Membranski procesi
…
Činioci kao što su povećanje populacije, smanjenja zaliha površinskih voda i cene za potrošnju pitke vode su razlog za povećanje potrebe za optimizaciju postojećih procesa za pripremu vode. Membranski procesi su prošli u poslednjih 20 godina brzi razvoj, a danas se sve više koriste u području pripreme vode, gde su zamenili tehnologiju koja se koristi do sada.
Načela
Svrha korištenja membrana u procesima pripreme vode je uklanjanje onečišćenja iz sirove vode kako bismo dobili čistu vodu.
Membrane moraju biti propusne za rastvarač, ali ne i za rastvorene materije. Osmotski pritisak sistema odgovara stabilnoj razlici nivoa sa obe strane membrane. Ukoliko je pritisak na strani rastvorene materije veći od osmotskog pritiska, osmotski fenomen će biti obrnut i određene komponente, rastvarač će proći kroz membranu, dok će se druge komponente koncentrovati.
To znači da će se nakon prolaska kroz membrane modula stvoriti dve faze; čista voda ili permeat, dok sa druge strane nastaje otpadna voda koja sadrži čestice koje ne mogu proći kroz membrane tzv. koncentrat.
Pokretačka snaga procesa obično je pritisak (reverzna osmoza, nanofiltracija), ali to takođe može biti razlika koncentracije (dijaliza), pritisak para (pervaporacija, membranska destilacija) ili električni potencijal (elektro-dijaliza). Prema veličini pora membranske procese možemo klasifikovati:
| Metoda | Veličine pora | Zadržavanje | Zamenjena tehnologija |
|---|---|---|---|
| Ultra-filtracija | 3 – 50 nm | Makromolekuli, organske supstance (virusi, bakterije), koloidne čestice | Peščani filteri, koagulacija, sedimentacija |
| Nano-filtracija | 1 – 3 nm | Multivalentni joni, rastvorena organska jedinjenja (pesticidi, sekundarni produkti dezinfekcije) | Standardne metode omekšavanja vode (jonski izmjenjivači, natrijum karbonat) |
| Reverzna osmoza | 0,1 – 1 nm | jednomocné ionty, veškeré rozpuštěné látky | Destilacija |
Polje potencijalnih aplikacija za membransku tehnologiju kontinuirano raste s povećanjem zahteva za dostupnost pitke vode za rastuću populaciju. Svugde u svetu je registrovan smanjen kvalitet površinskih i podzemnih voda zbog uticaja industrijalizacije, poljoprivredne proizvodnje i ljudskih aktivnosti u celini. Istina je da je za desalinizaciju morske vode tehnologija bila dostupna, ali je njihova cena ograničila njihovo korištenje u praksi. S daljim razvojem membranskih tehnologija i njihovim pristupačnijim cenama, navedena tehnologija postaje ekonomski najpovoljnija za pripremu pitke vode iz morske vode.
Primjena
- Mobilne jedinice za pripremu vode
- Desalinizacija morske vode
- Desalinizacija pitke vode (omekšavanje vode, uklanjanje kolodnih supstanci i bakterija…)
- Eliminacija teških metala i opasnih jedinjenja iz vode
Prednosti
- Minimalni prostorni zahtevi u odnosu na konvencionalne tehnologije
- Minimalni operativni zahtevi
- Mala potrošnja hemikalija