Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zero concentrate flow discharge membrane techniques for natural water treatment

Andrianov A., Gorbunova T.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2013

|

Vol. 6, no. 1

73--80

EN

The main problem of modern RO and NF membrane techniques is the existence of concentrate flow that creates a problem of its utilization. Large amounts of RO/NF effluents are mainly attributed to fouling and scaling protection. Research of scaling and fouling mechanisms showed that these processes depend not only on hydraulic and hydrodynamic factors, but on membrane channel configuration as well. The novel concept of spiral wound module with the modified membrane channel (called “open channel”) is developed, fieldtested and introduced into practice. Fouling control is achieved due to the elimination of spacer and the implementation of an optimum hydraulic mode. Modification of channel provides the possibility to reach high recoveries and high supersaturation values due to strong stability of calcium carbonate solutions. The main principles of high recoveries and zero discharge are ensured by concentration of brine through re-circulation by 50-100 times by volume. Coagulated suspended matter after membrane flushes is collected, sedimented and finally dewatered. In case of hard water treatment the excessive calcium carbonate could be concentrated in membrane modules and subsequently precipitated, sedimented and dewatered. Several examples of water treatment flow diagrams are presented to demonstrate the principles of zero concentrate flow discharge.

PL

Podstawowym problemem współczesnych instalacji odwróconej osmozy i nanofiltracji jest powstawanie dużych ilości trudnego do zagospodarowania koncentratu. Problem ten nasila się w przypadku wystąpienia zjawisk fouling’u i scaling’u. Badania mechanizmu procesów fouling’u i scaling’u wykazały, że obok warunków hydraulicznych i hydrodynamicznych ma na nie wpływ konfiguracja kanałów ukierunkowujących przepływ przez membranę. Opracowano nową koncepcję modułu spiralnego z ukierunkowanym przepływem (nazywaną “open channel”) dzięki zastosowaniu odpowiednich przekładek w konstrukcji modułu membrany. Dobranie optymalnych parametrów hydraulicznych i eliminacja stref martwych pomogło w kontroli zjawiska foulingu i scalingu. Zastosowane rozwiązanie budowy modułów membranowych zapewnia możliwość uzyskania recurkulatu o dużym stężeniu dzięki silnej stabilności roztworu węglanu wapnia. Wysoki odzysk zapewnia 50-100-krotna recyrkulacja stężonej solanki. Zawiesina wypłukiwana z membran po koagulacji jest poddawana sedymentacji i odwadnianiu. Zaprezentowano kilka przykładowych schematów uzdatniania wody wykorzystujących przyjęte rozwiązania.

2

Oczyszczanie środowiska wodnego - procesy membranowe

Konieczny K.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2010

|

nr 1

28-31

3

Zastosowanie hybrydowego układu oczyszczania do separacji substancji powierzchniowo czynnych z roztworów wodnych

Kowalska I.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2010

|

Tom 12

773-784

PL

W celu zwiększenia skuteczności eliminacji mikrozanieczyszczeń z roztworów wodnych techniki membranowe coraz częściej łączy się z innymi jednostkowymi procesami oczyszczania. Odpowiednio zaprojektowane układy pozwalają na wykorzystanie w jak największym stopniu zalet jednostkowych procesów oczyszczania, zarówno klasycznych jak i membranowych, oraz znaczne ograniczenie ich wad [13]. Ze względu na szereg zalet układów hybrydowych wykorzystujących membrany prowadzone są liczne badania dotyczące rozwoju tych metod, w tym do oczyszczania roztworów zawierających substancje powierzchniowo czynne (SPC) [1, 7, 10, 12]. Połączenie procesu ultrafiltracji i wymiany jonowej jest jednym z możliwych rozwiązań problemu separacji anionowych substancji powierzchniowo czynnych (ASPC) z roztworów poniżej krytycznego stężenia micelizacji (CMC). Jak wykazują badania [6, 8] jednostkowy proces ultrafiltracji jest zadowalającą metodą separacji micel SPC z roztwo rów o stężeniu równym lub przekraczającym wartość CMC. W przypadku gdy stężenie SPC jest mniejsze, tzn. roztwór ma charakter monomeryczny, wówczas wysokociśnieniowe techniki rozdziału (nanofiltracja, odwrócona osmoza) są sugerowane jako skuteczny proces separacyjny.

EN

Limitation of individual purification processes resulted in development of so-called hybrid processes. Integration of two purification processes in one working unit may have a synergetic effect resulting in separation improvement. The aim of the study was to determine the effectiveness of ASPCA removal from aqueous solutions below critical micellizsation concentration in a hybrid system that combines ultrafiltration treatment and ion exchange, and its comparison with the effectiveness of individual processes. Effect of pH and the presence of mineral salts on the effectiveness of the proposed treatment system was analysed. Commercial polymer membranes differing with hydrophilichydrophobic properties and strongly and weakly basic ion exchange resins with different structure of the polymer were used. Unit process of ultrafiltration and simultaneous purification process were carried out under conditions of unidirectional flow (dead-end) in the Amicon chamber 8400. During studies ultrafiltration membranes of Microdyn-NadirŽ company made of poliethersulphone and regenerated cellulose with cut-off value of 10 kDa were used. The characteristics of the tested membranes are presented in Table 1. Separation properties of polymers were tested in the laboratory installation, which main element is the Amicon 8400 ultrafiltration chamber. During studies five anionexchange resins which characteristics are presented in Table 2 were used. Apart from the classic anionexchange resin (A100, A200, A400 and SBW) MIEX resin was applied with a magnetic component included in the structure of the polymer. Thanks to such modification of the polymer material single grains of resin behave like magnets, they are capable of forming heavy agglomerates and are effectively separated from water. It was stated that hybrid processes with strong-base resins were very effective (above 95%) in surfactant separation from water solutions below its critical micelle concentration. The efficiency of the hybrid processes was also found to largely depend on the type of the anion exchange resin. The presence of mineral salt in the treated solution resulted in a few percentage decreasing of surfactant retention. The effectiveness of the process in the applied pH range (pH=5-11) was stable for strong-base resins (MIEX, A200, A400 and SBW). However, at pH=11 significant deterioration in surfactant retention was noticed for the hybrid process with the weak-base A100 resin.

4

Oczyszczanie wód osadowych a odwrócona osmoza

Konieczny K., Ćwikła J.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2008

|

nr 5

84-86

5

Uzdatnianie wody morskiej sposobem na niedobory wody

Siedlecka A.

Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne

|

2008

|

Nr 3

16-18

PL

W wyniku gwałtownych zmian demograficznych w Algierii, znacząco zmieniły się wymagania w zakresie infrastruktury i zapewnienia dostępu do wody. W stolicy Algierze, w wyniku rosnącego zapotrzebowania na wodę i suszy, mieszkańcy muszą radzić sobie z racjonowaniem wody. Aby złagodzić niedobór wody zdecydowano sią na budowę zakładów odsalania wody morskiej Hamma Seawater Desalination Plant.

6

Woda dla energetyki - techniki separacji

Konieczny K.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2007

|

nr 5

50-53

PL

Od blisko dziesięciu lat można zaobserwować zmianę w podejściu do problemu produkcji wody zdemineralizowanej. Wprowadzenie nowoczesnych technik separacji pozwala na rozwiązanie wielu problemów występujących w tradycyjnym sposobie demineralizacji wód.

7

Procesy membranowe stosowane w technologiach jądrowych

Zakrzewska-Trznadel G.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2007

|

nr 6

17-19

PL

Ciekłe odpady promieniotwórcze mogą być produkowane w sposób ciągły bądź okresowy, w różnych miejscach cyklu paliwowego, w czasie przerobu paliwa albo likwidacji urządzeń jądrowych. Odpady ciekłe powstają również podczas produkcji radioizotopów dla potrzeb medycyny, przemysłu i badań naukowych oraz w trakcie ich stosowania.

8

Instalacje do odwróconej osmozy

Majewska-Nowak K.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2007

|

nr 5

56-59

PL

Opracowanie prognostycznych modeli transportu masy podczas filtracji membranowej stwarza na ogół wiele problemów i jest uzależnione od dokładnego matematycznego opisu hydrodynamiki systemu, struktury membran i jakości cieczy zasilającej.

9

Ciśnieniowe procesy membranowe

Gryta M.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2007

|

nr 4

23-25

PL

Ciśnieniowe techniki membranowe obejmują mikrofiltrację (MF), ultrafiltrację (UF), nanofiltrację (NF) oraz odwróconą osmozę (RO). Znalazły one szerokie zastosowanie w procesach oczyszczania i uzdatniania wody oraz rozdzielania wodnych roztworów.

10

Reverse osmosis application in the recycling of zinc from the electroplating shop wastewater

Porębski T., Tomzik S., Ratajczak W., Talma-Piwowar M., Koprowski A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2007

|

Vol. 9, nr 2

90-93

EN

The paper reveals the results of the research on the reverse osmosis recovery of zinc from galvanic electroplating. The pilot plant tests were performed in an electroplating shop. Raw washings were concentrated with a spiral wound 2.5x40" module with a composite polymeric membrane. The research tests have proved that the proposed RO process enables successful concentration of the non-ferrous metal in raw washings. The retentate of the RO process has contained about 96% of the metal previously wasted in washings discharged to the environment. The retentate can be recycled to the mother electroplating process. The permeate of the RO process can be recycled to the washing system of the electroplating shop.

11

Komputerowe projektowanie procesów membranowych na przykładzie odwróconej osmozy

Majewska-Nowak K.

Ochrona Środowiska

|

2007

|

R. 29, nr 2

21-26

PL

Omówiono możliwości projektowania instalacji membranowych przy wykorzystaniu profesjonalnych programów komputerowych. Zwrócono uwagę na duże trudności w opracowywaniu modeli transportu masy podczas filtracji membranowej. W tym celu należy dysponować dokładnym opisem matematycznym hydrodynamiki systemu oraz pełną charakterystyką struktury membrany i składem cieczy zasilającej. Stwierdzono, iż w praktyce dostępne są jedynie modele odwróconej osmozy skonstruowane przy wielu założeniach upraszczających (woda traktowana jest jako ośrodek ciągły, pomiędzy składnikami roztworu nie występują wzajemne oddziaływania, roztwór pozbawiony jest cząstek zawieszonych, nie tworzy się warstwa żelowa przy powierzchni membrany oraz brak jest aktywności biologicznej na granicy faz membrana-roztwór). Na przykładzie programu IMSDesign firmy Hydranautics opisano procedurę postępowania, umożliwiającą symulację działania systemu odwróconej osmozy przy dowolnym układzie modułów membranowych i przy zmiennych parametrach procesowych. Podano zakres niezbędnych parametrów wejściowych, takich jak wymagana wydajność, stopień odzysku i charakterystyka roztworu zasilającego. Podkreślono, że programy komputerowe nie mogą zastąpić badań pilotowych. Podstawową wadą dostępnego oprogramowania jest jego dopasowanie do produktów konkretnej firmy produkującej systemy membranowe oraz nieuwzględnienie w procedurze obliczeniowej zjawiska blokowania membran (fouling).

EN

Analyzed is the problem of whether computer-aided design can be applied to membrane installations. It has been pointed out that the development of predictive models for membrane mass transfer is rather problematic and relies on the mathematical description of the system hydrodynamics, membrane structure and feed water matrix. Only reverse osmosis can be modeled on the basis of the following simplifying assumptions: (1) water is treated as a continuum essentially devoid of the more complex interactions induced by the presence of dispersed particles, (2) the phenomenon of gel layer formation does not appear, and (3) biological activity of the membrane-solution interface can be neglected. Making use of the Hydranautics reverse osmosis software (IMSDesign), a detailed procedure enabling the simulation of a reverse osmosis system under a variable number of membrane modules and process parameters is described. The range of the inputs required (feed water quality, efficiency, conversion) is given. It has also been stressed that computer-aided packages can not be regarded as an alternative to pilot trials. Commercial software packages have the inherent disadvantage that they are applicable only to the supplier's own products. Another major drawback is that the impact of the fouling phenomenon has not been included.

12

Usuwanie wybranych form azotu z wody infiltracyjnej przy zastosowaniu odwróconej osmozy

Piekutin J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Inżynieria Środowiska

|

2006

|

Z. 17

125-139

PL

Przedmiotem artykułu jest rozpatrywanie możliwość usuwania związków azotu z wody infiltracyjnej przy pomocy odwróconej osmozy oraz ich wpływ na pracę osmotycznej membrany wykorzystując do tego modelowanie matematyczne oparte na trzech wybranych modelach stosowanych wcześniej w innych procesach membranowych. W celu zwiększenia efektywności proponowanej techniki usuwania form azotu z wody przeprowadzono rozpoznanie przyczyn zmniejszania się strumienia permeatu w procesie membranowym. Wykazano możliwości zastosowania tych opracowań w określeniu zmian wydajności strumienia permeatu podczas filtracji wody infiltracyjnej z podwyższoną zawartością związków azotu. Na tej podstawie wyznaczono udział oporów warstw będących następstwem różnych rodzajów "foulingu" membran. Zweryfikowano model opisujący zmiany strumienia permeatu w czasie: model "relaksacyjny". Zastosowanie modelu Hermii, opisującego filtrację w warunkach stałego ciśnienia, pozwoliło określić najbardziej prawdopodobny mechanizm blokowania porów membrany i wykorzystując strumień permeatu opisany, jako czasowe zmiany oporów transportu masy w filtracji membranowej. Poszukiwanie optymalnego rozwiązania, uzyskanie maksymalnej jednostkowej ilości permeatu w czasie jednego cyklu sprowadza się do zadania optymalizacji z pojedynczą funkcją celu. Analizowane modele pozwalają na ocenę natury analizowanych zjawisk oraz umożliwiają prognozować zmianę strumienia permeatu mając do czynienia z wodą infiltracyjną zanieczyszczoną formami azotu.

EN

The subject of this article thesis is taking into consideration possibilities of eliminating compounds of nitrogen from infiltation water with a reversed osmosis and their influence on the work of the osmotic membrane by utilizing mathematical modelling based on three selected models applied earlier in the other membranous processes. In order to increase effectives of the suggested technology of eliminating forms of nitrogen from water, the close examination of the reasons of a reduction in the stream of permeate during a membranous process, were conducted. Possibilities of applying selected models in order to describe changes in efficiency of the stream of permeate during filtering of infiltration water of increased amount of nitrogen compounds. The role of resistance of levels as a result of different kinds of "fouling" membranes was described. The model describing changes in the stream of premeate in period of time, called the relaxative model, was verified. The application of the Hermi model, describing the process of filtration in conditions of permanent pressure, let me define the most probable mechanism of blocking the membranous pores and using the stream of permeate described as temporary changes in resistance of mass transport during membranous filtration. Searching the most favourable solution and an acquisition of the maximum unit of quantity of permeate during one cycle is resolved into the purpouse to optimalize. Analysed models consent to assess (describe) the nature of analysing phenomena and they enable to predict the change of stream of permeat in infiltration water contaminated by forms of nitrogen.

13

Technological conception of the treatment of alkaline wastewater collected in the "Górka" reservoir situated in Trzebinia commune area

Rudnicki P., Mioduszewski A., Kowalski Z., Fela K.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2006

|

Vol. 8, nr 2

26-33

EN

In this paper the results of the investigation on alkaline wastewater treatment have been presented. The wastewater derived from the ,,Górka" reservoir, which is located in the post-mining excavation in the southern part of Trzebinia city. The extremely high pH value, high mineralization (salinity) and the presence of organic compounds, some trace elements and also heavy metals, whose concentrations are multiple more than natural geochemical background, characterise the wastewater. The reverse osmosis method was proposed for their treatment. Attempts in the quarter-commercial scale of the production were performed. On the basis of their results the process optimisation, choosing the membrane type and the process conditions was conducted. The application of the osmotic membrane SG2540PLUSCHT at 288 K and pressure 6 MPa, using the concentrated technically pure HC1 as a neutralization agent enables obtaining about 75% recovery. It permits wastewater treatment to the level corresponding with class IV of water quality. The wastewater treatment is the first as well as the main stage of the excavation reclamation project allowing its succeeding stages realization.

14

Procesowa charakterystyka pracy stacji membranowej do odzysku wody z permeatu po nanofiltracji serwatki

Zander Z., Dąbrowski J., Zander L.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 4s

154-155

EN

A statistical description of process variables for an industrial two-stage reverse osmosis (HO) station used for water recovery from permeate remaining after whey nanofiltration was obtained. The permeation rates and resistance, mineral component content in the feed, RO permeate and retentate were evaluated.

15

Preparation and properties of cellulose acetate-coal heterogeneous reverse osmosis membranes.

Gashi S. T., Daci N. M., Selimi T. J., Berisha S.

Environment Protection Engineering

|

2000

|

Vol. 26, nr 4

29-37

EN

The heterogeneous asymmetric reverse osmosis membranes made from a blend of cellulose acetate and powdered coal prepared from two different composition of casting solvent solutions have been studied. Blends of cellulose acetate-coal of the following proportions by weight (1:1), (1:1.25) and (1:1.5) are tested with the first solvent mixture (acetone-dioxane), and the composition of cellulose acetate-coal in ratio (1:1.5) with three different types of coal and the second solvent (acetone) is also verified under the same casting solution, temperature, solvent evaporation time and gelation medium. The difference in performances caused by changes of solvents as well as by various amounts and types of coal are presented. At 86-90% level of solute separation and feed flow conditions corresponding to a mass transfer coefficient of 45×10-4 cm/s the productivities of the membranes are 49.89-30.99 g/(h/cm2) at 17×105 Pa using 6.86 mol/dm3 of NaCl in the feed. The reverse osmosis separation of other 10 inorganic salt solutions under the same conditions as in permeability tests have also been tested. The scanning electron micrographs of membranes with overaged reverse osmosis characteristics are given.

PL

Badano heterogeniczne, asymetryczne membrany do odwróconej osmozy, które wykonano z mieszanki octanu celulozy ze sproszkowanym węglem przygotowanej z dwu różnych mieszanin roztworów rozpuszczalnika służących do odlewania membrany. Testowano mieszaniny octanu celulozy z węglem aktywnym (w proporcji 1:1, 1:1,25 i 1:1,15), do których dodawano acetonu z dioksanem, a następnie mieszaninę octanu celulozy z trzema różnymi odmianami węgla (w stosunku 1:1,5), do której dodawano acetonu. W obu przypadkach zachowano ten sam skład roztworu do wylewania, taką samą temperaturę, ten sam czas parowania i rozpuszczalnika i to samo medium żelujące. Pokazano, że różnice w wydajności membran zależą od rodzaju rozpuszczalnika oraz ilości i rodzaju dodanego węgla. Gdy rozdzielenie substancji rozpuszczonych wynosiło 86-90%, a warunki przepływu cieczy przez membranę odpowiadały współczynnikowi przenikania masy 45x10-4 cm/s, wtedy sprawność membran wynosiła 49,89-30,99 gh-1 cm-2 pod ciśnieniem 17x10 5 Pa dla roztworu NaCl o stężeniu 6,86 mx dm-3. Testowano także w tych samych warunkach separację w wyniku odwróconej osmozy 10 innych roztworów soli nieorganicznych. Zaprezentowano zdjęcia membran wykonane za pomocą mikroskopu skaningowego.