|
Эффективность процесса мембранного разделения зависит от свойств применяемых мембран. Они должны обладать высокой разделяющей способностью (селективностью), большой удельной производительностью (проницаемостью), устойчивостью к среде, неизменностью характеристик при эксплуатации, механической прочностью.
Селективность ... определяют по формуле:
...
где Сo и С - концентрации растворенного вещества в исходной сточной воде и фильтрате.
Величину ... называют также коэффициентом солезадержания мембраны или эффективностью разделения.
Проницаемость (удельная производительность) G при данном давлении определяется количеством фильтрата V, получаемого в единицу времени τ, с единицы рабочей поверхности мембраны F:
...
Селективную проницаемость мембран в процессе ультрафильтрации объясняет чисто ситовой механизм разделения - частицы примесей, имеющие больший размер, чем размеры пор мембраны, через мембрану не проходят, через нее профильтровывается только вода.
Для объяснения механизма задержания примесей мембраной в процессе обратного осмоса лучше всего подходит капиллярно-фильтрационная модель селективной проницаемости. Согласно ей ионы растворенных в воде веществ образуют гидратную оболочку, размеры которой вместе с гидратированным ионом, а также наличие в порах мембраны связанной воды определяют причину проходимости через мембрану растворенных веществ. Если диаметр пор мембраны с учетом толщины слоя связанной в мембране воды меньше размера гидратированного иона, то через такие поры будет проходить только вода, что и обуславливает селективность данных мембран. Чем выше гидратирующая способность ионов электролитов, тем больше и прочнее гидратная оболочка ионов, что затрудняет их переход через мембраны.
14.6.2. Влияние внешних факторов на процессы мембранного разделения
|
