Энергетические системы обеспечения жизнедеятельности человека: Учебно-методический комплекс, страница 42


Рис. 3.28. Принципиальная схема многокамерного электродиализатора:

А — анионопроницаемая мембрана; К— катионопроницаемая мембрана

В таких установках удается снизить солесодержание в 5-10 раз по сравнению с исходной водой. Получить пол­ностью обессоленную воду не удается. Если нужно получить дей­ствительно обессолен­ную воду, полученную после электродиализ­ной установки воду обрабатывают по схеме химического обессоливания. При этом снижа­ется расход реагентов на полное химическое обессоливание примерно в два раза. Электродиализные установки применя­ются для получения питьевой воды из солоноватых подземных ис­точников. Ионитные мембраны должны обладать следующими свой­ствами: высокой способностью пропускать нужные ионы (селективностью), малой проницаемостью для молекул воды, вы­сокой механической прочностью, химической стойкостью и хоро­шей электропроводностью. В настоящее время электродиализные установки используются редко».

Обратный осмос. Принцип обратного осмоса основан на само­произвольном переходе растворителя (воды) через полупроница­емую мембрану в раствор. Мембрана пропускает только молеку­лы воды. Движущей силой является разность концентраций ра­створов, находящихся с разных сторон мембраны. На рис. 6.6 изображены принципиальные схемы прямого и обратного осмоса. Если чистую воду и раствор какого-то вещества разместить в ячейке по обе стороны полупроницаемой мембраны, способной пропускать только молекулы воды, то в такой системе будет наблюдаться следующее. Так как в чистой воде концентрация молекул воды больше, чем в растворе, будет осуществляться переход молекул воды в сторону раствора (рис. 3.19, а). Уровень чистой воды будет понижаться, а уровень раствора – повышается. При каком-то гидростатическом (осмотическом) давлении наступит равновесное состояние (рис. 3.29, б).

        Рис. 3.29. Принципиальная схема прямого и обратного осмоса:

а - начало осмотического перехода молекул воды из отсека чистой воды в раствор; б — равновесное состояние при осмотическом давлении ж; в - обратный осмос при р > π; 1 - чистая вода; 2 - солевой раствор; 3 – мембрана.

Эффективность процесса обратного осмоса зависит от свойств мембран, которые должны иметь высокую селективность, удельную проницаемость, высокую химическую стойкость и механическую прочность. Выпускаемые отечественной промышленностью ацетатцеллюлозные мембраны типа МГА находят применение для опреснения водных сред с водородным показателем рН = 5-8, мембраны типа МГЭ (на основе этилцеллюлозы) - для обессоливания водных растворов срН~ 1-14; мембраны типа МГП (на основе ароматических полиамидов) - для разделения и концентрирования агрессивных сред, содержащих органические растворители, с рН = 1-12 при температуре до 150 °С расход энергии на обессоливание у этих установок минимальный. Ученые считают их наиболее перспективными для переработки соленых и солоноватых вод9 для очистки сточных вод.

Вопросы для самопроверки

1.  Перечислите   состав   оборудования   систем   хозяйственно-питьевого

водопровода предприятия.

2. В   каком   случае   в   производственных   и   вспомогательных  зданиях

хозяйственно-питьевой водопровод не обязателен?

3. Как определяется расчетный расход хозяйственно-питьевой воды?

4. Назовите методы балансирования водопотребления и водоснабжения.

5. Какие материалы применяются для трубопроводов сетей внутреннего

водопровода?

3.1.7. Системы бытового горячего водоснабжения

Назначение, параметры и режимы работы систем горячего водоснабжения

Бытовое горячее водоснабжение служит для удовлетворения по­требителей горячей водой, необходимой для работы ванн, душевых устройств, умывальников, стирки белья, мытья посуды и вы­полнения других санитарно-гигиенических потребностей.

По месту расположения источника различают децентрализо­ванные и централизованные системы горячего водоснабжения.

По виду потребителей различают системы горячего водоснаб­жения жилых, общественных и производственных зданий.