14wst, Praca magisterska, membrany

//-->.pos {position:absolute; z-index: 0; left: 0px; top: 0px;}Utylizacja i neutralizacja odpadówMiędzywydziałowe Studia Ochrony ŚrodowiskaĆwiczenie 14Zastosowanie metod membranowychdo oczyszczania ściekówWstęp teoretycznyOpracowała: dr Elżbieta Megiel1. Klasyfikacja metod membranowych.Istnieje wiele kryteriów klasyfikacji technik membranowych, ale najczęściejstosowany i tradycyjny podział opiera się na strukturze membrany, a w związku z tymrodzaju siły napędowej procesu. Podział ten przedstawiono w Tabeli I. Wymienionetam: mikrofiltracja, ultrafiltracja, nanofiltracja i odwrócona osmoza nazywane sąmetodami filtracji membranowej i służą do rozdzielania i oczyszczania roztworówciekłych. Proces rozdziału we wszystkich metodach opiera się na wykorzystaniuselektywnego działania membrany i różnicy ciśnień hydrostatycznych panujących poobu stronach membrany. Pod wpływem tych czynników jedne składniki mieszaninyprzenikają przez membranę tworząc strumień permeatu, a pozostałe tworzą strumieńzatężony zwany retentatem.Różnica ciśnień hydrostatycznych panujących po obu stronach membrany zwanaciśnieniem transmembranowym zawarta jest w granicach 0,05-0,5 MPa (wmikrofiltracji) do 1-10 MPa (w odwróconej osmozie). Metody te pozwalają narozdzielanie różnego typu roztworów (roztwory właściwe, koloidy, zawiesiny) –Tabela II, zasadnicza różnica między tradycyjnym filtrem, a membraną to zdolnośćrozdzielania w zakresie molekularnym. Stanowią w związku z tym lepszą, zewzględów ekonomicznych i ekologicznych, alternatywę dla tradycyjnych metodrozdzielania tj. destylacja, absorpcja, krystalizacja (Tabela III).2. Typy membran.Membranę definiuje się zwykle jako selektywną barierę oddzielającą dwie fazy oróżnym stężeniu. Klasyfikacja opiera się na trzech kryteriach:1) pochodzeniuI.syntetyczne: organiczne (polimerowe) i nieorganiczne (ceramiczne,węglowe, szklane, ze stali szlachetnej). Membrany polimerowewykonywane są najczęściej z octanu celulozy, polietylenu, poliamidów.Ich główne zalety to różnorodność struktury, łatwość i niska cenawytwarzania, wady to zwykle mała odporność na temperaturę, krótkiokres trwałości, ze względu na procesy starzenia polimerów. Wad tychnie mają membrany nieorganiczne, jednak odznaczają się zwyklełamliwością, co wymaga specjalnych konstrukcji, wytwarzaniemembran nieorganicznych wiąże się zwykle z dużymi kosztamiinwestycyjnymiII.biologiczne (plazma, błony komórkowe)2) morfologiiI.Nieporowate-homogeniczne: elektrycznie obojętne i jonowymienne.Własności permeacyjne wynikają z obecności w nich porów o wielkościmolekularnej, których liczba i położenie ulega ciągłym zmianom w wynikuruchów cieplnych. Są to zwykle membrany nieorganiczne ceramiczne,szklane lub organiczne z octanu celulozy, kauczuku silikonowego,polietylenu. Do tego typu należą również membrany ciekłe. Membranyhomogeniczne obojętne stosowane są w osmozie odwróconej, permeacjigazów, a jonowymienne wykonywane zwykle z polimerów jonowych-polielelektrolitów z silnymi grupami kwasowymi np. sulfonowymi lubsilniezasadowyminp.czwartorzędowymigrupamiamoniowymistosowane w nanofiltracji i elektrodializie.II.Porowate o szerokimmikrofiltracjizakresie wielkości porów stosowane w ultra- i3) strukturzeI.II.symetryczne o strukturze jednorodnejasymetryczne o strukturze uwarstwionej (warstwa zewnętrzna o grubosci0.1-0.5 m będąca właściwą warstwą permeacyjną, wewnętrzna o znaczniewiększej porowatości przejmująca obciążenia mechaniczne o grubości 150-300 m). Wśród nich wyróżniamy: membrany uzyskiwane metodą inwersjifaz wykonane z jednej substancji oraz kompozytowe wykonane z dwóchróżnych substancji otrzymywane przez nakładanie warstw. Metoda inwersjifaz polega na sporządzeniu homogenicznego roztworu polimeru,naniesienie go na odpowiednie podłoże w postaci cienkiego filmu,odparowaniu części rozpuszczalnika przez co następuje wytrąceniepolimeru, a następnie jego wygrzewaniu. Do membran niesymetrycznychzalicza się również membrany dynamiczne złożone z nośnej przegrody inaniesionej na nią substancji zwanej pomocą filtracyjną, dodawanej donadawy. Membrany asymetryczne stosuje się przede wszystkim wnanofiltracji i odwróconej osmozie.

zanotowane.pl

doc.pisz.pl

pdf.pisz.pl

hannaeva.xlx.pl