Oczyszczanie wód gruntowych
Oczyszczanie wód gruntowych
Wody powierzchniowe, w odróżnieniu od wód podziemnych charakteryzują się często obecnością dużej ilości bakterii, wirusów i mikroorganizmów, wysoką mętnością, wysokim stężeniem substancji organicznej oraz występowaniem mikrozanieczyszczeń takich jak pestycydy, substancje smakowe i zapachowe. Ultrafiltracja jako pojedynczy proces jednostkowy jest nieodpowiednia z przyczyn hydraulicznych (ograniczona wydajność spowodowana „foulingiem membrany”) oraz w wyniku produkcji wody o nieodpowiedniej jakości. Dlatego łączy się ją z utlenianiem i/lub adsorpcją na sproszkowanym węglu aktywnym lub stosuje się koagulację. Układy takie mogą być stosowane albo bezpośrednio do uzdatniania wody surowej albo wody po wstępnym klarowaniu metodą klasyczną.
Przy zastosowaniu procesów hybrydowych, zanieczyszczenia nieorganiczne oraz organiczne mogą być usuwane bardziej efektywnie. W większości przypadków takie układy pozwalają nie tylko na poprawę jakości uzdatnionej wody ale również zmniejszają „fouling” membran. Powoduje to wzrost wydajności o około 30% oraz zmniejszenie częstotliwości oraz efektywności płukania membran.
2. Moduł ultrafiltracji oparty na wydrążonych włóknach (kapilarach)
2.1. Budowa i działanie – membrany kapilarne
Membrany „hollow fiber” to długie i bardzo wąskie rurki spakowane w obudowie w wiązkach po kilkaset do kilkunastu tysięcy sztuk. Z jednej strony , otwarty koniec kapilar zamyka się specjalnym klejem oraz otwartą przestrzeń między kapilarami i ścianą obudowy wypełnia się klejem.
2.2. Technologia filtracji „hollow fiber”
Membrany mogą być stosowane w dwu podstawowych schematach zasilania:
- dead-end – zanieczyszczenia odbierane są tylko podczas osobnego procesu płukania
- cross-flow – filtracja przepływowa, polega na stałym odprowadzaniu koncentratu
Filtracja prowadzona wg schematu dead-end zużywa mniej energii i ma niższe ciśnienie pracy niż wg schematu cross-flow. Równocześnie filtracja cross-flow toleruje wyższe stężenie ciał stałych w filtrowanej wodzie.
Dodatkowo praca w systemie filtracji dead – end może przebiegać wg dwóch schematów zasilania:
- system pracy membrany UF “hollow fiber” w systemie “od środka – na zewnątrz”
- system pracy membrany UF “hollow fiber” w systemie “z zewnątrz – do środka”
Większość procesów technologii membranowej stosowało konfigurację „cross flow” w której filtrowana woda jest pompowana wzdłuż powierzchni błony i tylko niewielka jej część jest filtrowana przez membranę, żeby uniknąć osadzania się substancji stałych i mikroorganizmów na jej powierzchni. Taka metoda prowadzenia procesu filtracji związana była z wysokim zużyciem energii (wymagała wielokrotnej cyrkulacji), co stanowiło istotną wadę systemów filtracji membranowej. Dlatego też zaczęło rozwijać inne , korzystniejsze energetycznie systemy filtracji membranowej, znane pod nazwą „ślepej uliczki” lub filtracji „dead-end”. Membrana osmotyczna podczas filtracji zatrzymuje wszystkie zawiesiny i mikroorganizmy na powierzchni błony, co powoduje wzrost oporu przepływu. W celu zachowania stałej wydajności procesu filtracji, okresowo (lub po uzyskaniu określonego oporu hydraulicznego przepływu) system jest płukany przez odwracanie kierunku przepływu strumienia przez krótki okres czasu (typowo 20 do 60 sekund). Płukanie odbywa się zawsze wodą przefiltrowaną, która może być czerpana z dodatkowej membrany umieszczonej równolegle, ze zbiornika magazynowego lub osobnego zbiornika wody płucznej. Płukanie membran jest bardzo efektywne, ponieważ mała średnica porów powoduje, że zanieczyszczenia osadzą się na membranach, a nie w porach. Dlatego po płukaniu współczynnik prędkości filtracji przywracany jest niemalże do wartości początkowej.
2.3.Typowe zastosowania
- w systemach odwróconej osmozy jako filtracja wstępna i ciągła filtracja dla uzyskania super czystej wody
- zatężanie i oddzielanie dużych cząsteczek, koloidów i związków organicznych w wodzie, usuwanie bakterii , alg itp.
- do produkcji wody pitnej i mineralnej
- roztwory enzymów, rozdzielanie i oczyszczanie
- zatężanie i rozdzielanie syropów
- różne gałęzie przemysłu m in mleczarstwo, cukrownictwo, itp. zatężanie octu , rozdzielanie i oczyszczanie
- oczyszczalnie ścieków przemysłowych i komunalnych i ponowne użycie wody
Recent Comments