tisk ]Membránové procesy
Faktory jako rostoucí populace, snižující se zásoba povrchové vody a cena za odběr pitné vody jsou důvodem k sílící nutnosti optimalizace stávajících úpravárenských postupů s ohledem na jejich ekonomiku. Membránové procesy prodělaly v posledních 20 letech rychlý vývoj a v dnešní době jsou stále častěji používány v oblasti úpravy vod, kde nahrazují doposud používané technologie.
Princip
Účelem použití membrán v procesu úpravy vod je zbavit surovou vodu nečistot a získat čistou vodu.
Membrána musí být propustná pro rozpouštědlo, nikoliv však pro rozpuštěné látky. Osmotický tlak systému odpovídá ustálenému rozdílu hladin na obou stranách membrány. Pokud bude tlak na straně rozpuštěné látky větší než tlak osmotický, dojde k obrácení osmotického jevu a membránou budou určité složky rozpouštědla procházet a určité se budou zakoncentrovávat před ní.
Ze vstupního proudu tak po průchodu membránovým modulem získáme dva proudy – čistou vodu, tj. permeát, a odpadní vodu, obsahující látky, které membránou neprojdou, tj. koncentrát.
Hnací silou celého procesu je většinou tlak (reverzní osmóza, nanofiltrace), ale může jí být i rozdíl koncentrací (dialýza), tlak par (pervaporace, membránová destilace), nebo elektrický potenciál (elektrodialýza). Podle velikosti pórů membrán rozlišujeme procesy na:
|
metoda |
Velikost pórů |
Zadržuje |
Nahrazuje technologii |
|
Ultrafiltrace |
3 – 50 nm |
makromolekuly, organické látky (viry, bakterie), koloidní látky |
Písková filtrace, koagulace, sedimentace |
|
Nanofiltrace |
1 – 3 nm |
vícemocné ionty, rozpuštěné organické látky (pesticidy, vedlejší produkty dezinfekce) |
Standardní metody změkčení vody (ionexy, vápno-soda) |
|
Reverzní osmóza |
0,1 – 1 nm |
jednomocné ionty, veškeré rozpuštěné látky |
Destilace |
Potenciál pro aplikaci membránových technologií je čím dál větší, s tím, jak rostou požadavky na dostupnost pitné vody pro stále rostoucí populaci. Na celém světě je pozorováno zhoršení kvality povrchových a podzemních vod vlivem industrializace, zemědělské produkce a obecně lidské činnosti. Technologie na odsolení mořské vody byly sice dostupné, ale jejich nákladnost limitovaly jejich použití v praxi. S nástupem membránových technologií a jejich dostupnosti je již ekonomicky výhodné připravovat pitnou vodu z mořské vody pomocí membrán.
Oblast použití
- mobilní úpravny vod
- odsolení mořské vody
- úprava pitné vody (změkčení, odstranění koloidních látek a bakterií…)
- odstranění těžkých kovů a nebezpečných látek z vody
Výhody
- nižší nároky na zastavěnou plochu než u konvenčních technologií
- minimální nároky na obsluhu
- nízká spotřeba chemikálií
