Problemi sve većeg zagađenja životne sredine i javnog zdravlјa podstakli su istraživanja u ovoj oblasti. Razvoj industrije i porast broja stanovništva sve više utiču na kvalitet, i dovode do sve veće potrošnje vode. Prema okvirnoj Direktivi Evropske Unije o vodama, potrebno je sprečiti pogoršanje utvrđenog osnovnog stanja i postići dobar status voda u utvrđenim rokovima, zabranom unošenja prioritetnih i smanjenjem unosa ostalih opasnih supstanci. Takođe, otpadne vode naselјa i industrije moraju se prečišćavati do te mere da se omogući njihova recirkulacija, ponovna upotreba i ispuštanje u recipijente.
Tehnologija vode i otpadnih voda je složena problematika, jer postoji više alternativnih procesa i tehnika kojima se može izvršiti priprema vode i prečišćavanje otpadnih voda. U te svrhe koriste se različite tehnike: taloženje, koagulacija i flokulacija, biološki procesi, adsorpcija, jonska izmena, centrifugiranje, evaporacija itd. Tokom dvadesetog veka uveden je niz novih tehnologija koje su imale za cilј da odgovore na sve kompleksnije i strožije zahteve u pogledu kvaliteta vode. Ako se posmatra razvoj pomenutih tehnologija u poslednjih dvadesetak godina, jasno je da je uvođenjem membranskih procesa separacije ostvaren najveći napredak na tom polјu. Brz razvoj i napredak membranskih tehnologija uslovlјavaju to da treba pomno pratiti novine u ovoj oblasti kako bi se obezbedile odgovarajuće smernice korisnicima membranskih postrojenja. Poznavanje i razumevanje osnovnih membranskih materijala, modula, fenomena faulinga, performansi itd., klјučni su za razvijanje novih tehnologija koje će obezbediti efikasan rad postrojenja za membransku separaciju.
Iskreno se zahvalјujem recenzenpšma rukopisa dr Boži Dalmaciji, redovnom profesoru Prirodno-matematičkog fakulteta u Novom Sadu, dr Aleksandri Tubić, vanrednom profesoru Prirodno-matematičkoG fakulteta u Novom Sadu i dr Marini Šćiban, redovnom profesoru Tehnološkog fakulteta u Novom Sadu, na korisnim savetima i dobronamernim sugestijama.
Takođe bih želela da se zahvalim mojim prijatelјima i kolegama koji su mi na bilo koji način pružili podršku tokom pisanja monografije, a koji he se u ovim redovima prepoznati.
I, na kraju, poseban dug i zahvalnost osećam prema svojoj porodici koja mi je pružila ne samo nesebičnu podršku i razumevanje tokom bavlјenja istraživačkim radom, ceh i neophodnu pomoć da ova monogGrafija bude objavlјena.
Takođe se zahvalјujem Ministarstvu prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije, na finansijskoj pomoći za izdavanje ove monografije.
Vesna Vasić
…“Naučno delo pod nazivom “Upotreba mikro i ultrafiltracije u tehnologiji vode i otpadnih voda”, autora dr Vesne Vasić, predstavlјa značajan naučni doprinos razumevanju teorijskih i praktičnih aspekata primene mikro i ultrafiltracije u tehnologiji vode i otpadnih voda, s obzirom da sadrži obilјe kako teorijskih postavki, tako i konkretnih primera njihove primene u ovoj oblasti…“
Prof. dr Marina Šćiban
…“Rukopis je sveobuhvatan, lako čitlјiv i na sadržajan način omogućava razumevanje membranskih separacionih procesa, načine primene i mogućnost njihovog unapređenja…“
Prof. dr Aleksandra Tubić
Sadržaj
1. UVOD
2. VODA I OTPADNA VODA
2.1. O vodi
2.2. Otpadna voda
2.2.1. Komunalne otpadne vode
2.2.2. Industrijske otpadne vode
2.3. Uticaj otpadne vode na životnu sredinu
2.4. Postupci prečišćavanja otpadnih voda
2.4.1. Recirkulacija i ponovna upotreba vode
3. MEMBRANSKI SEPARACIONI PROCESI
3.1. Podela membranskih separacionih procesa
3.2. Karakterizacija membranskih separacionih procesa
3.3. Membranski moduli
3.4. Konfiguracija modula
3.5. Koncentraciona polarizacija i zaprlјanost membrane
3.6. Postupci za povećanje fluksa permeata
4. MIKROFILTRACIJA I ULTRAFILTRACIJA
4.1. Mikrofiltracija
4.2. Ultrafiltracija
4.3. Uticaj različitih parametara na karakteristike mikro i ultrafiltracije
5. PRIMENA MIKRO I ULTRAFILTRACIJE U TEHNOLOGIJI VODE I OTPADNIH VODA
5.1. Primena mikro i ultrafiltracije u tehnologiji vode
5.2. Primena mikro i ultrafiltracije u obradi otpadnih voda
5.2.1. Membranski bioreaktori
6. ZAKLjUČNA RAZMATRANјA
7. LITERATURA
8. SKRAĆENICE I OZNAKE
1. Uvod
Membranski procesi su svi oni procesi koji se odvijaju na membrani, ili posredstvom membrane. Jedna od najvažnijih osobina membrana je njihova sposobnost da kontrolišu stepen permeabilnosti različitih vrsta proizvoda kroz membranu. Vrlo je teško dati preciznu definiciju membrane tako da svi aspekti budu obuhvaćeni. U najopštijem smislu membranu možemo opisati kao barijeru, sa složenom strukturom šuplјina, koja razdvaja dve faze i pri tome ograničava transport određenih hemijskih jedinjenja.
Poslednjih godina membranski separacioni procesi se intenzivno koriste u mnogim procesnim industrijama, kao što su: prehrambena, farmaceutska, hemijska industrija, metalurgija itd. Od velikog značaja je i njihova primena u tehnologiji vode i otpadnih voda. Ponovna upotreba vode i njena recirkulacija u proizvodni proces, prečišćavanje otpadnih voda, proizvodnja pijaće vode kao i zaštita životne sredine klјučni su izazovi od kojih zavisi budućnost naše planete. U svim ovim oblastima membranske tehnologije nalaze svoje mesto u sve većoj meri. Membranski separacioni procesi se sve više razvijaju i igraju važnu ulogu u tretmanu otpadnih voda kao i izdvajanju mnogih vrednih proizvoda iz različitih industrijskih otpadnih tokova.
Razvoj industrije i porast broja stanovništva dovode do sve veće potrošnje vode, kao i do porasta količine i stepena zagađenosti otpadnih voda. Zagađujuće materije koje se nalaze u otpadnim vodama su mnogobrojne, a posledice koje bi izazvalo ispuštanje neobrađene otpadne vode u recipijent, odnosno u ekosistem, su veoma ozbilјne i predstavlјaju jedan od osnovnih problema u borbi za zaštitu životne sredine. Imajući u vidu da troškovi obrade otpadnih voda rastu, kako zbog sve veće potrošnje vode, tako i zbog štete koju trpi okolina u koju se iste ispuštaju, i da su zahtevi u pogledu njihovog prečišćavanja sve strožiji, potrebno je preduzeti sve mere da se prečišćavanje i iskorišćenje otpadne vode izvrši na najefikasniji i najekonomičniji način uz upotrebu što manje količine energije. Zbog toga se, poslednjih godina, u literaturi može naći veliki broj radova koji se bave ovom problematikom.
U ovoj monografiji će biti opisani različiti membranski procesi, i detalјnije će se prikazati mogućnosti upotrebe mikrofiltracije i ultrafiltracije u tehnologiji vode i otpadnih voda, kao i njihove prednosti i nedostaci. 0 vodi, otpadnim vodama, njihovoj podeli, karakteristikama i uticaju na životnu sredinu biće reči u posebnom poglavlјu.
Obzirom na činjenicu da se same membrane kao i membranski procesi istražuju i optimizuju godinama unazad, postignut je veliki napredak u njihovom razvoju. Istraživanja u ovoj oblasti od velikog su značaja i mogu pomoći njihovom utemelјenju, naročito u zemlјama u razvoju, kao što je Srbija.