ЭлБиб

íûå ïîêàçàòåëè îáîèõ ôèëüòðàòîâ ñîïîñòàâèìû

(ñì. òàáëèöó).

Ïðè óëüòðàôèëüòðàöèè ìàñëà, íå î÷èùåííîãî â

ïîëå öåíòðîáåæíûõ ñèë, ïðîíèöàåìîñòü ìåìáðàí

óâåëè÷èâàåòñÿ. Ïðè÷èíû ýòîãî ÿâëåíèÿ ïîêà íå

âïîëíå ÿñíû, òàê êàê èçâåñòíûå ìàòåìàòè÷åñêèå

ìîäåëè íå âñåãäà àäåêâàòíî îïèñûâàþò ïðîöåññ

ìåìáðàííîãî ðàçäåëåíèÿ äàæå áèíàðíûõ âûñîêîìî-

ëåêóëÿðíûõ ñèñòåì è ïîýòîìó òðóäíî îòäàòü ïðåäïî-

÷òåíèå êàêîé-ëèáî èç íèõ. Â ÷àñòíîñòè, íè îäíà èç

íèõ íå ïîçâîëÿåò äîñòîâåðíî ïîëó÷èòü îòâåò íà âî-

ïðîñ: êàêîâà ñòåïåíü çàãðÿçíåíèÿ ìåìáðàíû ÷àñòè-

öàìè, ïðîíèêàþùèìè â ïîðû ìåìáðàí? Òî, ÷òî ýòî

ïðîèñõîäèò, ïîäòâåðæäàåòñÿ õîðîøî èçâåñòíûì

ôàêòîì: ïðè ðàçäåëåíèè ñèñòåì, ñîäåðæàùèõ î÷åíü

ìåëêèå ÷àñòèöû äèñïåðñíîé ôàçû, êðóïíîïîðèñòûå

ìèêðîôèëüòðàöèîííûå ìåìáðàíû ñ íåâûñîêîé ñå-

ëåêòèâíîñòüþ çàãðÿçíÿþòñÿ áûñòðåå, ÷åì ïëîòíûå

âûñîêîñåëåêòèâíûå, íàïðèìåð îáðàòíîîñìîòè÷åñ-

êèå. Îäíàêî, íà íàø âçãëÿä, äàííûé ýôôåêò ìîæåò

áûòü îáúÿñíåí è òåì, ÷òî èç-çà áîëüøåé óäåëüíîé

ïðîíèöàåìîñòè êðóïíîïîðèñòûõ ìåìáðàí óâåëè÷è-

âàåòñÿ ïåðåíîñ çàãðÿçíÿþùèõ ÷àñòèö ê åå ïîâåðõíî-

ñòè ñ ïîòîêîì ðàñòâîðà, ôîðìèðóþùèì ôèëüòðàò,

÷òî ñïîñîáñòâóåò áîëåå áûñòðîìó ìåõàíè÷åñêîìó îá-

ðàçîâàíèþ ñëîÿ îñàäêà. Ê òîìó æå è ñàìî ãèäðàâëè-

÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå îñàäêà â ýòîì ñëó÷àå èãðàåò

áîëüøóþ ðîëü èç-çà ìåíüøåãî ñîïðîòèâëåíèÿ ñàìîé

ìåìáðàíû. Íå âïîëíå èçó÷åíî òàêæå è ìåõàíè÷åñêîå

âîçäåéñòâèå ÷àñòèö äèñïåðñíîé ôàçû íà ñëîé ôîð-

ìèðóþùèõñÿ íà ïîâåðõíîñòè ìåìáðàíû îòëîæåíèé.

×òî êàñàåòñÿ ïîëèäèñïåðñíûõ ñèñòåì, â êîòîðûõ

äèñïåðñèîííîé ñðåäîé ñëóæèò âîäà, òî âïîëíå îï-

ðåäåëåííûì ïðåäñòàâëÿåòñÿ, ïîæàëóé, ëèøü òîò

ôàêò, ÷òî ñòåïåíü çàãðÿçíåíèÿ ìåìáðàí âçâåøåí-

íûìè è êîëëîèäíûìè ÷àñòèöàìè çàâèñèò îò öåëîãî

ðÿäà ôàêòîðîâ: êîíöåíòðàöèè ÷àñòèö äèñïåðñíîé

ôàçû è èõ ðàçìåðîâ; íàëè÷èÿ ïîâåðõíîñòíîãî çàðÿ-

äà ó ýòèõ ÷àñòèö; âåëè÷èíû êîýôôèöèåíòîâ äèô-

ôóçèè â ðàñòâîðå; ïðèñóòñòâèÿ â ðàçäåëÿåìîé ñèñ-

òåìå ðàñòâîðåííûõ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ; âåëè-

÷èíû ðÍ ðàñòâîðà; óäåëüíîé ïðîíèöàåìîñòè ìåì-

áðàíû; ãèäðîäèíàìè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïðîöåñ-

ñà — äàâëåíèÿ, òåìïåðàòóðû, ñêîðîñòè ïîòîêà â

êàíàëå àïïàðàòà.

Ñðåäè ìàëîðàñòâîðèìûõ íåîðãàíè÷åñêèõ êîì-

ïîíåíòîâ ðàçäåëÿåìîé ñèñòåìû, ñîñòàâëÿþùèõ,

êàê ïðàâèëî, îñíîâíóþ ÷àñòü çàãðÿçíåíèé ìåìáðàí,

ñëåäóåò óêàçàòü ñîëè æåñòêîñòè, ñîåäèíåíèÿ êðåì-

íèÿ è æåëåçà. Õîòÿ îñàæäåíèÿ ýòèõ âåùåñòâ íà ìåì-

áðàíå âûçûâàåò çíà÷èòåëüíîå óõóäøåíèå åå ïðîíè-

öàåìîñòè, íàëè÷èå èõ íå ñîñòàâëÿåò ñåðüåçíîé ïðî-

áëåìû, ïîñêîëüêó îíè äîñòàòî÷íî ëåãêî ìîãóò áûòü

óäàëåíû íà ñòàäèè ïðåäâàðèòåëüíîé îáðàáîòêè, íà-

ïðèìåð ýëåêòðîäèàëèçíûì îáåññîëèâàíèåì ðàçäå-

ëÿåìîé ñèñòåìû.

Ñåðüåçíûå òðóäíîñòè ñîçäàþò ðàñòâîðåííûå îðãà-

íè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ, ñïîñîáíûå ñîðáèðîâàòüñÿ íà

ìåìáðàíå, èõ óäàëåíèå òðåáóåò âåñüìà ñëîæíûõ è äî-

ðîãèõ ìåòîäîâ ïðåäâàðèòåëüíîé îáðàáîòêè ðàçäåëÿ-

åìîé ñèñòåìû. Ýôôåêòèâíûõ ñïîñîáîâ áîðüáû ñ

ýòèì ÿâëåíèåì ïîêà íå íàéäåíî. Îñîáåííî âåëèêà

ðîëü îðãàíè÷åñêèõ çàãðÿçíåíèé â ïðîöåññå óëüòðà-

ôèëüòðàöèè, êîãäà îñíîâíûå êîìïîíåíòû ðàñòâî-

ðà — âûñîêîìîëåêóëÿðíûå âåùåñòâà îáðàçóþò ñëîé

ãåëÿ íà ïîâåðõíîñòè ìåìáðàíû.

Âëèÿíèå ìèêðîîðãàíèçìîâ (áàêòåðèé, íèçøèõ

ãðèáîâ è ò.ä.) ïðîÿâëÿåòñÿ äâîÿêî. Ñ îäíîé ñòîðîíû,

îíè ïîäîáíî êîëëîèäíûì ÷àñòèöàì îñàæäàþòñÿ íà

ïîâåðõíîñòè ìåìáðàíû, ñîçäàâàÿ äîïîëíèòåëüíîå

ãèäðàâëè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå ïîòîêó ôèëüòðàòà, ñ

äðóãî — ñïîñîáíû ðàçðóøàòü ïîëèìåðíóþ ìåìáðà-

íó, èñïîëüçóÿ åå êîìïîíåíòû äëÿ ñâîåé æèçíåäåÿ-

òåëüíîñòè. Íåêîòîðûå ñïåöèôè÷åñêèå ìèêðîîðãà-

íèçìû, îáðàçóþùèå êîëîíèè íà ìåìáðàíå, ñïîñîá-

ñòâóþò îòëîæåíèþ íà íåé íåîðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ,

îñóùåñòâëÿÿ ïðîöåññû áèîõèìè÷åñêîé ìèíåðàëèçà-

öèè. Ïðîáëåìà áàêòåðèàëüíîãî çàãðÿçíåíèÿ ïðàêòè-

÷åñêè ïîëíîñòüþ áûëà ðåøåíà ñ âûïóñêîì íåîðãàíè-

÷åñêèõ õèìè÷åñêè è òåðìè÷åñêè ñòîéêèõ ìåìáðàí.

Íà îñíîâàíèè âûøåèçëîæåííîãî ìîæíî ñäåëàòü

ñëåäóþùèå âûâîäû.

Ñíèæåíèå ïðîíèöàåìîñòè ìåìáðàí â ïðîöåññå

ðàçäåëåíèÿ ëþáîé æèäêîé ïîëèäèñïåðñíîé ñèñòåìû

â ïåðâóþ î÷åðåäü îáóñëîâëåíî ñîñòàâîì è ôèçèêî-

õèìè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè ñàìîé ñèñòåìû.

Îñíîâíîå íàçíà÷åíèå ñòàäèè ïðåäâàðèòåëüíîé

îáðàáîòêè æèäêèõ ïîëèäèñïåðñíûõ ñèñòåì çàêëþ-

÷àåòñÿ â òîì, ÷òîáû ïðèäàòü èì òàêèå ñâîéñòâà, êî-

òîðûå ïîçâîëÿò ýôôåêòèâíî ïðîâåñòè ïðîöåññ ìåì-

áðàííîãî ðàçäåëåíèÿ.

Îäíà èç ãëàâíûõ çàäà÷ ðàçðàáîòêè ïðîöåññà ìåì-

áðàííîãî ðàçäåëåíèÿ — ñîçäàíèå ãèäðîäèíàìè÷åñ-

êèõ óñëîâèé â êàíàëå ìåìáðàííîãî àïïàðàòà, ïðè

êîòîðûõ èíòåíñèâíîñòü ôîðìèðîâàíèÿ îòëîæåíèé

íà ïîâåðõíîñòÿõ ìåìáðàí áóäåò ìèíèìàëüíîé.

Ðàçðàáîòêà ìåòîäîâ è ñðåäñòâ äëÿ ìîéêè è ðåãåíå-

ðàöèè ìåìáðàí ÿâëÿåòñÿ îòäåëüíîé çàäà÷åé, ïî-

ñêîëüêó óñòðàíÿåò íå ñàìó ïðè÷èíó ñíèæåíèÿ ïðî-

íèöàåìîñòè ìåìáðàí, à åãî ïîñëåäñòâèÿ.

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 8, 2011

Вяз ость инема-

тичес ая, мм

/с:

при 100 °С

5,38

5,0

5,24

при 40 °С

28,3

25,1

27,8

Плотность

870,6

840,4

848,6

при 15 °С, &/м

Температ'ра

164

176

182

вспыш и в от ры-

том ти&ле, °С

Массовая доля

0,28

0,04

0,05

воды, мас.%

Инде с вяз ости 124,2

120,1

118,2

Зольность

0,2

0,04

0,05

с'льфатная, %

Кислотное число,

0,48

0,32

0,29

м& КОН/& масла

По азатель

исслед'емых

образцов

Отработанное

масло

М-10-&

Фильтрат

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека