Особенности массопереноса соединений кремния через обратноосмотические мембраны

Аннотация

При обработке кремнийсодержащих природных вод с различной минерализацией на двухступенчатых обратноосмотических установках преимущественно имеет место перенос коллоидных (полимерных) форм кремнекислоты через полупроницаемые мембраны на второй ступени обескремнивания воды. На основании результатов исследований, выполненных на двухступенчатых обратноосмотических установках в промышленных условиях, предпринята попытка анализа полученных данных на модели, учитывающей эффективность осадкообразования на активной поверхности обратноосмотической мембраны. Дано обобщение экспериментальных результатов по обратноосмотической обработке кремнийсодержащих природных вод. Предложена физико-химическая модель переноса коллоидного кремния через мембраны, предусматривающая эффекты намывной фильтрации и процессы деполимеризации и полимеризации кремния при прохождении раствора через соответствующие фильтрационные слои. При наличии подвижного фазового равновесия намывная фильтрация приводит к увеличению концентрации растворенного кремния, подаваемого на рабочую поверхность мембраны, и последующему (обратному) восстановлению равновесного состава фаз в пермеате. Предложена приближенная математическая модель для стационарного режима массопереноса.

Ключевые слова

сорбция , обратный осмос , природные воды , коллоидный кремний , намывная фильтрация , мембранный перенос