Ultrafiltracja wspomagana koagulacja jako nowa metoda uzdatniania wody do picia i na potrzeby gospodarcze - przegląd piśmiennictwa

• Autorzy: Bodzek M. , Konieczny K.

Warianty tytułu

EN

Ultrafiltration assisted with coagulation as a new method of potable water treatment - the state-of-the-art

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój procesów mikrofiltracji (MF) i ultrafiltracji (UF) upłynął na zmiany technologii uzdatniania wody naturalnej w stosunkowo krótkim czasie. Jednakże metody te nie są zbyt szeroko rozpowszechnione ze względu na trudności, które towarzyszą ich zastosowaniu, a szczególnie "fouling" spowodowany obecnością naturalnej substancji organicznej (NOM) w wodzie surowej. !u związku z tym proponuje się wprowadzenie wstępnej koagulacji przed filtracją membranową w celo nie tylko polepszenia usunięcia NOM, ale również zmniejszenia foulingu membran. Przedstawiono przegląd literatury na temat zastosowania hybrydowej metody koagulacja-UF/MF w uzdatnianiu wody w celu usunięcia NOM z wody oraz polepszenia wydajności filtracji membranowej.

EN

: The development of microfiltration (MF) and ultrafiltration (UF) membrane processes has significantly changed the natural water treatment industry in a relatively short time. However, they are not in wide-spread use because of some problems associated with their use, which include a low removal rate of and membrane fouling caused by NOMs (Natural Organic Matters) in the raw water. As a result, the addition of a coagulant as a pretreatment prior to membrane filtration has been proposed for the purpose of not only improving the removal of NOMs but reducing membrane fouling. The paper presents state-of-the an of the application of hybrid method coagulation- UF/MF in water treatment processes, for the removal of organics from water and also improving flux of membrane filtration unit.

Słowa kluczowe

PL

uzdatnianie wody; koagulacja; ultrafiltracja i mikrofiltracja; proces hybrydowy

EN

water teatment; coagulation; ultraflllration and microfiltration; hybrid process

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 12, nr s3
• Strony: 335--354
• Opis fizyczny: Bibliogr. 50 poz., 6 rys., 4 tab.

Twórcy

autor

Bodzek M.

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Wydział Inzynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Śląska, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, tel./fax [phone]

autor

Konieczny K.

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Wydział Inzynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Śląska, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, tel./fax [phone]

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Śląska, ul. S. Konarskiego 18,44-100 Gliwice, tel./fax [phone],

Bibliografia

• [1] Water Treatment Membrane Processes, eds. J. Mallavialle, P.E. Odendaal, M.R. Wiesner. McGraw-Hill, New York-San Francisco-Washington 1996.
• [2] Cabassud C., Anselme C., Bersillon J.L. i Aptel P.: Ultrafiltration as a nonpolluting alternative to traditional clarification in water treatment. Filtration & Separation, 1991, 28(5/6), 194-198.
• [3] Wiesner M.R. et. al.: Committee report: Membrane processes in potable water treatment. Journal AWWA, 1992, 84(1), 59-67.
• [4] Jacangelo J.G., Laine J.M., Carns K.E., Cummings E.W. i Mallevialle J.: Low-pressure membrane filtration for removing Giardia and microbial indirators. Journal AWWA, 1991, 83(9), 97-106.
• [5] Boudin I., Anselme C. i Mazounie P.: Optimum use of ultrafiltration in surface water treatment, the case of complex treatment line, [w:] Recents Progress an Genie des Procedes, „Membrane Processes, Water Treatment - Pervaporation", eds. P. Aimar, P. Aptel. Lavoisier Press, Paris, 1992, 6(21), 133-139.
• [6] Aptel P. i Bersillon J.L.: Ultrafiltration applied to drinking water treatment, [w:] Membranes in Bioprocessing - Theory and Applications, eds. J.A. Howell, V. Sanchez, R.W. Field. Blackie Academic & Pro-fessional, London 1993, 179-193.
• [7] Bodzek M.: Membrane techniques in water treatment and renovation, [w:] Water Management Purifica-tion and Conseryation in Arid Climates, eds. IM.F.A. Goosen, W.H. Shayya, Vol. 2. Water purification. Technomic Publishing Co. 1999, 45-100.
• [8] Bodzek M. i Konieczny K.: Membrane techniques in water treatment and water renovation. Environment Protection Engineering, 1999, 25(1-2), 123-151.
• [9] AHTVA Desalting and Reuse Committee, Committee report: Membrane desalting technologiem. Journal AWWA, 1989, 81(11), 30-37.
• [10] Traktat Akcesyjny do Unii Europejskiej, kwiecień 2003.
• [11] Roman M.: Jakość wody do picia w przepisach Unii Europejskiej i w przepisach polskich. Monografie PZITS, Seria: Wodociągi i Kanalizacja Nr 9. Wyd. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Warszawa 2001.
• [12] Yickers J.C. i Thompson M.A.: The use of membranę filtration in conjunction with coagulation processes for improved NOM removal. Desalination, 1995,102, 57-61.
• [13] Świderska-Bróz M. i Krupińska I.: Skuteczność procesu koagulacji w usuwaniu substancji organicznych z wód podziemnych. Ochrona Środowiska, 2004, 26(2), 15-19.
• [14] Kowal A.L.: Technologia wody. Arkady, Warszawa 1977.
• [15] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 19 listopada 2002 roku w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. DzU Nr 203, póz. 1718.
• [16] Bodzek M., Bohdziewicz J. i Konieczny K.: Techniki membranowe w ochronie środowiska, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1997.
• [17] Anselme C. i Jacobs E.P.: Ultrafiltration, [w:] Water Treatment Membranę Processes, eds. J. Mallevialle, P.E. Odendaal, M.R. Wiesner. McGraw-Hill, New York-San Francisco-Washington 1996, 10.1-10.88.
• [18] Choksuchart P., Heran M. i Grasmick A.: Ultrafiltration enhanced by coagulation in an immersed membrane system. Desalination, 2002, 145, 265-272.
• [19] Laine J.-M., Compos C., Baudin 1. i Janex M.-L.: Understanding membrane fouling: a review of over a decade of research. Proceedings of "Membranes in Drinking and hidustrial Water Production MDIW 2002", 22-26 September 2002. Mulheim an der Ruhr, Germany, B.37a, 351-361.
• [20] Konieczny K.: Ultrafiltracja i mikrofiltracja w uzdatnianiu wód do celów komunalnych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria: Inżynieria środowiska, z. 42, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000.
• [21] Tardieu E., Grasmick A. i Geaugey V.: Hydrodynamic control ofbioparticle in a MBR applied to wastewater treatment. J. Membr. Sci., 1998,147, 1-12.
• [22] Guigui C., Manno P., Moulin P., Clifton M.J., Rouch J.C., Aptel P. i Laine J.M.: The use of Dean vortices in coiled hollow-fibre ultrafiltration membrane for water and wastewater treatment. Desalination, 1998,118, 73-80.
• [23] Heran M. i Elmaleh S.: Prediction ofcross-flow microfiltration through an inorganic tubular membranę with high frequency retrofiltration. Chem. Eng. Sci., 2001, 56, 3075-3082.
• [24] Maartens A., S wart P. i Jacobs E.P.: Removal of natural organie matter by ultrafiltration: characterisation, fouling and cleaning. Wat. Sci. Technol., 1999, 40, 113-120.
• [25] Wiesner M.R. i Laine J.M.: Coagulation and membrane separation, [w:] Water Treatment Membranę Processes, eds. J. Mallevialle, P.E. Odendaal, M.R. Wiesner. McGraw-Hill, New York-San Francisco-Washington 1996, 16.1-16.12.
• [26] Sąkol D. i Konieczny K.: Badania nad zastosowaniem koagulacji i filtracji we wstępnym uzdatnianiu wody przed mikrofiltracja. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 2003, 6(4-4), 325-346.
• [27] Park P., Lee C., Choi S„ Choo K., Kim S. i Yoon C.: Effect of the removal of DOMs on the perfbrmance of a coagulation-UF membrane system for drinking water production. Desalination, 2002, 145, 237-245.
• [28] Jacangelo J.G., DeMacro J., Owen D.M. i Randtke S.J.: Selected processes for removing NOM: an overview. Journal AWWA, 1995, 87(1 ) 64-78.
• [29] Bodzek M. i Konieczny K.: Możliwości zastosowania technik membranowych w inżynierii środowiska, [w:] Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, 2002, 12, 191-228.
• [30] Guigui C., Rouch J.C., Durand-Bourlier L., Bonnelye V. i Aptel P.: Import of coagulation conditions on the in-line coagulation/UF process for drinking water production. Desalination, 2002,147, 95-100.
• [31] Lahoussine-Turcaudlle V., Wiesner M.R., Bottero J.Y. i Mallevialle J.: Coagulation pretreatinent for ultrafiltration ofsurface water. Journal AWWA, 1990, 82 (12), 76-81.
• [32] Lahoussine-Turcaudlle V., Wiesner M.R. i Bottero J.Y.: Fouling in tangential flow ultrafiltration: The effect ofcolloid size and coagulation pretreatinent. 3. Membr. Sci., 1990, 52, 173-190.
• [33] Osuch J.: Filtracja membranowa wody symulowanej o podwyższonej zawartości związków organicznych. Praca dyplomowa, Politechnika Śląska, czerwiec 2004.
• [34] Wiesner M.R., Clark S.S., Mallevialle J.: Membrane filtration of coagulated suspensiont.. J. Environ. Eng., 1989, 115(1), 20-40.
• [35] Schafer A.I.: Natural organics removal using membranes. Technomic, Lancaster 2001.
• [36] Wiesner M.R., Chellam S.: Mass transport considerations for pressur-driven membrane proccsses. Journal AWWA, 1992, 84 (1), 88-95.
• [37] Grozes G., Anselme C. i Mallevialle J.: Effects ofadsorption of organie matur onfouling of ultrafiltration membrane s. J. Membr. Sci., 1993, 84, 61-77.
• [38] Matsui Y., Matsushita T., Inoue T., Yamamoto M., Hayashi Y., Yonckawa H. i Tsutsumi Y.: Virus removal by ceramic membrane microfiltration with coagulation pre-treatment. Proceedings of "Membranes in Drinking and Industrial Water Production MDIW 2002", 22-26 September 2002. Mulheim an der Ruhr, Germany, B. 37a, 157-164.
• [39] Nguyen M.-T. i Ripperger S.: lnvestigation on the effect of flocculants on the filtration behavior in microfiltration offine partuies. Desalination, 2002, 147, 37-42.
• [40] Thiruvenkatachari R., Ngo H.H., Hagare P., Vigneswaran S. i Ben Aim R.: Flocculation-cross-flow microfiltration hybrid system for natural organie rnatter (NOM) removal using hematite as of locculent. Desalination, 2002,147, 83-88.
• [41] Guigui C., Rouch J.C., Durand-Bourlier L., Bonnelye V. i Aptel P.: Impact of coagulation conditions on the in-line coagulation/UF proc.ess for drinking water production. Desalination, 2002, 147, 95-100.
• [42] Campos C., Janex M.L., Laine J.M. i Thaxton J.: Integrated membrane systems: First two years of operation of the first full-scale plant using clarification directly followed by ultrafiltration. Proceedings of "Membranes in Drinking and Industrial Water Production MDIW 2002", 22-26 September 2002. Mulheim an der Ruhr, Germany, B. 37a, 479-488.
• [43] Doyen W., Vandaele R., Molenberghs B., Cromphout J., Bieleń P. i Baee B.: Description of different effects of in-line coagulation upon semi-dead-end ultrafiltration. Proceedings of „Membranes in Drinking and Industrial Water Production MDIW 2002", 22-26 September 2002. Mulheim an der Ruhr, Germany, B. 37a,501-508.
• [44] Lerch A., Hagmeyer G., Gimbel R. i Fehn J.: A comparison of laboratory and pilot plant experiments on the combination of flocculation/ultrafiltration for direct potable water treatment of river water. Proceedings of „Membranes in Drinking and Industrial Water Production MDIW 2002", 22-26 September 2002. Mulheim an der Ruhr, Germany, B. 37a, 509-517.
• [45] Choksuchart P., Heran M. i Grasmick A.: Surface water clarification by ultrafiltration with an immersed membrane system: effect of coagulation/aeration on flux enhancement. Proceedings of „Membranes in Drinking and Industrial Water Production MDIW 2002", 22-26 September 2002. Mulheim an der Ruhr, Germany, B. 37a, 653-660.
• [46] Machenbach L, Leikness T. i Odegaard H.: Coagulation/submerged hollow-fibre ultrafiltration for NOM removal. Proceedings of „Membranes in Drinking and Industrial Water Production MDIW 2002", 22-26 September 2002. Mulheim an der Ruhr, Germany, B. 37a, 661-668.
• [47] Bateman G. i Grose B.: The use of ferric sulphate and PAC for TOC removal by an immersed membranę. Proceedings of „Membranes in Drinking and Industrial Water Production MDIW 2002", 22-26 September 2002. Mulheim an der Ruhr, Germany, B. 37b, 45-52.
• [48] Li Mo i Xia Huang: Fouling chdracteristics and cleaning strategies in a coagulation-microfiltration combination process for water purification. Desalination, 2003,159, 1-9.
• [49] Soffer Y., Aim B. i Adin A.: Membrane for water reuse: effect of pręecoagulation onfouling and selectivity. Wat. Sci. Technol., 2000, 42, 367-372.
• [50] Lerch A., Panglisch S., Hagmeyer G., Gimbel R., Schon, M. i Fehn J.: Direct potable water treatment of river waters by flocculation/ultrafiltration. Presented at the International Congress on Membranes and Membrane Processes (ICOM), Toulouse, France, July 7-12, 2002.