автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Кинетика обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов

кандидата технических наук
Ковалев, Сергей Владимирович
город
Тамбов
год
2009
специальность ВАК РФ
05.17.08
цена
450 рублей
Диссертация по химической технологии на тему «Кинетика обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов»

Автореферат диссертации по теме "Кинетика обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов"

□□3483787

На правах рукописи

КОВАЛЕВ Сергей Владимирович

КИНЕТИКА ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЛЬВАНОСТОКОВ И МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СУЛЬФАТСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ

Специальность 05.17.08 «Процессы и аппараты химических технологий»

1 9 НОЯ ?ппп

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов 2009

003483787

Работа выполнена на кафедре «Прикладная геометрия и компьютерная графика» ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет.

доктор технических наук, профессор Лазарев Сергей Иванович

доктор технических наук, профессор Полянский Константин Константинович

кандидат технических наук, доцент Набатов Вячеслав Александрович

Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ГНУ ВИИТиН), г. Тамбов

Защита диссертации состоится « 2.7-■» нО&Ър> >? 2009 г. в 'ЩЪО. часов на заседании диссертационного совета Д212.260.02 в Тамбовском государственном техническом университете по адресу: г. Тамбов, ул. Ленинградская, д. 1, ауд. 60.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью) просим направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, д. 106, ТГТУ, ученому секретарю диссертационного совета Д212.260.02.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» по адресу: 392032, г. Тамбов, ул. Мичуринская, 112, корп. «Б», а с авторефератом диссертации дополнительно - на официальном сайте ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»: www.tstu.ru

Автореферат разослан »ОЧ.~твЬрЯ 2009 г.

Научный руководитель Официальные оппоненты:

Ведущая организация

Ученый секретарь диссертационного совета

В.М. Нечаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

В последнее время для разделения промышленных водных растворов и очистки сточных вод от примесей органического и неорганического характера активно исследуются методы мембранной технологии. Большое количество сточных вод, например, образуются после промывки деталей гальванических производств, которые необходимо очищать (разделять, концентрировать).

Для интенсификации процесса мембранного разделения необходимы исследования его кинетики, математического описания, а также разработка промышленных технологических схем.

В настоящей работе изучено применение обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов. Работа выполнена в соответствии с аналитической ведомственной целевой программой «Развитие научного потенциала высшей школы на 2006 - 2008 гг.», по теме «Теоретические и прикладные аспекты электробаромембранного выделения и целевого получения веществ из промышленных стоков» (регистрационный номер РНП.2.1.2.1188) ис федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009 - 2013 гг.», по теме «Теоретико-экспериментальные исследования влияния поверхностных явлений на сорбционные и проницаемые коэффициенты пористых тел» (ГК 02.-740.11.0272).

В работе использовались труды отечественных и зарубежных ученых Ю.И. Дыт-нерского, Н.В. Чураева, В.И. Коновалова, С.-Т. Хеш ига, С. Леба и др.

Целью данной работы является изучение кинетических закономерностей обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов.

Задачи работы:

1. Выполнить обзор литературных данных по существующим методам очистки гальваностоков.

2. Разработать методики и конструкции экспериментальных установок для исследования кинетики обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов.

3. Провести экспериментальные исследования кинетических коэффициентов обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов.

4. Предложить математическое описание кинетики обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов.

5. Разработать инженерную методику расчета обратноосмотического аппарата рулонного типа для многокомпонентных растворов.

6. Разработать технологическую схему очистки сточных вод гальванических производств.

Научная новизна работы. Впервые разработана методика и установка для проведения экспериментальных исследований коэффициентов диффузионной и осмотической проницаемостей мембран при активном гидродинамическом режиме.

Впервые получены экспериментальные данные и аппроксимационные зависимости коэффициентов диффузионной и осмотической проницаемостей мембран в водных растворах сульфата железа, сульфата цинка, сульфата олова в зависимости от температуры, концентрации и типа мембран.

Получены экспериментальные данные и аппроксимационные зависимости коэффициентов задержания и удельной производительности при разделении сточ-

ных вод гальванического производства в зависимости от градиента давления, вида растворенных веществ и типа мембраны на обратноосмотическом аппарате рулонного типа.

На базе математического описания массопереноса в межмембранном канале на основе уравнений гидродинамики и конвективной диффузии для ламинарного режима течения раствора разработана стационарная модель кинетики обратноос-мотического разделения многокомпонентных растворов, позволяющая рассчитывать продольную и поперечную скорость в канале, среднюю удельную производительность по пермеату и концентрации на выходе из аппарата.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Разработана методика регенерации мембран, позволяющая проводить промывку обратноосмо-тического аппарата слабыми растворами кислот в рециркуляционном режиме.

Разработана инженерная методика расчета обратноосмотического аппарата рулонного типа для разделения многокомпонентных растворов.

Разработана технологическая схема для очистки сточных вод гальванопроизводств с применением обратного осмоса, позволяющая повысить качество очистки сточных вод (снизив общее содержание солей в пермеате в 5 - 7 раз по сравнению с исходным раствором), повторно использовать пермеат в технологических нуждах и получать ретентат малым объемом для дальнейшей обработки. Этим обеспечивается стабильный режим работы технологического оборудования и экономия ресурсов.

Результаты исследований приняты к реализации на предприятии ОАО «Электроприбор» г. Тамбов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на: Всероссийской научно-технической конференции «Интенсификация тепломассобменных процессов, промышленная безопасность и экология» (г. Казань, 2005 г.); XIX - XXII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (г. Воронеж, г. Ярославль, г. Саратов, г. Псков, 2006 - 2009 гг.); Российской конференции с международным участием «Ионный перенос в органических и неорганических мембранах» (г. Туапсе, 2008 г.); Международной конференции «Ion transport in organic and inorganic membranes» (Tuapse, 2009); Всероссийской школе-семинаре молодых ученых и преподавателей, аспирантов, студентов и менеджеров малых предприятий «Инновационный менеджмент в сфере высоких технологий» (г. Тамбов, 2008 г.).

Материалы по теме диссертации были отмечены дипломом Министерства образования и науки РФ в 2007 г. и грамотой на конференции «Ионный перенос в органических и неорганических мембранах» в 2008 г.

Публикации. Материалы диссертации изложены в 19 публикациях, из них 5 в журналах рекомендованных ВАК РФ1.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и обобщающих выводов, списка используемых источников и приложения. Диссертация содержит 178 страниц текста, в том числе 40 рисунков, 22 таблицы, список используемых источников включает 146 наименований отечественных и зарубежных авторов.

1 Автор выражает благодарность сотрудникам кафедр «ПГ и КГ» и «МАХП» Тамбов-

ского 11У канд. техн. наук, доценту В.Л. Головашину оказавшему помощь в обработке результатов и канд. техн. наук, доцету Г.С. Кормильцину за научные консультации при вы-

полнении данной работы.

4

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследуемой темы. Сформулированы цели и задачи исследования. Показана научная новизна и практическая ценность работы. Предоставлены положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены существующие методы очистки сточных вод. Указаны область применения, преимущества и недостатки данных методов. Произведен обзор работ посвященных мембранному разделению растворов. Представлен обзор конструкций мембранных аппаратов и установок. Приведены основные виды обратноосмотических мембран и гипотезы механизма массопереноса через них. Произведен анализ явления массопереноса и основных кинетических характеристик для процессов обратного осмоса. Проанализированы существующие математические модели.

Во второй главе приводится описание разработанных и усовершенствованных методик проведения экспериментальных исследований кинетических характеристик процесса обратноосмотического разделения с применением промышленных мембран (МГА-95, ОПМ-К, ESPA и МГА-80П). В качестве объектов исследования использовались модельные растворы и реальные сточные воды предприятия ОАО «Электроприбор», а также рулонные разделительные элементы и аппараты с плоскими каналами.

Исследования коэффициента задержания и удельной производительности мембран проводились на экспериментальной обратноосмотической установке, схема которой изображена на рис. 1.

Значение коэффициента задержания определяли по формуле:

где V- объем собранного пермеата.

С целью улучшения значений коэффициента задержания и удельной производительности проводили регенерацию обратноосмотических мембран слабыми водными растворами кислот.

Значение коэффициента задержания и удельной производительности регенерированных мембран вычисляли по формуле (1), (2).

Для изучения кинетики механизма разделения проводили исследования коэффициентов диффузионной и осмотической проницаемостей мембран на установке, схема которой представлена на рис. 2.

(1)

(2)

Рис. 1. Схема экспериментальной обратноосмотической установки:

1,11 - емкость исходного раствора и пермеата; 2 - плунжерный насос; 3 - компрессор; 4 - ресивер; 5 - манометр; 6 - образцовый манометр; 7 - электроконтактный манометр; 8 - рулонный разделительный модуль; 9 - дроссель; 10- поплавковый ротаметр; Ври.- вентиль регулировочный

Рис. 2. Схема экспериментальной проточной установки для исследования диффузионной и осмотической проницаемостей мембран:

1 - диффузионно-осмотическая ячейка с мембранными каналами; 2 -термостатируемая емкость дистиллированной воды; 3 - термостатируемая емкость исходного раствора; 4 - термометр; 5 - контактный термометр; Врц;- вентиль регулировочный

Коэффициент диффузионной проницаемости рассчитывали по формуле:

/'д = С2К25/(С1-С2)/-мт, (3)

где V2 - объем исследуемого раствора в емкости 2; С, 2- концентрации растворенного вещества в емкостях 2 и 3, соответственно.

Коэффициент осмотической проницаемости определяли по формуле:

/>осм=ДКб/(С,-С2Ж,т, (4)

где А К - объем перенесенного растворителя; 5 - толщина мембраны.

По концентрациям растворенного вещества в образцах полимерных мембран и в исходных растворах рассчитывали коэффициенты распределения по формуле:

^Р=См/С„сх- (5)

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований и их анализ. В результате обобщения экспериментальных исследований были получены зависимости коэффициента задержания и удельной производительности от давления, коэффициентов диффузионной и осмотической проницаемостей мембран от исходной концентрации водного раствора и температуры, сорбционной способности мембран от исходной концентрации водных растворов и температуры.

На рис. 3 показана зависимость коэффициента задержания и удельной производительности мембран ОПМ-К и ESPA от давления по отдельным компонентам раствора сточных вод (цех гальванопроизводств, ОАО «Электроприбор», г. Тамбов).

Рис. 3. Зависимость коэффициента задержания и удельной производительности мембран ОПМ-К и ESPA по ионам железа, олова и цинка от давления:

--эксперимент;----- расчет

Увеличение удельной производительности и коэффициента задержания исследуемых типов мембран (рис. 3) происходит при росте давления, так как увеличивается конвективный поток растворителя через мембрану и происходит уплотнение мембраны в нормальном положении.

Для мембраны ESPA коэффициент задержания выше, чем для ОПМ-К (рис. 3), по ионам олова и цинка, но меньше по ионам железа. Видно также, что удельная производительность выше для мембран ESPA. Это связано с различием структур селективного слоя мембраны и взаимодействием их с компонентами стоков.

Для снижения влияния поляризационных эффектов и увеличения рабочего ресурса разделительных аппаратов предложено остановиться на возможности восстановления разделительных свойств мембран с помощью регенерации водными растворами кислот трехпроцентной уксусной и пятипроцентной щавелевой.

На рис. 4 показана зависимость коэффициента задержания и удельной производительности регенерированных мембран МГА-95 и ESPA от давления по водному раствору сульфата цинка.

Из рис. 4 следует, что значения коэффициента задержания по водному раствору сульфата цинка для регенерированных мембран возрастают с ростом давления для мембраны МГА-95 по раствору уксусной кислоты, а для ESPA при регенерации уксусной кислотой и щавелевой кислотой. Это связано с очисткой пор мембран и частичным изменением, вероятно, структуры мембраны, при взаимодействии их со слабыми растворами кислот.

Для мембраны МГА-95 (рис. 4) падение коэффициента задержания после регенерации раствором щавелевой кислоты связано с проскоком компонента сквозь, вероятно, изменяющуюся структуру активного слоя мембраны (через поры) с увеличением давления. Для мембраны ESPA снижение удельной производительности мембран от давления после регенерации раствором щавелевой кислоты, можно объяснить изменением внутренней структуры мембраны (забивка некоторых пор и, возможно, с пластификацией при взаимодействии раствора кислоты с мембраной).

На основе анализа экспериментальных и литературных данных для расчета коэффициента задержания применяли модифицированную для наших исследований формулу Дерягина Б.В., Чураева Н.В., Старова В.М. и других авторов:

К = 1-(1/{1 + (кек, -lXl-exp(-GMj/De)]cxp(-G*j))), (6)

где ki, к2, h — эмпирические коэффициенты, зависящие от мембраны и раствора (табл. 1).

МГА-95

G Х10», -м'ЛАст 9

К

ESPA

GKIO». ifhft 24

Рис. 4. Зависимость коэффициента задержания и удельной производительности регенерированных мембран по водному раствору сульфата цинка от давления:

-эксперимент,----- расчет

Для расчета удельной производительности мембран получено аппроксимаци-онное выражение следующего вида:

в = Кг (АР - к,С) ехр(кгСь) ехр(к, / Г), (7)

где С - концентрация растворенного вещества в растворе; кь к2, к}, к4 - эмпирические коэффициенты, зависящие от мембраны и раствора (табл. 2).

1. Значения коэффициентов формулы (6)

Компонент Мембрана к, кг к.,

железо ОПМ-К 1,27-104 4,06-10"4 1,46-104

ESPA 0,538 0,165 23,10

олово ОПМ-К 2,88-103 2,3 МО" 1,02

ESPA 1,00 1,00 1,81-Ю5

цинк ОПМ-К 0,704 0,118 1,00

ESPA 1,60 7,46-10"2 1,01

2. Значения коэффициентов формулы (7)

Мембрана Kt-106 к, к fe к.,

ОПМ-К 1,1 -12,88 -5,15 1,36 1,01

ESPA 11,7 -3,19 -42,95 83,51 -212,35

На рис. 5, 6 показаны зависимости коэффициентов диффузионной и осмотической проницаемостей мембран МГА-95 и ESPA от концентрации и температуры водного раствора сульфата цинка.

Анализируя рисунки 5, 6 можно сделать выводы, что коэффициенты диффузионной и осмотической проницаемостей мембран уменьшаются с ростом концентрации сульфата цинка, что связано с сорбционными процессами, происходящими в результате частичной закупорки пор мембран. С увеличением температуры раствора сульфата цинка коэффициенты диффузионной и осмотической проницаемостей мембран увеличиваются, так как уменьшается вязкость растворов и как следствие, раствор легче проходит через поры мембраны.

Рис. 5. Зависимость коэффициента диффузионной проницаемости мембран МГА-95 и ESPA от концентрации и температуры водного раствора сульфата цинка: --эксперимент;----- расчет

/10е. !лгс,з

10

г

1.1 „ кг/и*

0.9 1.1

С™ o-'u'

Рис. 6. Зависимость коэффициента осмотической проницаемости мембран МГА-95 и ESPA от концентрации и температуры водного раствора сульфата цинка: --эксперимент;----- расчет

Для расчета коэффициента диффузионной проницаемости была использована аппроксимационная зависимость вида:

Рл = kfi"* exp(CÄr3)exp(i4 /Т), (8)

где ки къ к3> к4 - эмпирические коэффициенты, зависящие от мембраны и раствора (табл. 3).

3. Значения коэффициентов формулы (8)

Водный раствор Мембрана к, • lCT10 кг кг kt- ю-3

сульфат МГА-95 5,87 -0,672 0,377 -1,888

цинка ESPA 15,0 -1,361 -0,711 -2,407

Для расчета коэффициента осмотической проницаемости была использована аппроксимационная зависимость:

Росм = ехр(С73)ехр(24/Т), (9)

где гъ г3, г4 - эмпирические коэффициенты, зависящие от мембраны и раствора (табл. 4).

4. Значения коэффициентов формулы (9)

Водный раствор Мембрана Zl z2 • 10м гз ■ 10+1 24 • 10"3

сульфат МГА-95 3,21-Ю'7 -4,76 2,16 -1,26

цинка ESPA 3,26-10"w -5,03 -2,06 -1,78

На рис. 7 представлены зависимости сорбционной способности мембран МГА-95 и ESPA от концентрации и температуры водного раствора сульфата цинка.

С ростом концентрации исходного раствора (рис. 7) сорбционная способность мембран возрастает, что связано со связыванием растворенного вещества со структурой мембраны, оседанием вещества на поверхности и в порах, а с ростом температуры падает, так как при увеличении температуры повышается растворимость веществ в воде и возрастает подвижность ионов вещества в растворителе.

Рис. 7. Зависимость сорбционной способности мембран МГА-95 и ЕвРАот концентрации и температуры водного раствора сульфата цинка:

--эксперимент;----- расчет

На основе анализа экспериментальных и литературных данных применяли для расчета коэффициента распределения модифицированное уравнение Фрейн-длиха, которое для наших исследований имеет следующий вид:

к^=ЪС"-\Т0!Т)т, (10)

где Ь, п, т - эмпирические коэффициенты, зависящие от мембраны и раствора (табл. 5); Т0 - начальная температура (принятая как 293 К).

5. Значения коэффициентов формулы (10)

Водный раствор Мембрана Ь и m

сульфат цинка МГА-95 2,165 0,552 8,869

ESPA 1,854 0,417 11,094

Четвертая глава посвящена разработке математической модели кинетики обратноосмотического разделения в канале с двумя полупроницаемыми стенками, проверке адекватности математической модели и разработке инженерной методики расчета обратноосмотического аппарата рулонного типа для разделения многокомпонентных растворов.

При разработке математической модели были приняты следующие допущения: 1) насос обеспечивает постоянство подачи многокомпонентного раствора; 2) ввиду незначительного изменения концентрации в канале плотность и вязкость раствора принимаем постоянными; 3) режим течения жидкости ламинарный (Re < 2300); 4) скорость оттока жидкости через стенки значительно меньше продольной скорости потока; 5) коэффициент диффузии в растворе считаем независимым от концентрации; 6) физико-химические свойства мембран учитываются коэффициентом задержания.

Ранее в трудах O.A. Абоносимова и В.Б. Коробова была разработана модель массопереноса в межмембранном канале на основе уравнений гидродинамики и конвективной диффузии. Однако в этой модели отсутствовало выражение для поперечной составляющей скорости в межмембранном канале.

Поэтому в настоящей работе получено аналитическое выражение для учета поперечной составляющей скорости в канале как наиболее точно учитывающее физику процесса.

Для ламинарного стационарного режима система уравнений гидродинамики с упрощениями, для компонентов скорости примет вид:

и(х, у)=-(2-/); (и)

v(x,y)=(y/(6^R)i{d2p(x)/cb(2)R3+6kiiP(x)-{d2p(x)/dx2)y2R). (12) Граничными условиями для уравнений гидродинамики являются условия:

U(x,R) = 0; U(x,-R) = 0; (13)

V{x,R) = kP(x, R)\ V(x,-R) = -kP(x,-R); (14)

P(0,±R) = Pn; (15)

P(L,±R) = Pt; (16)

U(Q,y) = U0. (17)

Распределение давления по длине канала, а также первая и вторая производные давления:

Р(:с) = (Р„ cosh(Ах) sinh(/ll) - Р„ sinh(/k) cosh(/lL) + Рк sinh(^jc))/ sinh(^L); (18) dP(x) A(P„ sinh(Ax) sinh(^L) + Pk cosh(/bQ - P„ cosh(/fa)) cosh(^Z-) . dx ~ Rz sinh(AL)

d2P(x) = cosh(AT) sinh( JL) + Pk sinh(yfa) - P„ sinh(^)) cosh(^£)

dx2 ~ Ä3 sinh(^Z)

A = ^|ЗR3¡ql/R\ (21)

Подставляем выражения (11)и(12)в уравнения конвективной диффузии: и{х,у\ес^х,у)/дх)+У(х,у)(сС,(х,у)/8у) = О^С^у^дх^+^ф,у]/ду2)); (22) и(х, у)(дС2(х, у)/ах) + ¥(х, у)(дС2(х, у)/ду) = П2(д2С2(х, у)/ах2)+{д2Сг(х, у)!су1)}, (23)

Щх, у\дС3{х, у)/&) + У(х, у\дС,(х, у)18у)=Ог{д2С3(х, у){дх2)+(о2С3{х, 2)). (24) Граничные условия для уравнений конвективной диффузии:

К1Сх(х,Я)У(х,К) = Д(аС1(х,Л)/ф); К2С1(х,-К)У(х-Р) = Д(аС,(л-Л)/ф); (25)

К£2(х,К)У{х,К) = В2(дС2(х,К)/ду); К2С2(х,-К)У(х,-К)=Д (сС,(х-Н)/су); (26)

К1С3(хЛ)У(х,Р) = £)3(5С3(л,]?)/ф); К2С3{х,-ЩУ{х,-Щ = Д(аС3(л,-Л)/ф); (27)

С,(0,у) = С1; С2(0,^) = С2; С3(0,х> = С3; (28)

(ас,(х,0)/ду) = 0; (дС2(х,0) / Э>>) = 0; (5С3(х,0)/ф) = 0. (29)

Систему уравнений (22 - 24) при граничных условиях (25 - 29) решаем численным методом. Находим при этом распределение концентрации по длине и высоте канала, среднюю удельную производительность по пермеату.

Коэффициент задержания мембран, в граничных условиях (22 - 24) определяем с учетом аппроксимационных зависимостей (6, 8,10).

Концентрации на выходе из канала рулонного аппарата вычислялись по формуле:

с^.чгл)-1 ¡С^у^у; -я л

(31)

К

(32)

Средняя удельная производительность по пермеату определялась как:

я

О^^Г1 ¡У(х,Л)<Ь. (33)

Адекватность математической модели проверялась путем сравнения расчетных и экспериментальных данных полученных на обратноосмотической установке и представленных на рис. 1, с использованием обратноосмотических рулонных элементов ЭРО-475, оснащенных адетатцеллюлозной мембраной МГА-95 и полиамидной ОПМ-К. На рис. 8 показано хорошее совпадение результатов расчета и эксперимента (± 10 %), что приемлемо для инженерных методик расчета.

Целью инженерного расчета обратноосмотического рулонного аппарата является определение рабочей площади мембраны. Для определения площади используем основное уравнение массопередачи:

= М/(А^Кп), (34)

где М — масса компонентов смеси; Дср - движущая сила мембранного процесса; К„ - коэффициент массопередачи.

Массу компонентов смеси М определяем из уравнения материального баланса по растворенным веществам: А/ = Спер(спер) +спер2 + сперз) = Оисх(сисх1 + сисх2 + сисх3) -(срет1 + срей + Сря-з)- (35)

Коэффициент массопередачи Кт при переносе вещества через мембрану выражаем через общее сопротивление переносу мембраны, учитывая сопротивление мас-сопереносу со стороны разделяемой смеси, в мембране и пренебрегая сопротивлением со стороны пермеата из-за его малости.

С_ „V ОЛМ-К С» МГА-95

«г/«1 0.27 0.24

о.и

0.12 0.1 0.03 0.06 0.0« 0.02

0,21 0,18 0,15 0.12 0.09 0.06 0,03

—О— Срасч го жалезу -Л- Срасч по ояову —о- Сокчлоштку

—Сжеп по жепму -Сжсп по олову —Слеп по шику

4,5 Р.МПа

-<у- Срасч по келму -й— Срасч по олову -о- Срэсч по цинк/

-Сэксг по жышу р -Смет по олову -Сэксп по цинку

Рис. 8. Зависимость концентрации в ретентате для мембран ОПМ-К и МГА-95 от давления:

--эксперимент,----- расчет

Значение коэффициента массоотдачи от потока разделяемой смеси к поверхности мембраны р рассчитываем, выражая из диффузионного критерия Нуссельта.

Для усредненных коэффициентов массоотдачи по длине канала. После их корректировки по результатам экспериментов получено следующее критериальное уравнение (погрешность ±10 %):

№ = 1,84-10"3 Яе0,33 А^18. (36)

Симплекс для учета рабочего давления:

КАР = ^ср.раб/^н • (37)

Учитывая, что аппарат состоит из двух модулей тогда:

(38)

В пятой главе рассмотрены вопросы практического применения исследуемого обратноосмотического метода для очистки промышленных сточных вод гальванического цеха ОАО «Электроприбор» и даны практические рекомендации.

Рис. 9. Технологическая схема очистки сточных вод: 1 - емкость усреднительная; 2 - емкость реакционная; 3 - смеситель;

4 - бункер-дозатор; 5,8, 11 - насос; 6- отстойник; 7- вентилятор;

9 - вакуум-фильтр; 10 - емкость, 12 - мембранный элемент; 13 - емкость ретентата

Модернизация заключалась в следующем: в существующую технологическую схему очистки стоков был включен секционированный каскад обратноосмо-тических аппаратов для получения технической воды, повторно используемой в ваннах промывки и ретентата малым объемом для утилизации или закачки в подземные грунты.

Включение дополнительной стадии обратноосмотического разделения в схему очистки сточных вод ОАО «Электроприбор» (рис. 9), позволит повысить качество очистки промышленных растворов (снизив общее содержание солей в пермеа-те в 5 - 7 раз по сравнению с исходным раствором) и повторно использовать пер-меат в процессе производства.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Выполнен обзор литературных данных по методам очистки гальваностоков. Для стоков гальванических производств определено применение мембранных

методов разделения. Проанализированы существующие математические модели для описания, данного процесса.

2. Разработана методика исследования регенерации мембран на экспериментальной обратноосмотической установке с мембранными каналами, позволяющая восстанавливать задерживающие и проницаемые свойства полимерных мембран (МГА-95, ESPA).

3. Разработана методика и проточная установка с мембранными каналами для проведения экспериментальных исследований по определению коэффициентов диффузионной и осмотической проницаемостей мембран, позволяющая снизить концентрационную поляризацию мембран и получить более надежные данные по кинетическим коэффициентам.

4. Впервые экспериментально изучены. коэффициенты задержания, удельная производительность, коэффициенты диффузионной и осмотической проницаемостей, коэффициенты распределения для промышленных стоков и модельных водных растворов в зависимости от концентрации, температуры, давления, вида растворенных веществ и типа мембран. Для мембран ОПМ-К, МГА-95, ESPA и МГА-80 П соответственно: коэффициент задержания по ионам железа - 0,97; 0,92; 0,84; 0,82; по ионам цинка - 0,86; 0,91; 0,92; 0,88; по ионам олова - 0,95; 0,92; 0,98; 0,89; удельная производительность - 4,48x10^ м3/(м2с); 7,97x10^ м3/(м2с); 2,56x10'5 м3/(м2с); 14,8x10-® м3/(м2с) при Рра6= 4 МПа.

5. Получены аппроксимационные зависимости для теоретического расчета кинетических коэффициентов процесса обратноосмотической очистки водных растворов в зависимости от концентрации, температуры, вида растворенного вещества и типа мембраны.

6. Предложена математическая модель процесса обратноосмотического разделения многокомпонентных растворов, позволяющая рассчитывать продольную и поперечную составляющие скорости в канале, концентрации веществ на выходе из канала рулонного аппарата и среднюю удельную производительность по пермеату в мембранном аппарате рулонного типа. Проверена адекватность математической модели путем сравнения экспериментальных и расчетных данных, расхождение не превышает ±10 %.

7. Разработана инженерная методика расчета обратноосмотического аппарата рулонного типа для разделения многокомпонентных растворов, позволяющая рассчитывать рабочую площадь мембран и переходить к секционированию аппаратов.

8. Разработана технологическая схема очистки сточных вод гальванопроизводств с применением обратного осмоса, позволяющая повысить качество очистки сточных вод (снизив общее содержание солей в пермеате в 5 - 7 раз по сравнению с исходным раствором), повторно использовать пермеат в технологических нуждах и получать регентат малым объемом для дальнейшей обработки. Этим обеспечивается стабильный режим работы технологического оборудования и экономия ресурсов.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Сии. Спер, Сри, См - концентрация растворенного вещества в исходном растворе, пермеате, ретентате и мембране соответственно, кг/м3; Fu - рабочая площадь мембраны, м; Dh2,з - коэффициенты диффузии веществ в растворе, м2/с; С12,з, Ci,y(x, ±Л) - концентрации растворенных веществ в исходном растворе и у поверхности мембран, кг/м3; к ~ коэффициент водопроницаемости м/Па с; U(x, ±R) - ско-14

рость на границе канала, м/с; V(x, ±R) - скорость фильтрации, м/с; Кх(х), К2(х) -коэффициенты задержания для 1 и 2 мембран; Р„, Рк - давление в начале и в конце канала, Па; U0 - начальная скорость раствора, м/с; L - длина канала, м; R - полувысота канала, м; ц, v - коэффициенты динамической и кинематической вязкости раствора, Па с; м2/с; Re - критерий Рейнольдса; АР, Рн, Рср ра5 - рабочее, нормативное и среднее давление по длине канала, Па; Г - температура разделяемого раствора, К.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Головашин, В.Л. Математическая модель массопереноса в плоском межмембранном канале / В.Л. Головашин, C.B. Ковалев, С.И. Лазарев // Серия. Критические технологии. Мембраны. - М., 2009. - Т. 42. - № 2. - С. 4 - 9.

2. Лазарев, С.И. Исследование влияния температуры и концентраций водного раствора сульфата железа на сорбционные характеристики обратноосмотических мембран / С.И. Лазарев, C.B. Ковалев, O.A. Абоносимов // Известия вузов. Химия и химическая технология. - Иваново, 2007. - Т. 50. - Вып. 8. - С. 35 - 37.

3. Влияние концентрации и температуры водного раствора сульфата цинка на сорбционные свойства полимерных мембран. / С.И. Лазарев, C.B. Ковалев, O.A. Абоносимов, Г.С. Кормильцин // Конденсированные среды и межфазные границы- Воронеж, 2007. - Т. 9. - № 2. - С. 134 - 137.

4. Лазарев, С.И. О некоторых особенностях математического описания массопереноса в мембранных аппаратах / С.И. Лазарев, C.B. Ковалев, O.A. Абоносимов // Конденсированные среды и межфазные границы. - Воронеж, 2007. - Т. 9. — № 1,- С. 61-63.

5. Абоносимов, O.A. К вопросу математического описания массопереноса в обратноосмотических аппаратах рулонного типа. / O.A. Абоносимов, C.B. Ковалев, К.С. Лазарев // Математические методы в технике и технологии - ММТТ-20 : сб. тр. XX Межд. науч. конф. Т. 5. Секция 11 / под ред. B.C. Балакирева. - Ярославль : Яросл. гос. техн. ун-та, 2007. - С. 68-69.

6. Ковалев, C.B. Исследование сорбционной способности обратноосмотических мембран / C.B. Ковалев, Д.Ю. Редин, К.С. Лазарев // Труды ТГТУ : сб. науч. статей молодых ученых и студентов. - Тамбов, 2007. - Вып. 20. - С. 33-34.

7. Ковалев, C.B. Исследования кинетических коэффициентов полимерных мембран на двухкамерной плоскокамерной ячейке / C.B. Ковалев, К.С. Лазарев // Труды ТГТУ : сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. - Тамбов, 2008. -Вып. 21.-С. 32-36.

8. Лазарев, С.И. Математическое моделирование массопереноса многокомпонентных систем в баромембранных аппаратах / С.И. Лазарев, В.Л. Головашин, C.B. Ковалев, // Математические методы в технике и технологии - ММТТ-21 : сб. тр. XXI Междунар. науч. конф. Т. 5. Секция 11 / под ред. B.C. Балакирева. - Саратов ; Сарат. гос. техн. ун-та, 2008. - С. 137 - 139.

9. Исследование коэффициента диффузионной и осмотической проницаемости олова сернокислого на двухкамерной диффузионно-осмотической ячейке / C.B. Ковалев, С.И. Лазарев, Г.С. Кормильцин, К.С. Лазарев // Конденсированные среды и межфазные границы. - Воронеж, 2008. - Т. 10. - № 3. - С. 217 - 222.

10. Ковалев, C.B. Обратноосмотическая очистка сточных вод процесса цинкования / C.B. Ковалев // Инновационный менеджмент в сфере высоких технологий : сб. науч. тр. Веер, школы-семинара. - Тамбов : Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. -С. 253-254.

11. Влияние концентрации и температуры водного раствора сульфата олова на сорбционные свойства полимерных мембран / С.И. Лазарев, C.B. Ковалев, Г.С. Кормильцин, З.А. Ансимова // Известия вузов. Химия и химическая технология. - Иваново, 2008. - Т. 51. - Вып. 7. - С. 23 - 26.

12. Математическая модель массопереноса в плоском межмембранном канале / B.J1. Головашин, C.B. Ковалев, С.И. Лазарев, К.С. Лазарев // Вестник Тамб. университета «им. Г.Р. Державина». - Тамбов, 2008. - Т. 13. - Вып. 5. - С. 363 -365.

13. Ковалев, C.B. Обратноосмотическое разделение гальваностоков / C.B. Ковалев, С.И Лазарев // Ионный перенос в органических и неорганических мембранах : рос-я конф. с междунар. уч-м. - Туапсе: Кубанск. гос. ун-т, 2008. - С. 147 - 149.

14. Лазарев, С.И. Математическое моделирование массопереноса многокомпонентных растворов в баромембранных аппаратах рулонного типа / С.И. Лазарев, В.Л. Головашин, C.B. Ковалев // Известия вузов. Химия и химическая технология. -Иваново, 2009. - Т. 52. - Вып. 3. - С. 114 - 117.

15. Мамонтов, В.В. Установка трубчатого типа для исследования кинетических коэффициентов полимерных мембран / В.В. Мамонтов, C.B. Ковалев, В.Л. Головашин // Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология : материалы Всерос. студенческой н.-техн. конф. Казань, 16 - 18 мая 2005. - Казань, 2005. - С. 29-30.

16. Kovalev, S.V. Longitudinal agitation coefficient calculation in roll baromembrane modules / S.V. Kovalev, O.A. Abonosimov, S.I. Lasarev // Ion transport in organic and inorganic membranes: international conference. - Tuapse: Kub. State un-t, 2009.-P. 91-93.

17. Исследование коэффициента диффузионной проницаемости мембранного элемента трубчатого типа в водном растворе сульфата натрия / С.И. Лазарев, В.Л. Головашин, В.В. Мамонтов, C.B. Ковалев // Жур. Прикл. химии. - СПб., 2006. -Т. 79. - Вып. 6. - С. 1038-1039.

18. Ковалев, C.B. Массоперенос при переменной скорости потока в плоском обратноосмотическом канале / C.B. Ковалев, В.Л. Головашин, С.И. Лазарев // Математические методы в технике и технологии - ММТТ-22 : сб. тр. XXII Междунар. науч. конф. Т. 9. Секция 10 / под ред. B.C. Балакирева. - Псков : Псков, гос. полит, ин-та, 2009. - С. 130- 132.

19. Баромембранная модель массопереноса с учетом осмотического давления /

B.Л. Головашин, В.В. Мамонтов, C.B. Ковалев, К.С. Лазарев // Математические методы в технике и технологии - ММТТ-19 : сб. тр. XIX Междунар. науч. конф. Т. 5. Секция 11 / под ред. B.C. Балакирева. - Воронеж : Воронеж, гос. техн. ун-та, 2006. -

C. 37-38.

Подписано в печать 15.10.2009. Формат 60 х 84 /16.0,93 усл. печ. л. Тираж 100. Заказ № 419.

Издательско-полиграфический центр ТГТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Ковалев, Сергей Владимирович

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНОПРОИЗВОДСТВ И ВОДОПОДГОТОВКИ.

1.1 Основные процессы, применяемые для разделения гальваностоков и водоподготовки.

1.2 Мембранные процессы, применяемые в промышленности.

1.3 Виды мембран и мембранных элементов.

1.3.1 Плоскокамерные разделительные элементы и аппараты.

1.3.2 Трубчатые разделительные элементы и аппараты.

1.3.3 Рулонные разделительные элементы и аппараты.

1.3.4 Разделительные аппараты на основе полых волокон.

1.4. Гипотезы механизма массопереноса для полупроницаемых мембран.

1.5 Модели, используемые для описания массопереноса в обратноосмотических аппаратах.

1.6 Факторы, влияющие на массоперенос в баромембранных процессах.

1.7 ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ И ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2. УСТАНОВКИ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ КИНЕТИКИ МАССОПЕРЕНОСА И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

2.1 Объекты исследований.

2.1.1 Мембраны.

2.1.2 Исследуемые растворы.

2.2 Разделительные элементы с плоским и рулонным каналом.

2.2.1 Экспериментальные установки.

2.2.1.1 Установка по исследованию коэффициента задержания и удельной производительности мембран.

2.2.1.2 Установка по исследованию регенерации мембран и влияние ее на коэффициент задержания и удельную производительность.

2.2.1.3 Проточная установка и методика определения диффузионной и осмотической проницаемостей мембран.

2.2.1.4 Аппаратурное оформление и методика исследования изотерм сорбции мембран.

2.3 ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ИХ АНАЛИЗ.

3.1 Удельная производительность мембран и коэффициент задержания

3.2 Удельная производительность и коэффициент задержания при исследовании регенерации мембран.

3.3 Диффузионная и осмотическая проницаемость мембран.

3.4 Сорбционная способность мембран, коэффициент распределения

3.5 ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.

4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КИНЕТИКИ ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДЛЯ АППАРАТА РУЛОННОГО ТИПА

4.1 Математическое описание процесса массопереноса многокомпонентных растворов в баромембранных аппаратах.

4.2 Проверка адекватности математической модели.

4.3 Методика инженерного расчета аппарата рулонного типа.

4.4 ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ.

5. ВОПРОСЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ОБРАТНОГО ОСМОСА В ПРОЦЕССАХ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ.

5.1 Разработка баромембранной аппаратуры.

5.2 Применение обратноосмотического метода для очистки сточных вод ОАО «Электроприбор».

5.3 ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ.

Введение 2009 год, диссертация по химической технологии, Ковалев, Сергей Владимирович

Вода играет большую роль в жизни общества. Вода используется для питья, производственных процессов, без неё немыслима жизнь обитающих в воде живых организмов, а также жизнь людей. Во всех случаях возможность использования воды для тех или иных целей ограничивается её качеством, т.е. диапазоном содержания тех или иных растворимых в ней веществ. Нерегулируемый слив производственных вод затрудняет применение воды в качестве источника водоснабжения, т.к. все производственные воды при сбросе их в реки и озёра в той или иной степени влияют на нормальное протекание жизненных процессов в природе. Многие реки мира из-за интенсивного их загрязнения утратили своё значение как источники рыбохозяйственного и санитарно-бытового водоиспользования и по существу превращены в коллекторы сточных вод. Воды рек, озёр, морей и океанов также интенсивно загрязняются промышленными выбросами и продуктами ядерного загрязнения [1-6].

Важной проблемой человечества является очистка, как самой воды, так и стоков промышленных производств, например, таких как гальванотехника. Гальванотехника - одно из производств, серьезно влияющих на загрязнение окружающей среды, в частности ионами металлов и маслосодержащими растворами, наиболее опасных для биосферы. Главным поставщиком токсикантов в гальванике являются промывные воды. Объем сточных вод очень велик из-за несовершенного способа промывки деталей, который требует большого

Ч О расхода воды (до 2 м и более на 1 м~ поверхности деталей) [5].

На очистных сооружениях наиболее распространенным методом обезвреживания гальваностоков является реагентный метод, в частности, осаждение металлов гидроксидом кальция, не обеспечивающий доведение содержания ионов тяжелых металлов в стоках до современных ПДК. Основным недостатком этого метода является большое количество шламов, содержащих токсичные соединения тяжелых металлов. Утилизация и переработка образующихся шламов - очень сложная и дорогостоящая операция, а в некоторых случаях шламы не поддаются переработке. В таких случаях возврат химреактивов и металлов в цикл производства практически исключен. Основным методом обезвреживания таких отходов является захоронение их на специальных площадках, если таковые предусматриваются. Однако чаще всего эти шламы либо складируются на территории предприятия, либо неконтролируемо сбрасываются в овраги, водоемы, леса, а в лучшем случае на городские свалки и только часть находит применение при производстве строительных материалов [5, 7].

Такая же проблема присуща и производству ОАО «Электроприбор». Это предприятие предпринимает определенные меры по изменению технологии гальванопокрытий (сокращение хромовых стоков). Однако внедрение задерживается на неопределенное время в связи с необходимостью больших капитальных вложений. Поэтому проблема очистки сточных вод остается актуальной для данного предприятия. В настоящей работе решаются вопросы очистки сточных вод и извлечения ценных компонентов, так как операции гальванопокрытий предполагается осуществлять и при внедрении перспективных технологий, таких как мембранная.

В настоящей работе изучено применение обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов. Работа выполнена в соответствии с аналитической ведомственной целевой программой «Развитие научного потенциала высшей школы на 2006-2008 гг.», по теме «Теоретические и прикладные аспекты электробаромембранно-го выделения и целевого получения веществ из промышленных стоков» (регистрационный номер РНП.2.1.2Л 188) и с федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 20092013 гг.» по теме «Влияние поверхностных явлений на сорбционные и проницаемые коэффициенты пористых тел» (ГК 02.-740.11.0272).

В работе использовались материалы трудов отечественных и зарубежных ученых Ю.И. Дытнерского, Ф.Н. Карелина, В.П. Дубяги, Б.В. Дерягина,

Н.В. Чураева, М.И. Эмана, В.А. Шапошника, В.И. Заболоцкого, В.И. Коновалова, В.Б. Коробова, С.-Т. Хванга, К. Каммермейера, Р.Е. Лейси, С. Леба, С. Саурираджана, и др.

Целью данной работы является изучение кинетических закономерностей обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов.

Задачи работы:

1. Выполнить обзор литературных данных по существующим методам очистки гальваностоков.

2. Разработать методики и конструкции экспериментальных установок для исследования кинетики обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов.

3. Провести экспериментальные исследования кинетических коэффициентов обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов.

4. Предложить математическое описание кинетики обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов.

5. Разработать инженерную методику расчета обратноосмотического аппарата рулонного типа для многокомпонентных растворов.

6. Разработать технологическую схему очистки сточных вод гальванических производств. •

Научная новизна.

Впервые разработана методика и установка для проведения экспериментальных исследований коэффициентов диффузионной и осмотической проницаемостей мембран при активном гидродинамическом режиме.

Впервые получены экспериментальные данные и аппроксимационные зависимости коэффициентов диффузионной и осмотической проницаемостей мембран в водных растворах сульфата железа, сульфата цинка, сульфата олова в зависимости от температуры, концентрации и типа мембран.

Получены экспериментальные данные и аппроксимационные зависимости коэффициентов задержания и удельной производительности при разделении сточных вод гальванического производства в зависимости от градиента давления, вида растворенных веществ и типа мембраны на обратноос-мотическом аппарате рулонного типа.

На базе математического описания массопереноса в межмембранном канале на основе уравнений гидродинамики и конвективной диффузии для ламинарного режима течения раствора разработана стационарная модель кинетики обратноосмотического разделения многокомпонентных растворов, позволяющая рассчитывать продольную и поперечную скорость в канале, среднюю удельную производительность по пермеату и концентрации на выходе из аппарата.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Разработана методика регенерации мембран, позволяющая проводить промывку обратноосмотического аппарата слабыми растворами кислот в рециркуляционном режиме.

Разработана инженерная методика расчета обратноосмотического аппарата рулонного типа для разделения многокомпонентных растворов.

Разработана технологическая схема для очистки сточных вод гальванопроизводств с применением обратного осмоса, позволяющая повысить качество очистки сточных вод (снизив общее содержание солей в пермеате в 57 раз по сравнению с исходным раствором), повторно использовать пермеат в технологических нуждах и получать ретентат малым объемом для дальнейшей обработки. Этим обеспечивается стабильный режим работы технологического оборудования и экономия ресурсов.

Результаты исследований приняты к реализации на предприятии ОАО «Электроприбор» г. Тамбов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на Всероссийской научно-технической конференции «Интенсификация тепломассобменных процессов, промышленная безопасность и экология» (г. Казань, 2005 г.); XIX - XXII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (г. Воронеж, г. Ярославль, г. Саратов, г. Псков, 2006-2009 г.); Российской конференции с международным участием «Ионный перенос в органических и неорганических мембранах» (г. Туапсе, 2008 г.); Международной конференции «Ion transport in organic and inorganic membranes» (Tuapse, 2009); Всероссийской школе-семинаре молодых ученых и преподавателей, аспирантов, студентов и менеджеров малых предприятий «Инновационный менеджмент в сфере высоких технологий» (г. Тамбов, 2008 г.).

Материалы по теме диссертации были отмечены дипломом Министерства образования и науки РФ в 2007 г. и грамотой на конференции «Ионный перенос в органических и неорганических мембранах» в 2008 г.

Публикации. Материалы диссертации изложены в 19 публикациях, из них 5 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и обобщающих выводов, списка используемых источников и приложения. Диссертация содержит 178 страниц текста, в том числе 40 рисунков, 22 таблицы, список используемых источников включает 146 наименований отечественных и зарубежных авторов.

Заключение диссертация на тему "Кинетика обратноосмотического разделения гальваностоков и многокомпонентных сульфатсодержащих растворов"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Выполнен обзор литературных данных по методам очистки гальваностоков. Для стоков гальванических производств определено применение мембранных методов разделения. Проанализированы существующие математические модели для описания, данного процесса.

2. Разработана методика исследования регенерации мембран на экспериментальной обратноосмотической установке с мембранными каналами, позволяющая восстанавливать задерживающие и проницаемые свойства полимерных мембран (МГА-95, ESPA).

3. Разработана методика и проточная установка с мембранными каналами для проведения экспериментальных исследований по определению коэффициентов диффузионной и осмотической проницаемостей мембран, позволяющая снизить концентрационную поляризацию мембран и получить более надежные данные по кинетическим коэффициентам.

4. Впервые экспериментально изучены коэффициенты задержания, удельная производительность, коэффициенты диффузионной и осмотической проницаемости, коэффициенты распределения для промышленных стоков и модельных водных растворов в зависимости от концентрации, температуры, давления, вида растворенных веществ и типа мембран. Для мембран ОПМ-К, МГА-95, ESPA и МГА-80П соответственно: коэффициент задержания по ионам железа - 0.97, 0.92, 0.84, 0.82, по ионам цинка - 0.86, 0.91, 0.92, 0.88, по ионам олова - 0.95, 0.92, 0.98, 0.89; удельная производительность -4.48 х 10"6 м3/(м2с), 7.97 х 10"6 м3/(м2с), 2.56 х 10"5 м3/(м2с), 14.8 х 10'6 м3/(м2с) при PpaG = 4 МПа.

5. Получены аппроксимационные зависимости, для теоретического расчета кинетических коэффициентов процесса обратноосмотической очистки водных растворов в зависимости от концентрации, температуры, вида растворенного вещества и типа мембраны.

6. Предложена математическая модель процесса обратноосмотического разделения многокомпонентных растворов, позволяющая рассчитывать продольную и поперечную составляющие скорости в канале, концентрации веществ на выходе из канала рулонного аппарата и среднюю удельную производительность по пермеату в мембранном аппарате рулонного типа. Проверена адекватность математической модели путем сравнения экспериментальных и расчетных данных, расхождение не превышает ±10 %.

7. Разработана инженерная методика расчета обратноосмотического аппарата рулонного типа для разделения многокомпонентных растворов, позволяющая рассчитывать рабочую площадь мембран и переходить к секционированию аппаратов.

8. Разработана универсальная конструкция баромембранного аппарата плоскокамерного типа, существенным образом снижающая концентрационную поляризацию за счет турбулизации потока в межмембранном канале.

9. Разработана технологическая схема очистки сточных вод гальванопроизводств с применением обратного осмоса, позволяющая повысить качество очистки сточных вод (снизив общее содержание солей в пермеате в 5-7 раз по сравнению с исходным раствором), повторно использовать пермеат в технологических нуждах и получать ретентат малым объемом для дальнейшей обработки. Этим обеспечивается стабильный режим работы технологического оборудования и экономия ресурсов.

10. Даны практические рекомендации по обратноосмотической очистке сточных вод гальванических производств.

Библиография Ковалев, Сергей Владимирович, диссертация по теме Процессы и аппараты химической технологии

1. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -9-е изд. / А.Г. Касаткин // М.: Химия, 1973. 752 с.

2. Плановский, А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. 3-е изд. / А.Н Плановский, П.И. Николаев // М.гХимия, 1987.-496 с.

3. Дытнерский, Ю.И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. / Ю.И. Дытнерский // М.: Химия, 1986. 272 с.

4. Дытнерский, Ю.И. Мембранные процессы разделения жидких смесей. / Ю.И. Дытнерский // М.: Химия, 1975. 252 с.

5. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафилътрация. / Ю.И. Дытнерский // М.: Химия, 1978. 352 с.

6. Семенова, И.В. Химия природной воды. / И.В. Семенова, А.В. Хорошилов // Энергосбережение и водоподготовка. 2003. -№ 1. С. 85-87.7. www. ecosystema. ru.

7. Родионов, А.И. Техника защиты окружающей среды. / А.И. Родионов, В.Н. Клушин, Н.С. Торочешников // М.: Химия, 1969. 526 с.

8. Яковлев, С.В. Очистка производственных сточных вод. / С.В. Яковлев, А.Я. Кочергин, Ю.М. Ласков и др. // М.: Стройиздат, 1979. 320 с.

9. Сковронек Е. Обработка сточных вод в гальванотехнике. / Е. Сковронек// Гальванотехника и обработка поверхности. 2002. № 4, - С. 55-61.

10. Chakraborty, M. Mathematical modeling of simultaneous copper (2) and nickel (2) extraction from wastewater by emulsion liquid membranes. / M. Chakraborty, C. Bhattacharya, S. Datta //. Separ. Sci. and Technol. 2003. T. 38, -№ 9, - C. 2081-2106.

11. Фелленберг, Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию. Пер. с нем. / Г. Фелленберг // М.: Мир, 1997. 232 с.

12. Когановский, A.M. Очистка промышленных сточных вод. / A.M. Кога-новский, JI.A. Кульский, Е.В. Сотникова и др. // Киев: Тэхника, 1974. -257 с.

13. Хаммер, М. Технология обработки природных и сточных вод. Пер. с англ. / М. Хаммер // М.: Стройиздат, 1979. 400 с.

14. Когановский, A.M. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. / A.M. Когановский, Н.А. Клименко, Т.М. Левченко и др. // М.: Химия, 1983. 288 с.

15. Васильев, Г.В. Очистка сточных вод предприятий текстильной промышленности. / Г.В. Васильев // М.: Легкая промышленность, 1969. 236 с.

16. Гельперин, Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. / Н.И. Гельперин //М.: Химия, 1981. В 2 книгах. 812 с.

17. Вода и сточные воды в пищевой промышленности. Пер. с пол. / Спец. ред. В.М. Каца// М.: Пищевая промышленность, 1972. 384 с.

18. Химия промышленных сточных вод: Пер. с англ. / Под. ред. А. Рубина // М.: Химия, 1983.-360 с.

19. Флореа, О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. / О. Флореа, О. Смигельский //М.: Химия, 1971. 448 с.

20. Очистка производственных сточных вод. / Под. ред. Ю.И. Турского, И.В. Филиппова // Л.: Химия, 1967. 332 с.

21. Трейбал Р.З. Жидкостная экстракция. / Р.З. Трейбал // М.: Химия, 1966. -724 с.

22. Гребенюк, В.Д. Обессоливание воды ионитами. / В.Д. Гребенюк, А.А. Мазо // М.: Химия, 1980. 256 с.

23. Когановский, A.M. Адсорбция растворенных веществ. / A.M. Когановский, Т.М. Левченко, В.А. Кириченко и др. // Киев: Наукова думка, 1977. 223 с.

24. Когановский, A.M. Адсорбция растворенных веществ. / A.M. Коганов-ский, Н.А. Клименко, Т.М. Левченко и др. // Л.: Химия, 1990. 256 с.

25. Графов, Б.М. Турбулентный диффузионный слой в электрохимическихсистемах. / Б.М. Графов, С.А. Мартемьянов, Л.Н. Некрасов // М.: Наука, 1990.- 295 с.

26. Яковлев, С.В. Технология электрохимической очистки воды. / С.В. Яковлев, Н.Г. Краснобородько, В.М. Рогов // Л.: Стройиздат, 1987. 312 с.

27. Licis, J. Magnetic field influence on the electrochemical properties of the membrane system. / J. Licis, A. Dindune, A Shishko // Latvijas Kimijas Zurnals, 2002,-№2, C. 230.

28. Pleniceanu, M. New electrochemical sensors used for potentiometric determination of copper and nickel. / M. Pleniceanu, M. Isvoranu, C. Spinu // J. Indian Chem. Soc. 2002. -№ 11, C. 884-886.

29. Баклан, В.Ю. Электрокоагуляционная очистка промывочных вод сложного состава. / В.Ю. Баклан // Химия и технология воды. 1992. Т. 14, - № 4,-С. 316-320.

30. Баклан, В.Ю. Исследования электрохимических свойств железных анодов из продуктов очистки сточных вод: Сб. статей «Экология городов и рекреационных зон». / В.Ю. Баклан, И.П. Колесникова // Одесса: Астро-принт, 1998. С. 224-227.

31. Матов, Б.М. Электрофлотационная очистка сточных вод. / Б.М. Матов // Кишинев: Картя Малдовеняскэ, 1982. 170 с.

32. Глинка Н.Л. Общая химия: учебн. пособ. Для вузов. 25-е изд. / Под ред. В.А. Рабиновича // Л.: Химия, 1986. - 704 с.

33. Ситтиг М. Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов. Пер. с англ. / Под ред. Н.М. Эммануэля // М.: Металлургия. 1985. -408 с.

34. Ковалева, И.Г. Биохимическая очистка сточных вод предприятий химической промышленности. / И.Г. Ковалева, В.Г Ковалев // М.: Химия, 1987. -160 с.

35. Карелин, Ф.Н. Биохимическая очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности. / Ф.Н. Карелин, Б.Н. Репин // М.: Пищевая промышленность, 1972. 384 с.

36. Восстановление эксплуатационных свойств работающих масел. / В.В. Остриков, Н.Н. Тупотилов, Г.Д. Матыцин и др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2004, — №7, С. 49.

37. Мулдер, М. Введение в мембранную технологию: Пер. с англ. / М. Мул-дер // М.: Мир, 1999. 513 с.

38. Тимашев, С.Ф. Физикохимия мембран. / С.Ф. Тимашев // М.: Химия, 1988. 240 с.

39. Гребешок, В.Д. Электродиализ. / В.Д. Гребенюк // Киев: Тэхника, 1976. — 160 с.

40. Шапошник, В.А. Кинетика электродиализа. / В.А. Шапошник // Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1989. 175 с.

41. Wilson, I.D. Encyclopedia of separation science. / I.D. Wilson // 2000. 4808 P

42. Очистка сточных вод с использованием биореактора мембранного типа. / Н. Lu, X. Youyi, Z. Baoku и др.. // Huanjing kexue-Environ. Sci. 2003. Т. 24, — № 3, — С. 61-64. Кит.

43. Matzinos, P. Effect of ionic strength on rinsing and alkaline cleaning of ultrafiltration inorganic membranes fouled with whey proteins. / P. Matzinos, R. Al-vares // J. Membr. Sci., 2002. T. 208, - № 1 - 2, - C. 23-30.

44. Joo-Hwa, T. Effects of hydraulic retention time on system performance of a submerged membrane bioreactor. / T. Joo-Hwa, J. L. Zeng, S. Darren Delai // Separ. Sci. And Technol. 2003. T. 38, -№ 4, - C. 851-868.

45. Гетман И. Отфильтровано с успехом. / И. Гетман // Переработка молока. 2003.-№4,-С. 4-5.

46. Давыдов, В.В. Мембранные технологии и установки микрофильтрации и стабилизации вин и виноматериалов. / В.В. Давыдов, Г.Г. Каграманов // Ликероводочное производство и виноделие. 2003. № 6, — С. 10-11.

47. Application of a PAC-membrane hybrid system for removal of organics from secondary sewage effluent. / S. Vigneswaran, D.S. Chaudhary, H.H. Ngo et al // Experiments and modelling Separ. Sci. and Technol. 2003. T. 38, - № 10, -C. 2183-2199.

48. Howe, К. .T. Fouling of microfiltration and ultrafiltration membranes by natural waters. / K. J. Howe, M. M. Clark. // Environ. Sci. and Technol. 2002. T. 36, -№ 16,-C. 3571-3576.

49. Krack, R. Chemical aspects of membrane cleaning. / R. Krack //. Dan. Dairy and Food Ind.-Worldwide. 2002. № 13, - C. 70-71.

50. Corsin, P. Dessalement de l'eau de mer par osmose inverse: les vrais besoins et energie. / P. Corsin, G. Mauguin. // Eau. ind. nuisances. 2003. № 262, - C. 57-61. Фр.

51. Lu-ying, Z. Gongye yongshui yu feishui. / Z. Lu-ying, D. Zhi-bin, C. Chuan-xin. // Ind. Water and Wastewater. 2003. T. 34, - № 2, - С. 18-20. Кит.

52. Мчедлишвили, Б.В. Трековые мембраны новых типов и их применение в биотехнологии. / Б.В. Мчедлишвили // Новые химические технологии и продукты: Выставка-семинар, Варшава, 3-6 ноября, 2003: Тезисы докладов. М.: Изд. РХТУ. 2003. С. 33-34.

53. Qiang, S.L. Sulfonated polyetherimide and its membranes. / S.L. Qiang, X.Z. Kang, X. Y. Yi. // (Institute of Polymer Science, Zhejiang University, Hang-zhou) Chin. Chem. Lett. 2002. T. 13, - № 9, - C. 881-882.

54. Дубяга, В.П. Полимерные мембраны. / В.П. Дубяга, Л.П. Перепечкин, Е.Е. Каталевский // М.: Химия, 1981. 232 с.

55. Мембраны и мембранная техника. Каталог. Черкассы: НИИТЭХИМ, 1988.-32 с.

56. Baker, R.W. Membrane technology and applications. / R.W. Baker // H.: WILEY, 2004. -538 p.

57. Bhave, R.R. Inorganic Membranes. Synthesis, Characteristics, and Applications. / R.R. Bhave // N. Y. 1991. 207 p.

58. Артемов, H.C. Аппараты и установки для мембранных процессов. / Н.С.

59. Артемов // М.: Машиностроение, 1994. 240 с.

60. Свитцов, А.А. Введение в мембранную технологию. / А.А. Свитцов // М.: ДеЛи принт, 2007 208 с.

61. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. 2-е изд. / Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. под. ред. Ю.И. Дытнерского //М.: Химия, 1991. - 496 с.

62. Терпугов, Г.В. Очистка сточных вод технологических жидкостей машиностроительных предприятий с использованием неорганических мембран. / Г.В. Терпугов // М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2000. 96 с.

63. Технологические процессы с применением мембран /под. ред. Р.Е. Лейси и С. Леба пер. с англ. Л.А. Мазитова и Т.М. Мнацаканян. // М.: Мир, 1976. -372 с.

64. Merten, U. Desalination by revers osmosis. / Editid by U. Merten // London: THE M.I.T. PRESS, 1966 290 p.

65. Накагаки, M. Физическая химия мембран. Пер. с японск. / М. Накагаки, // М.: Мир, 1991.-255 с.

66. Кестинг, Р.Е. Синтетические полимерные мембраны. / Р.Е. Кестинг // М.: Химия, 1991.-336 с.

67. Духин, С.С. Электрохимия мембран и обратный осмос. / С.С. Духин, М.П. Сидорова, А.Э. Ярощук // Л.: Химия, 1991. 192 с.

68. Коновалов, В.И. О методах описания массо- и теплопереноса в процессах электродиализа. / В.И. Коновалов, В.Б. Коробов // Жур. Прикл. Химии, -СПб., 1989.-№9.-С. 1975-1982.

69. Коробов В.И. Взаимосвязанный тепломассообмен в многоступенчатых электромембранных устройствах для разделения жидких смесей. / В.Б.

70. Коробов, В.И. Коновалов // ИФЖ, Минск, 1993. - Т. 65. - № 3. - С. 356357.

71. Дерягин, Б.В. Теория разделения растворов методом обратного осмоса. / Б.В. Дерягин, Н.В.Чураев, Г.А. Мартынов и др. // Химия и технология воды. 1981. Т. 3, -№ 2. - С. 99-104.

72. Хванг, С.-Т. Мембранные процессы разделения. Пер. с англ. / С.-Т. Хванг, К. Каммермейер, под ред. Ю.И. Дытнерского / М.: Химия, 1981. 464 с.

73. Пригожин, И. Введение в термодинамику необратимых процессов. / И. Пригожин // Ижевск: НИЦ Регулярная и хаотическая динамика, 2001. -160 с.

74. Мацуура, Т. Выделение веществ из водных растворов по методу обратного осмоса. Пер. с яп. / Т. Мацуура // «Юки госай кагаку кекай си», 1973. -Т. 31, -№ 9. С. 717-746.

75. Карелин, Ф.Н. Обессоливание воды обратным осмосом. / Ф.Н. Карелин // М.: Стройиздат, 1988.-208 с.

76. Агеев Е. П. Мембранные процессы разделения. / Е.П. Агеев // Серия. Критические технологии. Мембраны, 2001. №9, - С 42-56.

77. Топе, S. Separation of aromatic substances from aqueons solution using a reverse osmosis technique with thin, dens cellulose acetate membranes. / S. Tone, K. Shinohara, T. Otake // J. Membr. Sci., 1984. V. 19, - P. 195-208.

78. Карелин, Ф.Н. Некоторые особенности осмотического переноса воды через полупроницаемые мембраны. / Ф.Н. Карелин // ЖФХ, 1968. Т. 42, -Вып. И,-С. 2990-2992.86. www.vladipor.ru.87. www.lenro.ru.

79. Лидин, Р.А. Химические свойства неорганических веществ / Р.А. Лидин, В.А. Молочко, Л.Л. Андреева // М.: Химия, 2000. 480 с.

80. Живописцев, В.П. Аналитическая химия цинка. / В.П. Живописцев, Е.А. Селезнева // М.: Наука, 1975. 200 с.

81. Фрог, Б.Н. Водоподготовка: учебн. пособ. для вузов. / Б.Н. Фрог, А.П. Левченко // М.: МГУ, 1996. 680 с.

82. Hsieh, Н.Р. Inorganic Membranes for Separation and Reaction. / H.P. Hsieh // Elsevier, 1996.-591. p.

83. Sourirajan, S. The sciense of reverse osmosis Mehanisms, membranes, transport and applications / S. Sourirajan // Pure and applied chemistry, 1978. - V. 50.-P. 593-615.

84. Лазарев, С.И. Исследование диффузионной и осмотической проницаемости полимерных мембран. / С.И. Лазарев, В.Б. Коробов, В.И. Коновалов // Тамб. ин-т хим. машиностр. Тамбов, 1989. - 12 с. Деп. в ОНИИТЭХИМа 21.08.89, №. 807-хп 89.

85. Мамонтов, В.В. Кинетика обратноосмотической очистки минерализированных растворов предприятий ТЭЦ. /В.В. Мамонтов // Дис. канд. тех. наук. Тамбов, 2007. - 193 с.

86. Вязовов, С.А. Кинетика обратноосмотического концентрирования водных белофоросодержащих растворов (в производстве оптических отбеливателей). / С.А. Вязовов // Дис. канд. тех. наук. Тамбов, 2007. - 191 с.

87. Лурье, Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. / Ю.Ю. Лурье // М.: Химия, 1984. 448 с.

88. Крешков, А.П. Основы аналитической химии. Физико-химические (инструментальные) методы анализа. / А.П. Крешков // М.: Химия, 1970. 472 с.

89. Эман, М.И. Изменение структуры и селективных свойств композитных мембран под влиянием концентрации электролита / М.И. Эман, Н.В. Чу-раев // Коллоидный журнал, 1990. Т. 52, - №5, - С. 942-947.

90. Ярощук, А.Э. Влияние механизма формирования фиксированного заряда на процесс транспорта растворов электролитов сквозь заряженные обрат-ноосмотические мембраны. / А.Э. Ярощук // Коллоидный журнал, 1989. -Т. LI, №2, - С. 339-341.

91. Ультрафильтрационное разделение водных и водно-солевых растворов алкилпиридиний хлоридов на ацетилцеллюлозных мембранах. / Н.А. Ярошенко, Е.А. Цапюк, Н.А. Клименко, М.Т. Брык / Коллоидный журнал, 1989. Т. LI, - №2, - С. 333-338.

92. Первов, А.Г. Новые горизонты применения мембран обратного осмоса и нанофильтрации. / А.Г. Первов, А.П. Андрианов, Д.В. Спицов // Сантехника, 2007. Т. 6, - С. 20-26.

93. Саббатовский, К.Г. Задержка концентрированных электролитов обратно-осмотическими мембранами. / К.Г. Саббатовский, В.Д. Соболев, Н.В. Чу-раев // Коллоидный журнал, 1993. Т. 55, - №5, - С. 142-147.

94. Козлов, С.В. Динамическая мембрана при ультрафильтрации водных растворов сульфонола в присутствии хлорида натрия. / С.В. Козлов // Структура и динамика молекулярных систем, 2003. Вып. X, - Ч. 2, - С 128— 130.

95. Богданов, А.П. Физико-химические характеристики обратноосмотических мембран с тонким делящим слоем. / А.П. Богданов, Н.В. Чураев, М.И. Эман // Коллоидный журнал, 1988. Т.50, - №6, - С. 1058-1061.

96. Ярощук, А.Э. Влияние распределения пор в мембране по размерам на обратный осмос. / Э.А. Ярощук, Е.В. Мещерякова // Химия и технология воды, 1983.-Т. 5, -№1, С. 8-12.

97. Дерягин, Б.В. Поверхностные силы. / Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев В.М. Муллер // М.: Наука, 1985. 398 с.

98. Дорофеева, И.Б. Испытания обратноосмотических мембранных элементов на химическую стойкость. / И.Б. Дорофеева, С.П. Дорофеев // Серия. Критические технологии. Мембраны, 2005. Т. 25, - №1, - С 35-36.

99. Брок, Т. Мембранная фильтрация: пер с англ. / Т. Брок // М.: Мир, 1987. -464 с.

100. О природе загрязнений мембран в процессе концентрирования пектиновых экстрактов / Н.В. Горячий, А.А. Свитцов, М.М. Марданян и др. // Серия. Критические технологии. Мембраны, 2002. № 2, — Т. 18, - С.40-44.

101. Ковалев, С.В. Обратноосмотическое разделение гальваностоков. / С.В. Ковалев, С.И Лазарев // Ионный перенос в органических и неорганических мембранах: рос-я конф. с междун. уч-м. Туапсе: Кубанск. гос. ун-т, 2008.-С. 147-149.

102. Чалых, А.Е. Диффузия в полимерных системах. / А.Е.Чалых // М.: Химия, 1987.-312 с.

103. Николаев, Н.И. Диффузия в мембранах. / Н.И. Николаев / М.: Химия, 1980.-232 с.

104. Рейтлингер, С.А. Проницаемость полимерных материалов. / С.А. Рейтлинг //М.: Химия, 1974.-272 с.

105. Чалых, А.Е. Современные представления о диффузии в полимерных системах. / А.Е.Чалых, В.Б.Злобин // Успехи химии, 1988. Т. 57, - Вып. 6. - С. 903-928.

106. Заболоцкий, В.И. Перенос ионов в мембранах. / В.И. Заболоцкий, В.В. Никоненко // М.: Наука, 1996. 392 с.

107. Забродский, В.Н. Сорбция Fe (III) полимерными ультрафильтрационными мембранами из водных растворов. / В.Н. Забродский, В.В. Святченко, А.В. Бильдюкевич // Коллоидный журнал, 1992. Т. 54, - № 3, - С. 53-56.

108. Смирнов, А.Д. Сорбционная очистка воды. / А.Д. Смирнов // Л.: Химия, 1982.-168 с.

109. Фролов, Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы: учебн. для вузов. 2-е изд., / Ю.Г. Фролов // М.:-Химия, 1988.-464 с.

110. Фридрихсберг, Д.А. Курс коллоидной химии: учебн. для вузов. 2-е изд., / Д.А. Фридрихсберг // Л.: Химия, 1984. - 386 с.

111. Пасынский, А.Г. Коллоидная химия. / А.Г. Пасынский; под ред. Акад. Каргина В.А. // М.: Высшая школа, 1959. 265 с.

112. Ковалев, С.В. Исследование сорбционной способности обратноосмотиче-ских мембран. / С.В. Ковалев, Д.Ю. Редин, К.С. Лазарев // Тамбов: Труды

113. ТГТУ: сб. научн. статей молодых ученых и студентов. 2007. — Вып. 20. — С. 33-34.

114. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии: 2-е. изд., / С.С. Воюцкий // М.: Химия, 1975.-512 с.

115. Брык, М.Т. Ультрафильтрация. / М.Т. Брык, Е.А. Цапюк // К.: Наукова думка, 1989.-288 с.

116. Брык, М.Т. Мембранная технология в промышленности. / М.Т. Брык, Е.А. Цапюк, А.А. Твердый // К.: Тэхника, 1990. 247 с.

117. Винников, В.А. Гидромеханика: учебн. для вузов. / В.А. Винников, Г.Г. Каркашадзе // М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2003. 203 с.

118. Патанкар, С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости: пер. с англ. / С. Патанкар // М.: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1984. -152 с.

119. Кутепов, A.M. Химическая гидродинамика: справочное пособие. / A.M. Кутепов, А.Д. Полянин, З.Д. Запрянов и др. // М.: КВАНТУМ, 1996, -336 с.

120. Патанкар, С. Тепло и массообмен в пограничных слоях: пер с англ. / С. Патанкар, Д. Сполдинг//М.: ЭНЕРГИЯ, 1971. - 128 с.

121. Полянин, А.Д. Методы решения нелинейных уравнений математической физики и механики. / А.Д. Полянин, В.Ф. Зайцев, А.И. Журов // М: ФИЗМАТЛИТ, 2005. 256 с.

122. Абоносимов, О.А. Кинетика процесса массопереноса при обратноосмоти-ческом разделении гальваностоков и сточных вод химводоочистки. / О.А. Абоносимов // Дис. канд. тех. наук. Тамбов, 2000. - 196 с.

123. Валуева, Е.П. Введение в механику жидкости: учебное пособие. / Е.П. Валуева, В.Г. Свиридов // М.: Издательство МЭИ, 2001. 212 с.

124. Байков, В.И. Ультрафильтрация в плоском канале с одной проницаемой поверхностью. / В.И. Байков, П.К. Зновец // ИФЖ, 1999. Т. 72, - №1. - С. 32-37.

125. Горбатюк, В.И. Гидродинамика мембранных процессов при ламинарном течении. / В.И. Горбатюк, В.М. Старов // Химия и технология воды, 1983. -Т. 5,-№1.-С. 8-12.

126. Муравьев, JI.JI. Моделирование работы обратноосмотических установок с рулонными фильтрующими элементами. / J1.J1. Муравьев // Химия и технология воды, 1989. -Т.11, №1. - С. 107-109.

127. Байков, В.И. Нестационарная концентрационная поляризация при ламинарной ультрафильтрации в плоском канале. / В.И. Байков, А.В. Бильдю-кевич // ИФЖ, 1994. Т. 67, - №1-2, - С. 103-107.

128. Камке, Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям: 4-ое изд., / Э. Камке // М.: 1967. 571 с.

129. Дытнерский, Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Массо-обменные процессы и аппараты: учебн. для вузов. 2-ое изд., / Ю.И. Дытнерский // М.: Химия, 1995. Ч. 2,-386 с.

130. Абоносимов, О.А. Кинетика и технологические схемы обратноосмотического разделения сточных вод. / О.А. Абоносимов, В.Б. Коробов, В.И. Коновалов // Вестник ТГТУ, Тамбов, 2000. - № 3. - С. 425-434.

131. Патент RU 2324529 С2, 2006.01.10.

132. Виноградов, С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. / Под. Ред. В.Н. Кудрявцева / М.: Глобус, 1998. 302 с.