OBRADA OTPADNE VODE INDUSTRIJE SKROBA MIKROFILTRACIJOM
UVOD U VEŽBE
. . Waterfriend
Waterfriend Šta su membranski separacioni procesi:
-Zasnivaju se na primeni polupropustljivih membrana
-Pogonske sile: gradijent koncentracije, gradijent pritiska, gradijent hemijskog ili električnog potencijala
. . Waterfriend
Waterfriend
retentatretentat
fluidfluid
permeatpermeat
. . Waterfriend
Waterfriend Opšti kriterijum za podelu membranskih separacionih sistema:
1.Efekat sita2.Separacija zasnovana na različitoj difuzivnosti i različitom afinitetu komponenata prema mebrani3.Separacija zasnovana na rzlici u naelektrisanju molekula
Vrste separacije Prečnik pora [nm] Opseg razdvajanja - MWCO [Da]
MF 50 - 1000 100000 - 1000000UF 10 - 100 > 500NF 1 - 10 150 - 1000RO 0,1 - 1 < 200
. . Waterfriend
Waterfriend
reversna osmoza
vodamono-
valentni joni
bi-valentni
joni virusi bakterijesuspendovan
e čestice
vodamono-
valentni joni
bi-valentni
joni virusi
vodamono-
valentni joni
bi-valentni
joni
vodamono-
valentnijoni
bi-valentni
joni
mikrofiltracija
ultrafiltracija
nanafiltracija
saharoza
saharoza
saharoza
Tipovi tehnika membranske separacije
. . Waterfriend
Waterfriend
Pul Piz11
2266
3355
77 13131111 121244
88
99
1010
Voda Voda
1 – rezervoar, 2 – termostat, 3 – pumpa, 4 – modul sa membranom, 5 – posuda za permeat, 6 – posuda za retentat, 7 – ventil za
regulisanje protoka, 8 – ventil za regulisanje pritiska, 9 – ventil za retentat, 10 – termometar, 11 – manometar,
12 – manometar, 13 – rotametar
. . Waterfriend
Waterfriend Karakterizacija membranskih separacionih procesa:
FLUKS PERMEATA: J = V/ (A * t)
J – fluks permeata [L/m2h]V – zapremina permeata [L]A – površina membrane [m2]t – vreme separacije [h]
STEPEN UGUŠĆIVANJA: VCF = V0 / VR
VCF – stepen ugušćivanja [L / L]V0 – zapremina napojne smeše [L]VR – zapremina retentata [L]
. . Waterfriend
Waterfriend Karakteriyacija membranskih separacionih procesa:
PERMEABILNOST: P = V/(t * A * P)
P – permeabilnost odre]ene komponente [L/hm2Pa]V – yapremina permeirajué komponente [L]t – proteklo vreme [h]A – površina membrane [m2]P – transembranski pritisak [Pa]
SELEKTIVNOST: Lp = Jv / P
Lp – hidraulička permeabilnost membrane [L/m2hPa]Jv – fluks vode [L/m2h]P – transmembranski pritisak [Pa]
. . Waterfriend
Waterfriend Karakterizacija membranskih separacionih procesa:
KOEFICIJENT ZADRŽAVANJA: Ri = (Cni – Cp
i) / Cni * 100
Ri – koeficijent zadržavanja komponente i [%]
Cni – koncentracija komponente i u napojnoj smeši [g/L]
Cp
i – koncentracija komponente i u permeatu [g/L]
. . Waterfriend
Waterfriend
Vrste modulai membrana:
Spiralno namotani moduli
. . Waterfriend
Waterfriend
Vrste modulai membrana:
Moduli sa šupljim vlaknima
. . Waterfriend
Waterfriend
Vrste modulai membrana:
Moduli sa diskovima i ravnim membranama
. . Waterfriend
Waterfriend
Vrste modulai membrana:
Moduli sa cevnimmembranama
. . Waterfriend
Waterfriend
Vrste protoka
. . Waterfriend
Waterfriend
Oblast pod uticajem prenosa mase
FFll
uukkss
Veći protok
Viša temperatura
Manja koncentracija napojne smeše
Transmembranski pritisakTransmembranski pritisak
voda
Koncentraciona polarizacijaKoncentraciona polarizacija i prljanje membranei prljanje membrane
MembranMembranaa
CCnn
CCmm
FluFluksks
border of theborder of theconcentration layerconcentration layer
. . Waterfriend
Waterfriend
Keramička membrana
Donacij a: GEA 200 nm 4,42x10-3 m2
MaterijalMaterijal
Parametri Q [L/h] T [°C] P [bar]
Varirane vrednosti
50/100/150 20 1/2/3
. . Waterfriend
Waterfriend
Karakteristike otpadne vode su:
HPK - 12000 mg O2/l
Mutnoća – 2100 NTU
. . Waterfriend
Waterfriend TOK EKSPERIMENTA
1. Ispitivanje: Određivanje fluksa destilovane vode (Jv = V / (A*t))
Uslovi: Q = 100 L/h i P = 3 bar Jv = ?Q = 100 L/h i P = 2 bar Jv = ?Q = 100 L/h i P = 1 bar Jv = ?
Za t = 2 min ističe V = ? zapremina destilovane vode
2. Ispitivanje: Određivanje fluksa permeata otpadne vode industrije skroba(Jv = V / (A*t))
Uslovi: Q = 100 L/h i P = 3 bar Jv = ?Q = 100 L/h i P = 2 bar Jv = ?Q = 100 L/h i P = 1 bar Jv = ?Za t = 2 min ističe V = ? zapremina permeata
. . Waterfriend
Waterfriend TOK EKSPERIMENTA
3. Ispitivanje: Definisanje pada fluksa permeata otpadne vode industrije skroba (J) tokom vremena (30 - 35 min)
Uslovi: Q = 100 L/h i P = 1 barKontinualno merenje: V zapremina permeata ističe za 2 min
Primer: t [min] kumulativno
t [min] V [ml] permeata
J [L/m2h]
2 2 5,5
4 2 4
6 2 4,8
8 ... 2 ... 4,6 …
. . Waterfriend
Waterfriend
Fluks vode i fluks permeata otpadne vode, u zavisnosti od transmembranskog pritiska pri mikrofiltraciji sa keramičkom membranom
Fluks permeata otpadne vode (95 L/m2h) pri transmembanskom pritisku od 1 bara 9 puta manja od fluksa destilovane vode i ta tendenciju se zadržava sa povećanjem pritiska. Smanjenje fluksa znači da dolazi do stvaranja otpora tokom mikrofiltracije otpadne vode, tj. do stvaranja dodatnog filtracionog sloja na površini membrane od jedinjenja prisutnih u otpadnoj vodi.
. . Waterfriend
Waterfriend
Fluks vode i fluks permeata otpadne vode, u zavisnosti od transmembranskog pritiska pri mikrofiltraciji sa keramičkom membranom i u zavisnosti od vremena
Grafički prikaz rezultata:
0 50 100 150 200 2505
10
15
20
25
30
35
J (l
m-2h-1
)
t (min)
J permeataM 200 nmNSM nacinTMP = 3 bara, Q = 150 lh-1, Tt = 4h
. . Waterfriend
Waterfriend ZAHVALJUJEMO SE
Kompaniji Victoriaoil, Šid za donacije, i Predstavništvu GEA, Westfalia Separator GmbH u Beogradu, za doniranu keramičku membranu.
Prezentovana istraživanja su deo IPA CBC projekta pod nazivom "Cross-border network for knowledge transfer and innovative development in wastewater treatment" (akronim: WATERFRIEND) br. HUSRB/1203/221/196.
. . Waterfriend
Waterfriend Logo of the WATERFRIEND project:
Top Related