Naslov
Poroznost reverzno osmotskih membrana za obradbu voda
(Porosity of Reverse Osmosis Membranes for Water Treatment)

Autori
Košutić, Krešimir

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
02.06

Godina
1999

Stranica
99

Mentor
Kunst, Branko

Ključne riječi
reverzna osmoza; nanofiltracija; sastavljene membrane; veličina pora; veličinska raspodjela pora; efektivni broj pora; obradba vode
(reverse osmosis; nanofiltration; thin-film composite membranes; pore size; pore size distribution; effective number of pores; water treatment)

Sažetak
Cilj ovog rada bio je utvrditi poroznost nekoliko vrsta poliamidnih tankoslojnih reverzno osmotskih, RO i nanofiltracijskih, NF membrana, koje se kao komercijalno raspoloživi proizvodi rabe pri separacijskim postupcima obradbe voda. Za tu svrhu provjerena je vrijednost metode određivanja parametara poroznosti koja je predložena i ispitana za celulozno triacetatne membrane. Sama se metoda temelji na modelu prijenosa tvari kroz pore membrane pod djelovanjem površinskih sila, uz modifikacije i poboljšanja koje su omogućile da se uz veličinske raspodjele pora, VRP, izračuna i efektivni broj pora, N u površinski aktivnom sloju membrane. Pomoću eksperimentalno izmjerenih podataka propusnosti membrana za otopine referentnih tvari (markera) pri tlakovima od 6, 8 i 17 bara te primjenom teorijskih relacija o mehanizmu separacije, jednoznačno su određeni parametri poroznosti VRP i N za četiri tipa komercijalnih kompozitnih RO/NF membrana. Analiza propusnosti membrana provedena je na dva načina, pri čemu se odvojeni račun za svaki primijenjeni radni tlak pokazao boljim od zajedničkog računa s oba seta podataka te tako daje realniju poroznu sliku. VRP za sve su ispitane membrane bimodalnog oblika, pri čemu je širina krivulja različita za različite vrste membrana. Membrane užih raspodjela pora, kakve su HR95PP ("Dow Danmark") i TFC-88821ULP ("Fluid System") karakteristične su i po manjim dimenzijama pora te po većem efektivnom broju pora. Promjenom tlaka mijenjaju se parametri poroznosti membrana. Veći tlak suzuje krivulje VRP, smanjuje dimenzije pora i povećava efektivni broj pora. Te su promjene najizraženije kod HR i ULP, a najmanje kod membrana TS80 ("TriSep") i CPA2 (Hydranautics"). Pomoću parametara poroznosti te rezultata testiranja membrana s modelnim binarnim otopinama, utvrđen je dominantni mehanizam separacije za svaku vrstu membrane. HR i ULP membrane zadržavaju otopljene komponente u vodi temeljem odnosa veličine pora i veličine molekula/iona otopljene tvari u vodi, kod membrana TS80, čije su dimenzije šupljina u materijalu veće, na separacijski učinak dominatno i jače djeluju fizikalno kemijski kriteriji, kao što su električna nabijenost membrana, a jedino je mehanizam separacije membrana CPA upitan pa ga treba dodatno ispitati. Provjerena je učinkovitost membranskog zadržavanja različitih (večinom organskih) spojeva kao tipičnih zagađivala vode. Najbolji rezultati postignuti su sa HR i ULP, a nešto slabiji sa membranama vrsta CPA i TS80. Ponašanje karakteriziranih membrana provjereno je i reverzno osmotskom obradbom triju prirodnih voda namijenjenih piću, pri čemu su postignuti zadovoljavajući rezultati u smislu mekšanja vode i uklanjanja ukupno otopljenih tvari, dok je separacija humusnih tvari bila tek nešto slabija, ali još uvijek veća od 80 postotaka.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA