CONTROL OF THE SEDIMENTATION PROCESSIN BAROMEMBRANE DEVICES OF TUBULAR TYPE
Authors: Федосов С.В. , Осадчий Ю.П. , Маркелов А.В. , Пахотин Н.Е. 
Published: July 2024

При проектировании очистных сооружений на предприятиях для более полного удаления различных примесей, таких как неорганические и органические соли, синтетические поверхностно-активные вещества, соли тяжелых металлов, нефтепродукты, предлагается добавлять стадию баромембранного разделения на трубчатых полимерных мембранах полисульфонового или фторплатового типа. Данная статья посвящена исследованиям, связанным с актуальной проблемой современности – контролю процесса осадкообразования на поверхности полимерной полупроницаемой анизотропной мембраны при разделении стоков на компоненты с целью создания малоотходной технологии. В настоящее время особый интерес представляет разработка методологии анализа и синтеза энергоресурсосберегающих технологических систем промышленных предприятий на основе изучения физико-химической сути технологических процессов. Примером такого подхода может служить данная статья, содержащая варианты контроля при проектировании очистных сооружений промышленных предприятий. Основные блоки проектирования: блок разработки инновационных баромембранных технологий и оборудования ресурсосбережения; система контроля качества растворителя и растворенного компонента; система оценки эколого-экономической эффективности проектируемой технологической системы. На основании исследования механизма разделения жидких систем капиллярнопористыми перегородками рассмотрен процесс осадкообразования при разделении промышленных стоков, содержащих органические высокомолекулярные соединения, баромембранными методами с учетом влияния физических параметров на механизм и кинетику процесса переноса компонентов через мембрану, сопровождающегося образованием слоя геля. Применение данного технологического процесса даст возможность подобрать эффективный технологический режим осадкообразования, определить основные характеристики как для нестационарного, так и для установившегося режимов, выбрать предпочтительную степень концентрирования разделяемого компонента. В статье предложены технологические варианты и сравнительный анализ применения различных типов полимерных анизотропных мембран при концентрировании, разделении и очистке промышленных стоков. Показано влияние концентрационной поляризации на изменение показателей системы «вода–инградиент» и возможность изменения проницаемости мембран в зависимости от концентрации растворенного вещества и давления над мембраной.

When designing treatment sewage facilities at enterprises aimed at removal of various impurities, such as inorganic and organic salts, synthetic surfactants, heavy metal salts, petroleum products, it is proposed to add baromembrane separation on tubular polymer membranes of polysulfone or fluoroplate type. Our research focuses on the control of the process of sediment formation on the surface of a polymer semipermeable anisotropic membrane when dividing wastewater into components in order to create a low-waste technology. Currently, the development of a methodology for analysis and synthesis of energy-saving technological systems of industrial enterprises based on the study of the physical and chemical nature of technological processes is of particular interest. An example of this approach is this article, which contains control options for the design of industrial wastewater treatment plants. Main design blocks: development block for innovative baromembrane technologies and resource-saving equipment; quality control system for solvent and dissolved component; system for evaluating the environmental and economic efficiency of the designed technological system. Based on the study of the mechanism of separation of liquid systems by capillary-porous partitions, the authors researched into the process of sedimentation in the separation of industrial effluents containing organic high-molecular compounds by baromembrane methods, taking into account the influence of physical parameters on the mechanism and kinetics of the process of transferring components through the membrane, accompanied by the formation of a gel layer. The application of this technological process will make it possible to select an effective technological mode of sediment formation, determine the main characteristics for both nonstationary and established modes, and select the preferred degree of concentration of the separated component. The paper offers technological options and a comparative analysis of the use of various types of polymer anisotropic membranes in the concentration, separation and treatment of industrial effluents. The effect of concentration polarization on changes in the parameters of the "water– ingradient" system and the possibility of changing the permeability of membranes depending on the concentration of solute and pressure above the membrane is shown.