.2
3.3. Образование на обратноосмотических и ультрафильтрационных мембранах осадков коллоидных и взвешенных веществ
3.3.1. Теоретические представления
3.3.2. Влияние осадка на изменение селективности обратноосмотических мембран
3.3.3. Анализ механизмов образования коллоидных осадков на обратноосмотических мембранах
3.3.4. Представления о влиянии осадка на снижение производительности и селективности мембранных элементов
3.3.5. Методика оценки скорости роста на мембранах осадков коллоидных и взвешенных веществ
3.3.6. Выводы по главе 3.3
3.4. Влияние растворенных органических соединений на показатели работы обратноосмотических мембран
3.4.1. Влияние летучих органических соединений
3.4.2. Образование осадков высокомолекулярных органических соединений гуминовых кислот
3.5. Влияние биологического загрязнения на работу обратноосмотических
и ультрафильтрационных мембранных элементов
3.5.1. Современное состояние вопроса
3.5.2. Экспериментальное описание процесса
3.5.3. Определение продолжительности фазы адгезии
3.5.4. Эксперименты по накоплению и росту биопленки
3.5.5. Прогнозирование снижения характеристик мембран
3.5.6. Результаты экспериментов
3.5.6.1. Адгезионная фаза
3.5.6.2. Эксперименты по изучению процессов роста биомассы ....
3.5.6.3. Влияние дозирования ингибиторов на рост биопленки
3.5.6.4. Оценка эффективности обработки биоцидом
3.5.7. Прогнозирование роста биологических загрязнений
3.5.8. Прогнозирование биологического загрязнения в ультрафильтрационных аппаратах
3.6. Выбор оптимальных параметров эксплуатации обратноосмотических аппаратов
3.6.1. Опыт зарубежных фирм по проведению мероприятий по удалению осадков сульфата и карбоната кальция с поверхности мембран растворением
3.6.2. Экспериментальное изучение процесса растворения отложений
3.6.3. Выводы по разделу 3.6
3.7. Совершенствование технологий очистки воды путем разработки новых конструкций аппаратов
3.7.1. Обработка экспериментальных данных по оценке эффективности ингибиторов
3.7.2. Программа для технологического расчета систем обратного осмоса и нанофильтрации с использованием сервисных реагентов серии "Аминат"
3.7.3. Совершенствование конструкций мембранных аппаратов
3.8. Определение параметров эксплуатации ультрафильтрационных систем очистки природных вод
Глава 4. Примеры технологических схем подготовки питьевой и технической воды
4.1. Общие положения
4.2. Технологии очистки поверхностных и подземных вод, применяемые в питьевом водоснабжении
Заключение
Список литературы
Оглавление
Рекомендуем
