Ing. Zuzana Honzajková. VŠCHT Praha, ÚCHOP, Technická 5, Praha 6,

Transkript

1 Membránov nové separační procesy Ing. Zuzana Honzajková VŠCHT Praha, ÚCHOP, Technická 5, Praha 6, ÚCHOP

2 Historie MSP 1748 První studie popisující základy membránových jevů - Nollet objevil, že přes prasečí močový měchýř prochází přednostně ethanol, pokud je ponořen z jedné strany do směsi ethanol-voda a z druhé do čisté vody 1846 Schoenbein použití nitrocelulózové membrány V roce 1907 vynalezl Bechhold metodu přípravy syntetické membrány 1927 Sartorius Company komerčně dostupné membrány 1945 dialýza, umělou ledvinou zachráněn první lidský život 1957 oficiálně uznána membránová technologie 1958 první pokroky v odsolování vody

3 Tlakové membránové separační procesy princip separace proces mikrofiltrace ultrafiltrace nanofiltrace revezní osmóza velikost zachycených částic > 0,1 µm 0,1-0,05 µm 0,01-0,001 µm 0,001-0,0001 µm pracovní tlak 0,2-5 bar 0,3 10 bar 5-15 bar bar fyzikálně chemický proces vstup dělen pomocí semipermeabilní membrány na permeát a retentát k udržení toku přes membránu je nutná hnací síla čím menší velikost pórů membrány, tím je potřeba větší pracovní tlak

4 Princip reverzní osmózy Osmóza Reverzní osmóza

5 voda monovalentní multivalentní ionty ionty viry bakterie nerozpuštěné látky MIKROFILTRACE ULTRAFILTRACE NANOFILTRACE REVERZNÍ OSMÓZA

6 Struktura membrán

7 acetát celulosy

8 polyamid

9 Deskový modul membrána permeát vstup koncentrát distanční podložka permeát

10 Spirálně vinutý modul odtok permeátu, 2 odtok koncentrátu, 3 spacer odvádějící permeát, 4 membrána, 5 spacer pro rozvod vstupu a odvod koncentrátu, 6 - vnější obal, 7 vnitřní perforovaná trubka, 8 tok vstupní vody

11 Použití MSP Zdravotnictví demi voda, hemodialýza Potravinářství mikrofiltrace mléka náhrada pasterace, ovocné šťávy - zahušťování, filtrace vína Průmysl, energetika demi voda, čištění odpadních vod

12 Hemodialýza

13 Ultrafiltrace - džusy koncentrát ovocná šťáva doprava naředění vodou

14

15

16 Vyžití MSP na ÚCHOP Skládkové výluhy Průsakové vody z popílkovišť elektráren Průmyslové odpadní vody Pitná voda

17 LAB M20

18 deskový membránový modul LabStak M20

19

20

21

22 Skládka Všebořice bývalý uhelný důl dvě složiště Poloprovoz čištění skládkového výluhu

23 Skládkový výluh vysoká solnost (RAS až 10 g/l) složení: převážně SO 4,Cl, CO 3 2, Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ CHSK 800 mg/l, TOC 200 mg/l obsahuje těžké kovy Produkce cca 100 m 3 výluhu za den

24

25 Foto od mary

26

27 skládkový výluh Permeát RAS[mg/l] N amon [mg/l] TOC[mg/l] vodivost[ms/cm] <10 3 <0,5 0,05

28 Odkaliště, průsakové vody z popílkovíště foto Poloprovoz čištění průsakových vod z popílkovišť

29 odkaliště

30

31 Vložit fotky

32 Pitná voda Řešení pro zdroje vod které jsou nevhodné pro konvenční úpravny pitné vody

33 Výsledky mikrobiologického rozboru Ukazatel Vstup Výstup GR61PP Výstup ETNA 01PP Výstup NF45 č. 252/2004Sb. "pitná voda" Escherichia coli [KTJ/100ml] Enterokoky intestinální [KTJ/100ml] Koliformní bakterie [KTJ/100ml] Clostridium perfringens [KTJ/100ml] počty kolonií při 22 C [KTJ/100ml]

34 Výsledky chemických analýz Ukazatel Vstup GR 61 ETNA 10 ETNA01 NF270 SU610 NF99 SU710 BW CPA2 NO - 3 [mg/l] 60,9 59,55 57,2 55,2 43,1 41,3 40,9 < 0,5 < 0,5 < 0,5 N-NH 3 [mg/l] 0,63 0,61 0,60 0,59 0,45 0,43 0,4 <0,10 <0,10 <0,10 SO 2-4 [mg/l] ,8 61,4 5,6 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 Cl - [mg/l] 91,2 87,9 87,3 76,6 44,8 42,2 37,6 < 1 < 1 < 1 TIC TOC Ca Mg Na K vodivost [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [ms/m] 52,17 45,6 42,1 45,1 13,58 10,7 6,75 < 0,5 < 0,5 < 0,5 11,75 4,39 4,1 4,27 2,41 2,32 2,30 < 0,5 < 0,5 < 0, ,9 89,6 70,1 26,1 16,3 12,52 < 0,5 < 0,5 < 0,5 23,4 19,8 19,1 18,2 5,8 2 1,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 86,3 79,3 75,5 58,3 47,5 42,8 37,53 1,6 1,2 1,5 12,4 10,8 10,6 10,6 8,3 7,6 6,15 0,5 < 0,5 0, ,4 31, ,58 0,57 0,47 Ultrafiltrace Nanofiltrace Reverzní osmóza

35 Poloprovoz Hostivice

36 Schéma zapojení membránového separačního zařízení na lokalitě 1-čerpadlo surové vody, 2-rukávový filtr, 3-pískový filtr, 4-vyrovnávací nádrž, 5- čerpadlo BUCK, 6-dávkování kyseliny, 7-dávkování antiscalantu, 8-dávkovacíčerpadla, 9-membránová separační jednotka, 10-dávkování minerálních látek do permeátu, 11- UV lampa, 12-zásobní nádrž na permeát

37

38 Pozor na domácí systémy reverzní osmózy Upravená voda je zbavena všech minerálních látek demineralizovaná vody a jej Závěr studie SZÚ: Demineralizovaná voda pro absenci nebo naprostý nedostatek základních minerálních součástí nemá charakter pitné vody a její pravidelnou konzumaci nebo jednorázovou konzumaci ve větším množství nutno považovat za zdravotně rizikovou až nebezpečnou.

39 Děkuji za pozornost