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

 


Jak uzyskać do 5000 zł za polecenie instalacji na gaz »

ogrzewanie na gaz


 

Który grzejnik wybrać? Aluminiowy czy stalowy »

grzejniki aluminiowe czy stalowe


 


Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Skróć czas montażu i uruchomienia układu mieszającego nawet o 50% »

uklad mieszający projektowanie



Jak zadbać o higienę w miejscach publicznych »

Na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


Jakich elemntów potrzebujesz do projektu fotowoltaicznego »

alternatywne zrodla energii


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Czy pompa ciepła się opłaca »

alternatywne zrodla energii


 


Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co osuszy powierznię do 80 m² »

osuszanie pomieszczeń


 

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

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
9/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje PV z magazynami energii
  • - Wentylacja obiektów gastronomicznych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

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