CC BY
59
щественно меньше, чем у других антиоксидантов, и поэтому общее количество молекулярных единиц восстановительного действия в объеме воды намного больше по сравнению с эквивалентным объемом обычных антиоксидантов.
• Вода с отрицательным ОВП восстанавливает и укрепляет иммунитет организма, подавляет ряд вирусов (в т.ч. гепатита С, герпеса), излечивает целый ряд заболеваний, ускоряет ранозаживление, оказывает общеоздоравли-вакмцее действие на организм.
Библиографические ссылки
1. Энциклопедия «Аванта+: экология» / под ред. В. Володина; М.: Изд-во «Аванта+», 2004. 444 с.
2. Масару Эмото, Юрген Флиге. Исцеляющая вода. М.: «София», 2007. 141 с.
3. Полинг Л. Общая химия. М.: Изд-во «Мир», 1974. 846 с.
4. Проблема воды / Г.Г.Крушенко [и др.]; // Вода и экология. Проблемы и решения, 2000. №3. С. 2-8.
5. Антиокидантные свойства питьевой воды / Г.И. Хараев [и др.]; // Пиво и напитки, 2007. №4. С. 40-41
6. Вода - колыбель жизни / ред. А.П.Гуреев, О.А. Бутакова. Н.-Новгород: Изд-во «Авторская школа "Академия здоровья"», 2.003. 49 с.
7. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. М.: Химия, 1986. 272 с.
УДК 628.353.111.1: 6X5.659.6
М. И. Бамбышева, Е. А. Дмитриев, И. К. Кузнецова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЦИРКУЛЯЦИИ КОНЦЕНТРАТА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАТНОГО ОСМОСА ПРИ СОЗДАНИИ ЛЕДОВОГО ПОКРЫТИЯ
In the scheme of water preparation for the skating centre water for ice reception has the high cost price. Application recycle a concentrate on knot of the return осмоса will allow to reduce expenses. The mathematical description is offered and efficiency of use of such scheme is shown.
В схеме водоподготовки для конькобежного центра вода для получения льда имеет высокую себестоимость. Применение рециркуляции концентрата на узле обратного осмоса позволит сократить затраты. Приведено математическое описание и показана эффективность использования такой схемы.
Технологическая схема водоподготовки при получении льда спортивных комплексов полностью обеспечивает необходимое качество умягченной воды, требуемой в начальный момент для заливки ледовой арены, и деминерализованной - для образования верхних наиболее функциональных
слоев льда. Однако данная технологическая схема имеет высокую капитальную стоимость при требуемой невысокой производительности. Поэтому с целью повышения эффективности водоподготовки и снижения себестоимости продукта была рассмотрена возможность использования рецикла концентрата на стадии обратного осмоса.
Для обоснования такой возможности был проведен мониторинг качества воды, поступающей из городского водопровода. Измеренные показатели сравнивались с требуемыми концентрациями на входе в установку обратного осмоса и после отдельных стадий водоподготовки. Из таблицы 1 следует, что, благодаря высокому качеству водопроводной воды г. Москвы, следует подавать ее на вход в аппарат обратного осмоса: водопроводная вода удовлетворяет всем требованиям к потоку питания, кроме показателя «железо общее». Единственный параметр, который не обеспечивается в исходном варианте схемы водоподготовки и отдельно следует рассмотреть при ее модернизации - это показатель «свободный хлор»,..
Табл. 1. Характеристики воды
Показатели. Требования к воде перед обратным осмосом Водопроводная вода
pH 4,0-10,0 1П С"' 1 О К
Общее солесодержание, мг/л 2500 223
Нефтепродукты, суммарно 0.1 0,001
Железо общее 0.1 0,12
Марганец 0,05 0,024
Хлор остаточный 0,5 0,36
В таблице 2 приведены характеристики воды, подаваемой на аппарат обратного осмоса после узла ионного обмена, фильтрата, а также требования к качеству воды. Низкое содержание примесей в воде после ионного обмена дает основание предположить, что можно использовать концентрат, получаемый при обратном осмосе, в качестве дополнительного питающего потока. Однако применение рециркуляции должно привести к увеличению концентрации примесей в потоке питания.
Согласно техническим условиям для обеспечения высокой скорости протока в мембранном модуле необходимо на узел обратного осмоса подавать не менее 4,6 м3/час подготовленной воды; объем фильтрата для разовой заливки льда должен составлять 9 м3, накапливающийся в действующей схеме в течение 3 часов работы. Для определения оптимального соотношения между потоками фильтрата и концентрата при рецикле концентрата из уравнений материального баланса было получено выражение для концентрации питания
хп=(1-8)хн + (1).
Степень извлечения растворенного вещества 8 по узлу обратного осмоса определяется как 5 =
где 0„. Оф, С, - массовые расходы питания, фильтрата и концентрата, кг/с;
Хф, х„- массовые доли растворенного вещества в питании, фильтрате и концентрате соответственно.
Табл. 2. Характеристики воды. Узел обратного осмоса (ОО)
Параметры После ион- ного обме- на Требования Фильт- рат после ОО
Вода на входе в ОО Вода 1 типа Вода 2 типа
Жесткость, мг/л 0,02 3,5-5,0 < 0,5 А О 1/» 0,0004
Общее железо, мг/л 0,02 0,1 <0,3 <0,3 0,0001
Остаточный хлор, мг/л 0,11 0,5 <0.1 <0,1 0,05
Общий хлор, мг/л 0,26 <0,3 0,12 < 0,3
Электропроводность, мг/л 324 1,3 < 10
Для определения соотношения между концентрациями питания, фильтрата, селективностью и степенью извлечения рассмотрим, процесс разделения в обратно осмотическом аппарате (рис. 1).
-------*
у
Оф. Хф
Рис.1. Схематическое изображение мембранного модуля
Примем, что на элементе длины мембраны <й состав раствора изменился от х„ до х а степень извлечения .5 от *.9 == 0 (на входе в аппарат фильтрата нет) до <5Т’. Обозначим в фильтрате: текущее значение концентрации х., среднюю на элементе длины модуля концен трацию растворенного вещества - хд . Тогда среднюю на элементе длины концентрацию в канале можно записать как: -у—
7 _ X, - Ух , 5=0 5-5' (3)
1-8'
Хд Xі І І
Хф !
Средняя концентрация фильтрата хй на длине модуля Ш составит:
хд =Л_й,5^' или С учетом уравнения (1) получаем: — /
1-8
(4)
(5)
К-0.9
Рис.2. Зависимость отношения х,/хп от селективности и степени извлечения.
Проанализировав зависимость слагаемых уравнения (5) от 8 , получим
сЫ Ях
где К - селективность по растворенному веществу, определяется, как
(6),
(7)
Я = ]-
х,
Интегрируем выражение (6) по всей длине модуля с учетом того, что степень извлечения увеличивается от 0 до ,5 , а концентрация в канале изменяется от х„ до XV, получаем выражение для х к в зависимости от степени извлечения и селективности
(8)
Комбинируя (8) и (1), получаем:
[/_(/ _$)'-*] (9) Соотношение между концентрациями фильтрата и питания зависит от селективности Л и степени извлечения На рис.2 приведены значения Х///Хп, рассчитанные в диапазоне селективности Я от 0,95 до 0,99 и степени извлечения 5' от 0,3 до 0,9. Из рисунка следует, что, чем меньше селективность и больше степень извлечения, тем величина ХфГХ„ больше (ИЛИ Хф при постоянной концентрации х„.). Эти соотношения позволили определить значения селективности Л и степени извлечения 5, необходимые для обеспечения требуемых концентраций растворенных веществ в фильтрате (х,//х„)
Результаты расчета по содержанию примесей в фильтрате свидетельствуют о том, что при экспериментальных значениях К концентрации всех веществ в фильтрате ниже предельных значений, соответствующих воде 2-го типа, при любых значениях степени извлечения Ж Таким образом, при селективности, соответствующей экспериментально определенным значениям в данной работе, степень извлечения 5 может принимать любое значение в диапазоне 0,3-й),9.
При максимальном значении 8 =0,9, требуемый объем фильтрата может быть получен за 2,2 часа, однако для этого используется 4140 л/час воды с узла ионного обмена. При 8 =0,6, время фильтрования равно 3,26 часа и больше чем в исходной схеме без рецикла. Т.о., при уменьшении 8 снижается количество дополнительной воды, но увеличивается время для получения 9 м фильтрата. Из 3-х возможных значений следует выбрать в = 0,7, т.к. снижение потребности в дополнительной воде до 3220 л/час приводит к уменьшению нагрузки на участок получения деионизованной воды и соответственно расходов на технологическую схему. Таким образом, проведенные расчеты, показали эффективность использования обратного осмоса с рециклом концентрата.
УДК 628.16.081: 682.6596
Е. Г. Крючкова, С. А.Ершов, И. К. Кузнецова, Е. А. Дмитриев Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЕЦИКЛОВ ПО КОНЦЕНТРАТУ И ВОДЕ ИЗ ЛЕДОВОЙ СТРУЖКИ НА СТАДИИ ОБРАТНОГО ОСМОСА В ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ СПОРТИВНОГО ЛЬДА
Flow diagrams of water treatment of production of sport ice with using recycle of concentrated water and water after ice cuttings thawing are compares in this article. Mathematical expression for calculation of average concentrated of a filtrate during plant operation T in container of mixture is received. Influence of a degree of selectivity and a degree of extraction is considered.
В данной статье сравниваются технологические схемы водоподготовки производства спортивного льда с использованием рецикла концентрату и воды после таяния ледовой
