The influence of aluminum concentration on membrane fouling

• Autorzy: Płatkowska-Siwiec A. , Bodzek M.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Surface waters are the main source of water for industrial and municipal purposes in Poland. Coagulation is one of the classical methods of surface water treatment for drinking purpose. Membrane processes, such as ultrafiltration, are an alternative to water treatment by means of coagulation. Hybrid/integrated processes e.g. coagulation with ultrafiltration are applied in order to increase the effectiveness of removal of organic and inorganic substances. When aluminum is used in the coagulation process, the concentration of the element in the treated water can reach level as high as 0.5 mg/dm3. The aim of the study was to determine the influence of aluminum on fouling intensity during ultrafiltration of simulated water. Experiments were carried out in the ultrafiltration system MilliporeCDS10 (Millipore&Amicon). The study revealed that the presence of aluminum in waters with low ionic strength decreased the intensity of fouling while in waters with high hardness this effect was insignificant. The intensity of fouling decreased at different aluminum concentrations in waters depending on the nature of organic substances present in water.

PL

Głównym źródłem zaopatrzenia przemysłu oraz gospodarki komunalnej w wodę w Polsce są wody powierzchniowe. Jedną z klasycznych metod oczyszczania wód powierzchniowych na cele pitne jest koagulacja. Alternatywną metodą do koagulacji są procesy membranowe takie jak ultrafiltracja. W celu zwiększenia efektywności procesu usuwania zanieczyszczeń stosuje się procesy hybrydowe/zintegrowane, takie jak np. koagulacja z ultrafiltracją. Po koagulacji wody z użyciem glinowych koagulantów, stężenie glinu w wodzie może dochodzić do 0.5 mg/l. Celem badań było określenie wpływu glinu na intensywność zjawiska foulingu zachodzącego w trakcie ultrafiltracji wody modelowej. Badania prowadzono w module UF MilliporeCDS10 (Millipore&Amicon). Wykazano, że obecność glinu w wodach o niskiej sile jonowej zmniejsza intensywność foulingu, natomiast w wodach o wysokiej twardości nie odgrywa znaczącej roli. W zależności od rodzaju obecnej w wodzie substancji organicznej, intensywność zjawiska foulingu maleje przy różnej zawartości glinu w wodzie.

Słowa kluczowe

EN

coagulation; surface water; ultrafiltration; membrane process; fouling; aluminium; NOM

PL

koagulacja; woda powierzchniowa; ultrafiltracja; proces membranowy; fouling; aluminium; NOM

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 4, no. 1
• Strony: 107--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Płatkowska-Siwiec A.

autor

Bodzek M.

• Faculty of Energy and Environmental Engineering, The Silesian University of Technology, Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice, Poland,

Bibliografia

• [1] Concise statistical yearbook of Poland 2010, GUS, Warszawa, Rok LIII, www.stat.gov.pl, ISSN 1640-3630 (15.10.2010)
• [2] The state of river waters in 2008, GIOŚ, www.gios.gov.pl (15.10.2010, in Polish)
• [3] Results of lake waters monitoring in 2008, GIOŚ, www.gios.gov.pl (15.10.2010, in Polish)
• [4] Justatowa J., Wiktorowski S.; The technology of water and wastewater, PWN, Warszawa-Łódź, 1980 (in Polish)
• [5] Dojlido J.R.; The chemistry of water, Arkady, Warszawa, 1987 (in Polish)
• [6] Szafraniak J.; The toxicity of aluminum, Water lines and sewage systems, 5, 2008, p.92-93 (in Polish)
• [7] The Regulation of Minister of Health on the quality of water intended for human consumption (Dz. U. 2007 nr 61, poz.417 (in Polish)
• [8] Bodzek M., Konieczny K.; The application of membrane processes in water treatment, Oficyna Wydawnicza Projprzem-Eko, Bydgoszcz, 2005 (In Polish)
• [9] Bodzek M., Płatkowska A., Rajca M., Komosiński K.; Fouling of membranes during ultrafiltration of surface water (NOM), Ecol. Chem. Eng. A, 16, 2009, p.107-119
• [10] Huang H., Young T., Jacangelo J.G.; Unified membrane fouling index for low pressure membrane filtration of natural waters: principles and methodology, Environ. Sci. Technol., 42, 2008, p.714-720
• [11] Kennedy M.D., Kamangi J., Heijman B.G.J., Amy G.; Colloidal organic matter fouling of UF membranes: role of NOMcomposition and size, Desalination, 220, 2008, p.200-213
• [12] Carroll T., King S., Gray S.R., Bolto B.A., Booker N.A.; The fouling of microfiltration membranes by NOM after coagulation treatment, Water Research, 34, 2000, p.2861-2868
• [13] Jung C.W., Son H.J., Kang L.S.; Effects of membrane material and pretreatment coagulation on membrane fouling: fouling mechanism and NOM removal, Desalination, 197, 2006, p.154-164
• [14] Kennedy M.D., Chun H.K., Quintanilla Yangali V.A., Heijman B.G.J.,Schippers J.C.; Natural organic matter (NOM) fouling of ultrafiltration membranes: fractionation of NOM in surface water and characterisation by LC-OCD, Desalination, 178, 2005, p.73-83