МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ХІМІЇ ТА ХІМІЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ НЕОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

З ДИСЦИПЛІНИ «МЕМБРАННА ТЕХНОЛОГІЯ В ПРОМИСЛОВІЙ ЕКОЛОГІЇ»

ДЛЯ СТУДЕНТІВ СПЕЦІАЛЬНОСТІ 8.091602 «ХІМІЧНА ТЕХНОЛОГІЯ НЕОРГАНІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ»

КВАЛІФІКАЦІЙНОГО РІВНЯ «МАГІСТР»

Денної форми навчання

Затверджено

на засіданні кафедри ХТНР

протокол № 6 від 23.02.2011

та Методичною радою ЧДТУ,

протокол № __ від ____

2011 Укладачі:Столяренко Геннадій Степанович, д.Т.Н., професор; Паранько н.Г., старший викладач. Рецензент: Вязовик Віталій Миколайович, к.Т.Н., доцент

Мембранна технологія в промисловій екології: Лабораторний практикум дисципліни для студентів денної форми навчання за спеціальністю 8.091602 ”Хімічна технологія неорганічних речовин” кваліфікаційного рівня «Магістр» ─ / Укл. Г.С.Столяренко, Н.Г.Паранько – Черкаси:ЧДТУ, 2011. - 30с.

Методичні вказівки допоможуть студентам ознайомитись та опанувати на практиці мембранні методи розділення різних систем, проводити дослідження впливу різних параметрів процесу на селективність і ступінь очищення природних і стічних вод. Визначення оптимального режиму процесу очистки від домішок органічної і неорганічної природи, підготуватись до поточного і підсумкового контролю (заліку і іспиту), виконати і захистити науково-дослідну роботу.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ХІМІЇ ТА ХІМІЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ НЕОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

»

ТЕМА: «ЗВОРОТНИЙ ОСМОС І УЛЬТРАФІЛЬТРАЦІЯ»

МЕТА РОБОТИ: Визначення ступеню очистки стічних вод від іонів важких металів методом зворотного осмосу та ультрафільтрації.

1 ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ПРОЦЕСІВ ЗВОРОТНОГО ОСМОСУ ТА УЛЬТРАФІЛЬТРАЦІЇ

1.1 Масообмін через напівпроникні мембрани

Методи зворотного осмосу та ультрафільтрації відносяться до мембранних методів (процесів), при яких відбувається розділення рідких сумішей із використанням напівпроникних мембран. Мембранні методи використовуються у багатьох галузях промисловості. В хімічній і нафтохімічній промисловостях мембранні методи використовуються для розділення азеотропних сумішей, очищення і концентрування розчинів, очищення або виділення високомолекулярних компонентів і т. ін. Найбільш широке використання мембранні процеси знаходять при обробці води та водних розчинів, очищенні стічних вод.

Внаслідок особливих властивостей напівпроникних мембран, речовина, що проходить через них, збагачується чи збіднюється одним або декількома компонентами. У ряді випадків процес проходить настільки повно, що продукт практично не вміщує домішок, так як затримується мембраною.

Зворотній осмос і ультрафільтрація належить до баромембранних процесів, для яких рушійною силою є градієнт тиску. Розчин, що пройшов через мембрану, називається пермеатом, а розчин, що залишився перед мембраною, називається ретантом (іноді концентратом). Процеси розділення за допомогою мембран за звичай характеризується селективністю φ (%), яку визначають наступним чином:

(1)

де С₁ – концентрація речовини у вихідній суміші;

С₂ – концентрація речовини у пермеаті.

Мембрани характеризуються питомою продуктивністю (проникністю) G, яка виражається об’ємом (або масою) пермеата V, який отримують при даній рушійній силі, в одиницю часу τ з одиниці робочої поверхні F мембрани.

Питома продуктивність визначається за формулою:

(2)

За звичай G виражають в л/(м²  год), л/(м²  добу) або кг/(м²  с).