ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Конструкция рулонного мембранного модуля предназначенного для осмотического насоса рис. 1 во многом аналогична конструкции модулей, используемых для обратноосмотического разделения высокоминерализованных водных растворов. Так же как и в последнем случае она включает: корпус из стеклопластика (1); крышка корпуса (2) с введенными в нее штуцерами ввода (3) и вывода (4) водных растворов; и наконец основной элемент модуля - мембранный пакет (6), накрученный на трубу-коллектор подвода и отвода пресной воды (5). На развертке пакета показаны его составляющие: мембрана (8); сетка турбулизатор (10); дренажный слой (9) и место основной проклейки пакета (7).

Рис. 1 Естественно-осмотический мембранный

рулонный модуль

Однако ввиду специфики естественноосмотического характера работы предлагаемого модуля и тем самым совершенно иных задач, выполняемых им, ряд конструкторских решений имеют значительные отличия и применяются впервые. Так межмембранный объем для пресной воды в нашем случае рассчитан уже на проточный режим движения жидкости. Для обеспечения этой возможности применено следующее конструкторское решение рис. 2.

Рис. 2 Схема дренажной системы фильтрата

В высокопористом полимерном листе (1), служащим дренажным слоем для протока пресной воды, выполняется прорезь (2) по центральной оси листа шириной (h) , обеспечивающей стандартную технологическую операцию проклейки мембран и длиной (l) обеспечиващей равное сечение (s) по всей длине протока пресной воды. Кроме этого в трубе-коллекторе (3) производится герметизация осевого отверстия пробкой (4) на уровне прорези, выполненной в дренажном слое. Благодаря этим двум факторам после завершения стандартной операции проклейки мембранного пакета по контуру и свертывания его в рулон, в дренажном слое образуется канал протока пресной воды, направление движения которой показано стрелками. Обеспечение проточного характера, обусловлено необходимостью избежать негативных последствий концентрационной поляризации в процессе работы модуля. Возможность проявления которой перемещается в данном случае из объема соленой воды в объем фильтрата (пресной воды). Необходимость другого специального конструкторского решения вызвана влиянием направления протекания жидкости через асимметричную мембрану на ее производительность. В обратноосмотических модулях асимметричная мембрана активной стороной обращена в сторону объема обрабатываемой воды и фильтрат вытекает с противоположной. Если такое расположение мембраны сохранить и в нашем случае, то может возникнуть пробкообразование в порах большого диаметра пассивного слоя мембраны. Поэтому конструкция предлагаемого нами модуля предусматривает размещение активной стороны мембраны в направлении объема пресной воды. А поры пассивного слоя будут выполнять в этом случае роль камер смешивания пресной и соленой воды. Такое конструкторское решение вызвало необходимость доработки технологического режима склеивания мембран, ввиду изменения адгезионной активности склеиваемых поверхностей, но эта проблема оказалась вполне разрешима. На опытном образце рулонного мембранного модуля изготовленного по данной конструкции в процессе экспериментальных исследований было выявлено, что в зависимости от разности концентраций смешиваемых природных вод и условий применения модуля выходные параметры могут изменяться в широком интервале. В частности при разности минерализаций в 45 г/л, температуре водного раствора в 35 ⁰С и осмотическом давлении 2,8 Мпа выходные параметры составляют: производительность 145 дм ³/сут с 1 м ² поверхности мембраны; давление 1, 9 Мпа.