Wstępne uzdatnianie wody zasilającej instalacje membranowe w układach przygotowania wody zdemineralizowanej i wody do uzupełniania obiegów ciepłowniczych

• Autorzy: Kłos Marcin , Sąkol-Sikora Dorota , Gumińska Jolanta

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2024.3.1

Warianty tytułu

EN

Preliminary treatment of water feeding membrane installations in systems for preparing demineralized water and water for making up heating circuits

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zastosowanie technik membranowych w przygotowaniu wód uzupełniających obiegi chłodnicze i wodno-parowe staje się już standardowym rozwiązaniem. Jest to spowodowane przede wszystkim rosnącymi wymogami w zakresie ograniczenia zasolenia odprowadzanych ścieków, co w wielu przypadkach eliminuje możliwość zastosowania tradycyjnego procesu wymiany jonowej. Efektywność technologiczna i ekonomiczna działania układów membranowych w głównej mierze uzależniona jest od jakości wody zasilającej membrany. Dlatego też systemy wstępnego uzdatniania wody zasilającej instalacje membranowe powinny być projektowane i eksploatowane w taki sposób, aby uzyskać jak najlepsze parametry jakościowe mające bezpośredni wpływ na skuteczność działania i żywotność membran. W praktyce sprowadza się to do usuwania z wody surowej substancji powodujących tzw. fouling membran do odwróconej osmozy. Do najpowszechniej spotykanych tego typu substancji należą związki organiczne wchodzące w skład tzw. Naturalnej Materii Organicznej (NMO) oraz mikrozawiesiny i związki koloidalne. Najbardziej efektywną metodą ich usuwania jest koagulacja. Jednak sposób realizacji koagulacji zależy od formy związków organicznych oraz ich podatności na sorpcję i strącanie. W artykule przedstawiono efekty implementacji procesu koagulacji zmiatającej w układzie wstępnego uzdatniania wody zasilającej instalacje membranowe w układach przygotowania wody zdemineralizowanej i wody do uzupełniania obiegów ciepłowniczych w zrealizowanym obiekcie.

EN

The use of membrane techniques in the preparation of water supplementing cooling and water-steam cycles is becoming a standard solution. This is primarily due to the increasing requirements to reduce the salinity of discharged sewage, which in many cases eliminates the possibility of using the traditional ion exchange process. The technological and economic efficiency of membrane systems operation mainly depends on the quality of water feeding the membranes. Therefore, pre-treatment systems for water supplying membrane installations should be designed and operated in such a way as to obtain the best possible quality parameters that have a direct impact on the effectiveness and service life of the membranes. In practice, this involves removing substances from raw water that cause the so-called fouling of osmotic membranes. The most common substances of this type include organic compounds included in the so-called Natural Organic Matter (NMO) and microsuspensions and colloidal compounds. The most effective method of removing them is coagulation. However, the method of coagulation depends on the form of organic compounds and their susceptibility to sorption and precipitation. The article presents the effects of implementing the sweep coagulation process in the pre-treatment system for water supplying membrane installations in systems for preparing demineralized water and water for supplementing heating circuits in the completed facility.

Słowa kluczowe

PL

ciepłownictwo; woda uzupełniająca; demineralizacja; koagulacja; uzdatnianie wstępne

EN

district heating; make-up water; demineralization; coagulation; pretreatment

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 3
• Strony: 9--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kłos Marcin

• Hidrofilt sp. z o.o., Gliwice
• Katedra Inżynierii Wody i Ścieków, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Śląska

• https://orcid.org/0000-0002-3277-4145

autor

Sąkol-Sikora Dorota

• TAURON Wytwarzanie S.A. Oddział Elektrownia Łagisza w Będzinie

autor

Gumińska Jolanta

• Katedra Inżynierii Wody i Ścieków, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Śląska

• https://orcid.org/0000-0002-2625-0257

Bibliografia

• [1] Al-Juboori, R.A., and Yusaf, T.; Biofouling in RO system: mechanisms, monitoring and controlling; Desalination; 2012; Vol. 302; pp. 1-23; DOI:10.1016/j.desal.2012.06.016.
• [2] Anis S.F., Hashaikeh R., Hilal N.; Reverse osmosis pretreatment technologies and future trends: A comprehensive review; Desalination; 2019; Vol. 452; pp. 159-195; DOI: 10.1016/j.desal.2018.11.006.
• [3] Arkhangelsky E., Wicaksana F., Tang C., Al-Rabiah A., Al-Zahrani S., Wang R.: Combined organic-inorganic fouling of forward osmosis hollow fiber membranes; Water Research; 2012; Vol. 46; Issue 19; pp. 6329-6338; DOI: 10.1016/j.watres.2012.09.003.
• [4] Chen G., et.al; Performance of different pretreatment methods on alleviating reverse osmosis membrane fouling caused by soluble microbial products; Journal of Membrane Science; 2022; Vol. 641; 119850; DOI: 10.1016/j.memsci.2021.119850.
• [5] Cornelissen E., Harmsen D., Blankert B., Wessels L., van der Meer W.; Effect of minimal pre-treatment on reverse osmosis using surface water as a source; Desalination; 2021; Vol. 509; 115056; DOI: 10.1016/j.desal.2021.115056.
• [6] Edzwald J.K., Tobiason J.E.; Enhanced coagulation: US requirements and a broader view. Water Science and Technology; 1999; Vol. 40; No. 9; pp. 63-70; DOI:10.1016/S0273-1223(99)00641-1.
• [7] Frunzo L., Luongo V., Maria Rosaria Mattei, Alberto Tenore; Qualitative analysis and simulations of the biological fouling problem on filtration membranes; Partial Differential Equations in Applied Mathematics; Volume 8, December 2023; 100557; DOI: 10.1016/j.padiff.2023.100557.
• [8] Kłos M., Gumińska J.; Zastosowanie licznika cząstek do oceny efektywności koagulacji powierzchniowej; Instal; 2016, nr 7/8, ss. 52-56.
• [9] Mahlangu O.T., Nthunya L.N., Motsa M.M., Morifi E., Richards H., Mamba B.B.; Fouling of high pressure-driven NF and RO membranes in desalination processes: Mechanisms and implications on salt rejection, Chemical Engineering Research and Design; 2023; Vol. 199; pp. 268-295, DOI: 10.1016/j.cherd.2023.09.037.
• [10] Mołczan M., Szlachta M., Karpińska A., Biłyk A.; Zastosowanie absorbancji właściwej w nadfiolecie (SUVA) w ocenie jakości wody; Ochrona Środowiska; 2006; ss. 11-16.
• [11] Nthunya L., Lebea N., Bopape M.F., Mahlangu O.T., Mamba B.B., Van der Bruggen B., Quist-Jensen C.A.; Richards H.; Fouling, performance and cost analysis of membrane-based water desalination technologies: A critical review; Journal of Environmental Management; 2022; Vol. 301; 113922; DOI: 10.1016/j.jenvman.2021.113922.
• [12] White M.C., Thompson J.D., Harrington G.W., Singer P.C.; Evaluating criteria for enhanced coagulation compliance; Journal AWWA; 1997; Vol. 89; No. 5; pp. 64-77; DOI: 10.1002/j.1551-8833.1997.tb08228.x.
• [13] Zhang J., Northcott K., Duke M., Scales P., Gray S.; Influence of pre-treatment combinations on RO membrane fouling; Desalination; 2016; Vol. 393; pp. 120-126; DOI: 10.1016/j.desal.2016.02.020.