Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wykorzystanie metod elektromembranowych do odsalania roztworów zawierających substancje organiczne

Majewska-Nowak K.

Ochrona Środowiska

|

2014

|

Vol. 36, nr 4

33--43

PL

Przedstawiono możliwości procesów elektromembranowych w odsalaniu wodnych roztworów zawierających substancje organiczne. Dyskusję poprzedzono syntetycznym opisem konwencjonalnej elektrodializy, elektrodializy odwracalnej i elektro-dejonizacji. Podkreślono, że zagadnienie odsalania roztworów substancji organicznych jest ważne nie tylko w technologii biochemicznej, ale też w oczyszczaniu wód technologicznych i ścieków przemysłowych. Odsalanie i zatężanie ścieków przemysłowych w układzie mikrofiltracja–elektrodializa pozwala na odzyskanie wody i wartościowych substancji, dając możliwość tworzenia zamkniętych obiegów wody. Wykazano, że usuwanie soli z roztworów zawierających obojętne makrocząsteczki organiczne może być w prosty sposób prowadzone za pomocą konwencjonalnej elektrodializy. Obecność substancji organicznych o jonowym charakterze powoduje intensywne blokowanie membran (fouling) i/lub przenikanie składników organicznych do strumienia koncentratu. Stwierdzono, że w celu wyeliminowania tych problemów należy stosować elektrodializę odwracalną i jonoselektywne membrany jonowymienne.

EN

The potential of electro-membrane processes in salt separation from aqueous solutions containing organic substances was discussed. The discussion was preceded by brief description of conventional electrodialysis, electrodialysis reversal and electrodeionization. It was emphasized that desalination of organic substance solutions was essential not only for biochemical technology, but also for industrial water and wastewater treatment. Desalination and concentration of industrial effluents by microfiltration–electrodialysis system enabled reuse of water and valuable substances, thus providing the possibility of creating water closed-loop systems. It was demonstrated that salt removal from solutions containing neutral organic macroparticles might be a simple procedure when conducted with use of conventional electrodialysis. In contrast, the presence of ionic organic compounds led to intensive fouling and/or leakage of organics into the concentrate stream. It was concluded that to overcome these limitations it was advisable to apply electrodialysis reversal and mono-selective ion-exchange membranes.

2

Przydatność membran ceramicznych do usuwania naturalnych substancji organicznych z wody

Kabsch-Korbutowicz M., Urbanowska A.

Ochrona Środowiska

|

2009

|

Vol. 31, nr 1

15-19

PL

Skuteczność usuwania z wód powierzchniowych naturalnych substancji organicznych, powszechnie występującego mikrozanieczyszczenia, zależy między innymi od właściwości użytych membran, w tym od ich granicznej rozdzielczości (cut-off) oraz materiału, z którego zostały wytworzone. W ostatnich latach membrany wytwarzane z materiałów nieorganicznych są coraz częściej stosowane do oczyszczania wody i ścieków. W pracy określono przydatność membran ceramicznych do oczyszczania wody, ze szczególnym uwzględnieniem możliwości usuwania naturalnych substancji organicznych. Badano skuteczność oczyszczania wody z Odry oraz roztworów modelowych na membranach o granicznej rozdzielczości 15 kDa i 50 kDa. Zastosowano ciśnienie transmembranowe z przedziału 0,2÷0,5 MPa. Uzyskane wyniki badań wykazały istotny wpływ ciśnienia transmembranowego oraz granicznej rozdzielczości na hydrauliczną wydajność membran. Wzrost siły napędowej lub granicznej rozdzielczości membran skutkował większą wartością strumienia permeatu. Wykazano, że zastosowane membrany były podatne na blokowanie, jednakże intensywność tego zjawiska była większa w przypadku membrany o granicznej rozdzielczości 50 kDa. Efektem blokowania membran był stwierdzony wzrost całkowitych oporów membrany. Badania wykazały, że membrany ceramiczne pozwalają na skuteczne usuwanie naturalnych substancji organicznych z wód powierzchniowych. Stwierdzono, że skutkiem silniejszego blokowania mniej zwartych membran (50 kDa) była większa, niż obserwowana w przypadku membran 15 kDa, skuteczność separacji makrocząsteczek organicznych.

EN

The efficiency of removing natural organic matter (NOM), one of the major micropollutants of surface waters, depends to a great extent on the properties of the membranes used, such as the cut-off and the material of which they have been made. In the past decade the use of membranes manufactured from inorganic materials has become increasingly frequent in water and wastewater treatment. The aim of the study was to assess the applicability of ceramic membranes to water treatment, particular consideration being given to NOM removal. The efficiency of the treatment process was examined by experiments using samples of riverine water (from the river Odra) and model solutions, and two ceramic membranes (with a cut-off equal to 15 kDa and 50 kDa, respectively), at transmembrane pressure varying from 0.2 to 0.5 MPa. The results obtained have substantiated the significant influence of transmembrane pressure and membrane cut-off on the hydraulic efficiency of the membranes. The rise in transmembrane pressure or membrane cut-off accounted for the increase in the value of the permeate flux. The membranes used were found to be prone to fouling, but this proneness was more pronounced in the case of the 50 kDa membrane. The fouling effect was concomitant with the rise in the total resistance of the membranes. The study has demonstrated that the use of ceramic membranes provides efficient NOM removal from surface water. As a result of the stronger fouling observed in the case of the less compact 50 kDa membrane, the efficiency of organic macromolecule separation with this membrane was higher than the one obtained with the 15 kDa membrane.

3

Usuwanie naturalnych substancji organicznych z wody w zintegrowanym procesie MIEXŽDOC-ultrafiltracja.

Kabsch-Korbutowicz M.

Ochrona Środowiska

|

2006

|

R. 28, nr 1

17-23

PL

Jednym z ograniczeń szerszego zastosowania procesów membranowych do oczyszczania wody jest spadek wydajności hydraulicznej membran, będący wynikiem ich blokowania przez osadzające się drobne cząstki oraz na skutek sorpcji naturalnych substancji organicznych. Obecnie najczęściej stosowaną metodą, pozwalającą na ograniczenie intensywności zjawiska blokowania membran (fouling), jest wstępne oczyszczanie wody przy użyciu konwencjonalnych procesów jednostkowych. Mając to na uwadze założono, że zintegrowanie procesu MIEXŽDOC z ultrafiltracją pozwoli na uzyskanie wysokiej jakości oczyszczonej wody i ograniczy intensywność blokowania membran. W przeprowadzonych badaniach określono wpływ dawki żywicy MIEXŽ, granicznej rozdzielczości membran (cut-off) oraz sposobu realizacji proponowanego procesu na skuteczność usuwania naturalnych substancji organicznych z wody i intensywność blokowania membran. Uzyskane wyniki badań pokazały, że wstępne oczyszczanie wody, nawet przy zastosowaniu małych dawek żywicy MIEXŽ, pozwoliły na znaczącą poprawę jakości wody i zmniejszyły intensywność blokowania membran. Zastosowanie membran o rozdzielczości w przedziale 5÷100 kDa i dawki żywicy 10 cm3/dm3, pozwoliło usunąć ok. 90% substancji organicznych z oczyszczanej wody. Z uwagi na fakt, iż w procesie MIEXŽDOC preferencyjnie usuwane są substancje o małym ciężarze cząsteczkowym, szczególną poprawę wydajności hydraulicznej procesu zaobserwowano dla membran o rozdzielczości 30 kDa i 100 kDa. Realizacja testowanego procesu w układzie zintegrowanym (woda wraz z żywicą MIEXŽ poddawana była ultrafiltracji) pozwoliła w nieznacznie większym stopniu ograniczyć spadek przepuszczalności membran, niż to stwierdzono w procesie zintegrowanym, w którym ultrafiltracja wody była poprzedzona procesem MIEXŽDOC i sedymentacją.

EN

Membrane ultrafiltration is well suited to the production of disinfected clear water for various applications. What imposes limitations on a more widespread use of membrane processes is the decrease in membrane performance that occurs during potable water treatment, as a result of fouling promoted by the accumulation of particles and adsorption of natural organic matter (NOM). Currently, the most common method to prevent fouling is by pretreating the influent to the membrane process via the conventional unit processes. According to literature data, the integration of the MIEXŽDOC process with ultrafiltration may upgrade the quality of the water produced and decrease membrane fouling. The aim of my study was to examine the effectiveness of the MIEXŽDOC process when applied to water pretreatment prior to membrane filtration. NOM removal and flux decline were related to resin dose, membrane cut-off, and the method of carrying out the integrated process. Analysis of the results obtained shows that water pretreatment, even with low MIEXŽ resin doses, significantly improved final water quality and reduced membrane fouling. For ultrafiltration membranes of cut-off 5-100 kDa, and MIEXŽ doses above 10 cm3/dm3, almost 90% of the NOM was removed from the water. As the MIEXŽDOC process yielded a removal of mainly small NOM particles, the highest enhancement of hydraulic efficiency of membranes was obtained with membranes of cut-off 30 and 100 kDa. Water treatment via the hybrid process MIEXŽDOC/ultrafiltration (i.e. water with ion-exchange resin was ultrafiltered) slightly raised membrane performance (lower fouling) as compared to the integrated process, where the water underwent ultrafiltration after the MIEXŽDOC process and sedimentation.