Układ hybrydowy wymiana jonowa –ultrafiltracja w oczyszczaniu wód w reaktorze membranowym

Reaktory membranowe z zanurzeniowym modułem kapilarnym są praktycznym rozwiązaniem w technologii uzdatniania wody. W pracy przedstawiono badania usuwania naturalnych związków organicznych (kwasy humusowe i fulwowe) w hybrydowym reaktorze membranowym, w którym realizowano proces wymiany jonowej MIEX®DOC oraz ultrafiltrację. Przepływowy reaktor membranowy z osadzonym w nim modułem ZeeWeed 1 (ZW1) pracował w podciśnieniu. W badaniach wykorzystano żywicę MIEX® firmy Orica Watercare oraz ultrafiltracyjny (UF) moduł kapilarny zanurzeniowy, wykonany z polifluorku winylidenu (PVDF), firmy GE Power&Water. Badano wpływ żywicy MIEX na poprawę pracy modułu membranowego w jednym urządzeniu (reaktorze) w odniesieniu do skuteczności oczyszczania wody modelowej oraz zmniejszenia niekorzystnego zjawiska foulingu. Stwierdzono wysoką efektywność usuwania związków organicznych tj. obniżenie stężenia rozpuszczonego węgla organicznego, absorbancji UV254, barwy o ok. 90% oraz parametru SUVA (absorbancja specyficzna w nadfiolecie UV254/RWO) do wartości około 1 m3/gC·m. Wykazano, iż testowany reaktor z ultrafiltracyjną membraną zanurzeniową, do którego dodawano żywicę MIEX®, nadaje się do praktycznego zastosowania w technologii uzdatniania wody, ze względu na efektywne oczyszczanie wód i poprawę pracy modułu membranowego. Kompaktowość zastosowanego urządzenia (reaktora) zachęca do modernizacji istniejących, zwłaszcza małych, stacji uzdatniania wód.

Pełny tekst (pdf)

1. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dn. 29 marca 2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, Dz. U. z 2007 r. Nr 123, poz. 858 i  zmieniające rozporządzenie w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi z dnia 20 kwietnia 2010 r.
2. www.miexresin.com [dostęp: 10 kwietnia 2013].
3. Li CH – W., Chen Y – S.: Fouling of UF membrane by humic substance: Effects of molecular weight and powder – activates carbon (PAC) pre – treatment, Desalination, no 170, 2004, pp. 59 – 67.
4. Yoon Y., Amy G., Cho J., Her N.: Effects of retained natural organic matter (NOM) on NOM rejection and membrane flux decline with nanofiltration and ultrafiltration, Desalination, no 173, 2005, pp. 209 – 221.
5. Laine J., Campos C., Baudin I., Janex M.: Understanding membrane fouling: A review of over a decade of research, w: Proceedings of “Membranes in Drinking and Industrial Water Production MDIW 2002”, Mulheim an der Ruhr, Germany, no 37a, 2002, pp. 351 – 361.
6. Lee N., Amy G., Lozier J.: Understanding natural organic matter fouling in low-pressure membrane filtration, Desalination, no 178, 2005, pp. 85-93.
7. Rajca M., Bodzek M.: Wpływ naturalnych substancji organicznych w wodzie powierzchniowej na fouling w procesie ultrafiltracji, Monografia Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, nr 58, 2009, s. 251-258.
8. Rajca M., Bodzek M., Konieczny K.: Application of mathematical models to the calculation of ultrafiltration flux in water treatment, Desalination, no 239, 2009, pp. 100-110.
9. Rajca M.: NOM fouling mechanism during ultrafiltration, Architecture, Civil Engineering, Environment, no 4 (1), 2011, pp. 113-119.
10. Pikkarainen A.T., Judd S.J., Jokela J., Gillberg L.: Pre-coagulation for mikrofiltration of an upland surface water, Water Research, no 38, 2004, pp. 455-465.