Ciśnieniowe techniki membranowe (część 2)

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Ciśnieniowe techniki membranowe (część 2)"

Irena Lewicka
8 lat temu
Przeglądów:

1 Wykład 5 Ciśnieniowe techniki membranowe (część 2) Opracowała dr Elżbieta Megiel

2 Nanofiltracja (ang. Nanofiltration) NF GMM 200 Da rozmiar molekuły 1 nm, TMM 5 30 atm Membrany jonoselektywne Stopień zatrzymywania: NO 3 - < Cl - < OH - < SO 4 2- < CO 3 2- H + < Na + < K + < Ca 2+ < Mg 2+ < Cu 2+ Zmiękczanie wody procesowej i pitnej przy jednoczesnej permeacji jonów jednowartościowych soli Zatrzymywanie związków organicznych podczas permeacji jednowartościowych soli, odsalanie serwatki przy jednoczesnym zatrzymywaniu laktozy i protein Odsalanie ścieków zawierających związki powierzchniowo czynne Rozdzielanie mało i wielkocząsteczkowych składników w roztworach wodnych Oddzielanie związków organicznych małocząsteczkowych z ich roztworów wodnych np. glicerolu, glukozy, glikoli

2+ < Mg 2+ < Cu 2+ Zmiękczanie wody procesowej i pitnej przy jednoczesnej permeacji jonów jednowartościowych soli Zatrzymywanie związków organicznych podczas permeacji

3 Membrany do NF Membrana jonowymienna to polielektrolit w formie płaskiej błony, w których do polimerowego szkieletu przyłączone są centra aktywne z ruchliwym łatwo odszczepialnym jonem. Kationowymienne z grupami -SO 3 H, -COOH, -AsO 3 H Anionowymienne z grupami -NR 3+, -NR 2 H +, -NH 3 + Charakteryzowane za pomocą współczynnika retencji dla MgSO 4 przy wydajności m 3 /m 2 d i P tr =0.5 MPa. J. Ceynowa, Membrany selektywne i procesy membranowe, Membrany teoria i praktyka Średnia liczba grup jonowymiennych w membranach do NF 0,5 2 milimol/g membrany

Kationowymienne z grupami -SO 3 H, -COOH, -AsO 3 H Anionowymienne z grupami -NR 3+, -NR 2 H +, -NH 3 + Charakteryzowane za pomocą

4 Nanofiltracja w uzdatnianiu wody Zmiękczanie/usuwanie twardości wody Praca zbiorowa pod red. Anny Narębskiej Membrany i membranowe techniki rozdziału Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń, 1997

5 Nanofiltracja w uzdatnianiu wody Usuwanie rozpuszczalnych Naturalnych Substancji Organicznych (NOM):rozpuszczalne w wodzie kwasy fulwowe (MW 2000 Da), bardziej hydrofobowe kwasy humusowe (huminowe) (MW Da) mogą być prekursorami ubocznych produktów dezynfekcji z użyciem chloru, mogą kompleksować jony metali ciężkich.

hydrofobowe kwasy humusowe (huminowe) (MW 2000 5000 Da) mogą być prekursorami

6 Nanofiltracja w uzdatnianiu wody M. Bodzek, Przegląd możliwości wykorzystania technik membranowych w usuwaniu mikroorganizmów i zanieczyszczeń organicznych ze środowiska wodnego, Inżynieria i ochrona środowiska, 2013, 16, 5-37.

membranowych w usuwaniu mikroorganizmów i zanieczyszczeń

7 Nanofiltracja w uzdatnianiu wody Usuwanie organicznych ubocznych produktów dezynfekcji wody (UPD) M. Bodzek, Przegląd możliwości wykorzystania technik membranowych w usuwaniu mikroorganizmów i zanieczyszczeń organicznych ze środowiska wodnego, Inżynieria i ochrona środowiska, 2013, 16, 5-37.

8 Nanofiltracja w uzdatnianiu wody M. Bodzek, Przegląd możliwości wykorzystania technik membranowych w usuwaniu mikroorganizmów i zanieczyszczeń organicznych ze środowiska wodnego, Inżynieria i ochrona środowiska, 2013, 16, 5-37.

9 Odwrócona osmoza ang. Reverse Osmosis RO

10 Odwrócona osmoza - hiperfiltracja

11 M. Kabsch-Korbutowicz, K. Majewska- Nowak, Techniki membranowe w ochronie środowiska, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska Średnie zasolenie oceanów 35

12 Membrany do odwróconej osmozy Materiał Producent Substancja Strumień x R % membrany zatrzymywana 10 4 cm 3 /cm 2 s Octan celulozy Toray NaCl Poliamid Du Pont NaCl aromatyczny Usieciowany Poliamid aromatyczny Film Tec Fenol Etanol Metanol Praca zbiorowa pod red. Anny Narębskiej Membrany i membranowe techniki rozdziału Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń, 1997

5 aromatyczny Usieciowany Poliamid aromatyczny Film Tec Fenol Etanol Metanol 8.

13 Porównanie membran do RO i NF Membrana Ciśnienie Współczynnik retencji % MPa NaCl MgCl 2 NaNO 3 MgSO 4 FT 30 RO NF-70 NF NF Praca zbiorowa pod red. Anny Narębskiej Membrany i membranowe techniki rozdziału Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń, 1997

5 75 70 50 97.5 NF-45 0.9 50 83 20 97.5 Praca zbiorowa pod red.

14 Odwrócona osmoza w odsalaniu wód Woda morska 35 g/dm 3, wody słonawe 2-5 g/dm 3 M. Bodzek, K. Konieczny, Technologie membranowe w uzdatnianiu wody do picia, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska

15 Odwrócona osmoza w odsalania wód morskich M. Bodzek, K. Konieczny, Technologie membranowe w uzdatnianiu wody do picia, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska

16 Czynniki ograniczające RO

17 Wieloetapowe oczyszczanie membranowe

18 Woda ultraczysta z wieloetapowego oczyszczania z odwróconą osmozą Główne etapy oczyszczania wody: Oczyszczanie wstępne (w celu ochrony membrany odwróconej osmozy) Membrana odwróconej osmozy Lampa UV dwuzakresowa (185/254 nm) usuwająca bakterie i śladowe ilości substancji organicznych - dla systemów z lampą Mieszane złoże żywic jonowymiennych (usuwanie pozostałych jonów) Złoże organex (usuwanie śladowych zanieczyszczeń jonowych i organicznych) Filtr końcowy Millipak z membraną mikrofiltracyjną (membrana 0,22 μm)

ilości substancji organicznych - dla systemów z lampą Mieszane złoże żywic jonowymiennych (usuwanie pozostałych jonów) Złoże

19 Przykładowe parametry wody ultraczystej otrzymanej z wykorzystaniem wieloetapowego oczyszczania z RO Przewodność wody pitnej zgodnie z rozporządzeniem Ministerstwa Zdrowia 2500 S/cm M. Bodzek, Przegląd możliwości wykorzystania technik membranowych w usuwaniu mikroorganizmów i zanieczyszczeń organicznych ze środowiska wodnego, Inżynieria i ochrona środowiska, 2013, 16, 5-37.

Podobne dokumenty

Klasyfikacja procesów membranowych. Magdalena Bielecka Agnieszka Janus

Klasyfikacja procesów membranowych Magdalena Bielecka Agnieszka Janus 1 Co to jest membrana Jest granica pozwalająca na kontrolowany transport jednego lub wielu składników z mieszanin ciał stałych, ciekłych