Введение к работе
Актуальность работы.
Концепция кинофотоиндустрии на современном этапе ее развития, травлена не только на получение высококачественного изображения, но и і минимизацию экологического ущерба, связанного с неизбежным іразованием в результате химико-фотографических процессов обработки еточувствительных материалов производственных стоков. Несмотря на >едлагаемые меры по оптимизации данных процессов (сокращение пребления воды, использование менее токсичных компонентов в ірабатьтающих растворахХ наиболее эффективным направлением для шення возникающей проблемы является разработка и совершенствование стем локальной очистки и повторного использования промывных вод.
В последние годы, все большее внимание во всем мире уделяется ггодам баромембранной технологии, применение которых, однако, не егда позволяет достичь требуемой степени концентрирования и в тоже емя может быть связано со значительными капитальными затратами на орудование. Альтернативным процессом, в этом случае, является :мбранная дистилляция, движущая сила которой не перепад давления, а зность химического потенциала, обусловленная различной температурой > обе стороны мембраны. Особенно перспективен такой метод для временных высокотемпературных процессов химико-фотографической работки кинофотоматериалов.
Целью работы является повышение степени очистки и нцентрирования жидких производственных стоков, образующихся при мкко-фотографической обработке кинофотоматериалов, путем разработки генерационных систем на основе метода контактной мембранной
стилляции.
Для реализации данной цели необходимо решить следующие задачи:
Выбрать тип и марку мембраны для контактной мембранно; дистилляции, характеристики которой позволили бы реализоват предложенный метод с наибольшей эффективностью;
Установить взаимосвязь между градиентом температур, стелены турбулентности, а также содержанием различных солей обрабатываемых растворах с важнейшими параметрами процесс очистки и концентрирования (производительность по дистилляту селективностью мембраны);
Исследовать возможность повторного использования очищение промывной воды и концентрата в процессе химикр-фотографическс обработки кинофотоматериалов;
Изучить стабильность работы мембраны и изыскать возможное! повысить ресурс ее работы при очистке реальных производственнь стоков, характеризующихся сложным составом и наличием вещест влияющих на гидрофобность поверхности и пор мембраны;
Разработать технологическую схему и опытно-лабораторный комплек реализующие метод контактной мембранной дистилляции.
Научная новизна работы и ее практическая ценность.
. В результате проведенных экспериментов выявлены основні закономерности процесса очистки и концентрирован! производственных стоков методом контактной мембранні дистилляции, которые были использованы нами при расче технологической схемы и разработке мембранного комплекса очистки.
_ Доказано, что производительность по дистилляту (фильтрату) процессе контактной мембранной дистилляции сопоставима производительностью высокоселективных обратноосмотичесх -' мембран;
Предложена оригинальная методика количественного контроля степени гидрофобностн мембраны, что позволяет адекватно оценить об устойчивость к стокам и промывным водам, содержащим различные загрязняющие вещества. Показана возможность частичного восстановления гидрофобных свойств мембраны, путем воздействия на нее модифицирующего раствора, что позволяет существенно повысить ее ресурс;
Разработаны схема и технологические рекомендации к процессу контактной мембранной дистилляции применительно к очистке и концентрированию производственных стоков и промывных вод, образующихся в результате химико-фотографической обработки кинофотоматериалов;
Разработан опытный лабораторный комплекс для контактной мембранной дистилляции на базе плоскокамерного мембранного модуля, который предложено встраивать в соответствующий циркуляционный контур проявочной машины; комплекс обеспечивает как обезвреживание стоков от отдельных токсичных компонентов (гексацнаноферраты, тиосульфат, серебро, Fe(IH)EDTA), так и возможность повторного использования отработанных растворов и промывных вод (после отбеливания и фиксирования); На основании сенситометрических испытаний подтверждена возможность повторного использования промывных вод и обрабатывающих растворов, регенерированных методом контактной мембранной дистилляции. [оложения выносимые на защиту:
беснование выбора мембраны и типа разделительного аппарата, гзультаты исследования влияния температурного градиента и шценграционного фактора на параметры процесса очистки и
концентрирования (производительность и селективность мембраны).
3. Данные эксперимента о взаимосвязи производительности по фильтрату і
степенью турбулентности в примембранном пространстве.
4. Данные о стабильности работы гидрофобной мембраны на протяжени
длительного эксплуатационного периода.
-
Технологическая схема опытного лабораторного комплекса для очистки концентрирования производственных стоков.
-
Экономическая и технологическая целесообразность внедрения методі контактной мембранной дистилляции.
Реализация результатов.
Тема диссертационной работы находится в непосредственной связи хоздоговорной НИР Саша-Петербургского государственного университеї кино и телевидения «Разработка и исследование аппаратурного мембранної комплекса регенерации и повторного использования промывных вод № Государственной регистрации 01.99.00 08853, выполняемой по зака Госкино РФ и включенной в отраслевой план на 1998-2000 г.г.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались і научных семинарах кафедры фотографин и технологии обрабоп светочувствительных материалов в 1998-99 г.г., на научной четверті Санкт-Петербургской Ассамблеи молодых ученых и специалистов в 1999 на Всероссийской научной конференции «Мембраны-98» в 1998г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей.
Объем и структура работы.