Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Praktyczne zastosowanie ciśnieniowych technik membranowych w gospodarce wodno-ściekowej (cz. 2)

Practical application of pressure-driven membrane techniques for water and wastewater management. Part 2
Fot. WEHRLE Umwelt

Procesom uzdatniania wód stawiane są coraz wyższe wymagania pod względem jakości i bezawaryjności przebiegu. W złożonych układach technologicznych uzdatniania wód do celów przemysłowych i do picia korzysta się także z ciśnieniowych technik membranowych. W artykule podano przykłady takich instalacji działających w zakładach wodociągowych i w przemyśle.

W poprzednich artykułach [13, 14] opisano ciśnieniowe techniki membranowe i czynniki wpływające na wydajność procesów membranowych, a także podano przykłady instalacji odsalania i demineralizacji stosowane do otrzymywania wody do picia i do celów przemysłowych w polskiej energetyce i kopalnictwie.

Poniżej opisano przykładowe instalacje wykorzystujące ciśnieniowe techniki membranowe do zmiękczania wody, usuwania żelaza i manganu oraz mętności i mikroorganizmów z wód uzdatnianych do celów przemysłowych i do picia.

Zmiękczanie wody

Twardość wód naturalnych (suma zawartości jonów wapnia i magnezu) waha się od kilku do kilkuset mg CaCO3/l. Wody powierzchniowe charakteryzują się mniejszą twardością (szczególnie węglanową) w porównaniu z wodami podziemnymi. Największy udział na ogół przypada związkom wapnia (stosunek stężeń jonów Ca2+ do Mg2+ wynosi od 4:1 do 2:1), których stężenie może dochodzić nawet do kilkuset mg/l.

Przeczytaj także: Praktyczne zastosowanie ciśnieniowych technik membranowych w gospodarce wodno-ściekowej (cz. 1.) >>

Wapń i magnez są niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka, z drugiej jednak strony nadmierna twardość wody jest szkodliwa dla zdrowia. Według przepisów woda do picia powinna mieć twardość 60–500 mg CaCO3/l, a zawartość magnezu 30 mg/l [1].

Nanofiltrację do uzdatniania wód głębinowych stosuje się w praktyce w Stacji Uzdatniania Wody „Zawada” k. Dębicy, głównie do zmniejszania twardości (500 mg CaCO3/l). System w ciągu technologicznym oczyszczającym wodę przedstawia się następu­jąco [3]:

Woda głębinowa → Usuwanie Fe i Mn → Filtr węglowy → Nanofiltracja → Uzdatnianie końcowe → Woda do picia

Parametry urządzenia to [3]:

  • wydajność permeatu (produktu): 50 m3/h w temp. 15°C,
  • wydajność koncentratu (odrzutu): 12,5 m3/h przy odzysku wody 80%,
  • ciśnienie robocze: 8–12 barów,
  • membrany nanofiltracyjne Desal 8×40" HL8040F400,
  • zestaw chemicznego płukania, konserwacji i dezynfekcji postojowej.

Usuwanie żelaza i manganu

Najbardziej typowymi domieszkami stanowiącymi zanieczyszczenia wód podziemnych pochodzenia naturalnego są sole żelaza i manganu. Nowoczesną metodą ich usuwania z wód podziemnych jest połączenie utlenienia za pomocą powietrza i KMnO4 oraz mikrofiltracji, szczególnie wtedy, gdy stężenia tych metali są wysokie i zmienne [4, 5].

Metoda ta jest podobna do klasycznej z tą różnicą, że zamiast filtracji wgłębnej stosuje się mikrofiltrację. Zaletą tego sposobu usuwania Fe i Mn jest produkcja wody o wysokiej jakości i kompaktowy charakter urządzeń.

Firma GE Water & Process Technologies proponuje do tego celu technologię ZeeWeed, w której stosuje się kapilarne mikrofiltracyjne membrany zanurzone pracujące na niskim podciśnieniu, filtrując wodę z zewnątrz kapilar do wewnątrz (rys. 1).

Do zbiornika wprowadzane jest powietrze, którego pęcherzyki unoszą się wzdłuż włókien modułu membranowego, wytwarzając turbulencję i oczyszczając w sposób ciągły powierzchnię membran, co przyczynia się do ograniczenia zjawiska „foulingu” nawet przy bardzo wysokich zawartościach zawiesin, także inkrustujących lub trudnoopadalnych.

Wprowadzane powietrze powoduje również utlenianie Fe2+, Mn2+ i niektórych związków organicznych. Stosowane membrany są odporne na utleniacze i pracują efektywnie w obecności dużej ilości zawiesin i wysokiej zawartości żelaza i manganu (tabela 1) [4].

Przykładem skutecznego zastosowania takiego rozwiązania jest instalacja w Stacji Uzdatniania Wody Dołowej KWK „Piast”, o wydajności 2600 m3/d, wybudowana w oparciu o mikrofiltrację ZeeWeed w celu oczyszczania wody głębinowej na potrzeby kopalni.

Proces uzdatniania składa się z trzech podstawowych etapów: filtracja wstępna, utlenianie Fe, Mn w zbiorniku procesowym oraz mikrofiltracja na membranach ZeeWeed 1000. Instalacja mikrofiltracji zawiera trzy kasety z membranami i inne oprzyrządowanie. W tabeli 2 podano efektywność uzdatniania wody kopalnianej opisywaną metodą [4].

Usuwanie mętności i mikroorganizmów

Mętność wody spowodowana jest obecnością w niej cząstek zawieszonych, które rozpraszają i absorbują promieniowanie świetlne. Mogą one mieć różną wielkość, od cząstek koloidalnych do grubych zawiesin, i charakter mineralny, chociaż często w przypadku zanieczyszczenia wód powierzchniowych ściekami lub na skutek porywania osadów dennych dominują substancje organiczne.

Najczęściej stosowanym procesem membranowym do obniżania mętności wody jest mikrofiltracja (MF) i ultrafiltracja (UF) [4], której zastosowanie pozwala obniżyć mętność poniżej 1 NTU.

Czytaj dalej: Mikrofiltracja w praktyce >>

   03.06.2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl