- Tytuł:
-
Nanofiltration renovation of mineral water
Nanofiltracyjne uzdatnianie wody mineralnej - Autorzy:
-
Bodzek, M.
Tomaszewska, B.
Rajca, M. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/205074.pdf
- Data publikacji:
- 2017
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
mineral water
water renovation
nanofiltration
hydrogeochemical type of water
woda mineralna
uzdatnianie wody
nanofiltracja
hydrogeochemiczny rodzaj wody - Opis:
-
There is often a need to improve the taste of mineral water by reducing the sulphate ion content. It was
found that for such an effect, nanofiltration (NF) process can be used. In the case, the proposed formula was assumed
obtaining a mineral water with reduction of H2S and SO4 2- content through the following processes: stripping
– UF/MF or rapid filtration – nanofiltration – mixing with raw water or filtration through calcium bed. The paper
shows the results of the tests, with use of mineral waters and nanofiltration. Commercial nanofiltration membranes
NF-270 Dow Filmtec and NF-DK GE Infrastructure Water&Process Technologies were applied. NF was carried
out for mixed water from both water intakes (1 and 2), recovery of 50%, at transmembrane pressure of 0.8–1.2 MPa
in the dead-end filtration mode. In addition, the permeate obtained in NF was filtered through a column filled with
1.0–3.0 mm limestone rock, in order to improve the composition of mineral water. The tested mineral water is the
sulphate-chloride-sodium-calcium-magnesium in nature and contains 991 mg/L of SO42-and 2398 mg/L of TDS,
while the permeate after NF showed the chloride – sodium hydrogeochemical type (TDS: 780–1470 mg/L, sulfate
10–202.7 mg/L, calcium 23–39.7 mg/L, magnesium 11–28 mg/L). As a result of water treatment in the NF process,
high reduction of SO42- ions was obtained (79–98.7%), while the TDS was reduced in 51–64%. Because the
process of NF allows for relatively high reduction of bivalent ions, a significant reduction in calcium ion content
(84–88%) and magnesium (84–89%) has been also obtained. Monovalent ions were reduced to a lesser extent, i.e.
sodium in 46% and bicarbonates in 39–64.1%. Despite obtaining the positive effect of the sulphate ions content
reduction, the NF process significantly changed the mineralogy composition of water. The permeate filtration
(DK-NF membrane) on the CaCO3 deposit led to a correction of the hydrogeochemical type of water from chloridesodium
to chloride-bicarbonate-sodium. The concentration of calcium ions was increased by 60.5% and was
28.2 mg/L, and bicarbonate ions by 7.78% (increased to 195 mg/L). Based on a morphological assessment of the
deposits in the SEM image and their chemical composition, the presence of gypsum crystals was detected on the
surface of the NF-270 membrane. The deposits formed on the NF-DK membrane were of a completely different
character as aggregations of iron and aluminium oxides/hydroxides were found. Such significant mineralogical
differences between the secondary deposits crystallising on the surface of the membranes point to the impact of
several factors, including membrane characteristics, concentration polarisation, mass transport mechanisms, etc.
W pracy przedstawiono wyniki badań, z wykorzystaniem wód mineralnych oraz nanofiltracji. Zastosowano komercyjną membranę nanofiltracyjną NF-270 firmy Dow Filmtec oraz membranę oznaczoną jako NF-DK firmy GE. Filtrację prowadzono dla odzysku wody wynoszącego 50%, pod ciśnieniem transmembranowym w zakresie 0,8–2,0 MPa w układzie filtracji dead-end. Dodatkowo permeat uzyskany w nanofiltracji filtrowano przez kolumnę wypełnioną skałą wapienną o frakcji 1,0–3,0 mm, w celu poprawy składu mineralnego wody. Badana woda mineralna posiadała charakter wody siarczanowo-chlorkowo-sodowo-magnezowo-wapniowej, natomiast permeat po NF wykazywał chlorkowo-sodowo-potasowy typ hydrogeochemiczny. W wyniku uzdatniania wody w procesie NF, uzyskano wysoką redukcję jonów SO4 – 96–98%, natomiast TDS zostało obniżone o ok. 51–64%. Ponieważ proces nanofiltracji pozwala na stosunkowo wysoką redukcję jonów dwuwartościowych, uzyskano również znaczące obniżenie zawartości jonów wapnia (84–88%) i magnezu (84–89%). Jony jednowartościowe obniżone zostały w mniejszym stopniu, tj. sód (46%), a wodorowęglany (49–51%). Filtracja permeatu, po membranie DK-NF, na złożu CaCO3, doprowadziła do korekty typu hydrogeochemicznego permeatu, z chlorkowo-sodowo-potasowego na chlorkowo-wodorowęglanowo-sodowy. Na podstawie oceny morfologicznej osadów w obrazach SEM i ich składu chemicznego, na powierzchni membrany NF-270 stwierdzono obecność kryształów gipsu. Osady utworzone na powierzchni membrany NFDK miały zupełnie inny charakter. Stwierdzono skupiska tlenków/wodorotlenków żelaza i glinu. Nanofiltracja jest odpowiednią metodą pozwalającą na modyfikację smakową wody mineralnej. - Źródło:
-
Archives of Environmental Protection; 2017, 43, 2; 51-59
2083-4772
2083-4810 - Pojawia się w:
- Archives of Environmental Protection
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł