wpływ naturalnych substancji organicznych w

WPŁYW NATURALNYCH SUBSTANCJI ORGANICZNYCH W WODZIE
POWIERZCHNIOWEJ NA FOULING W PROCESIE ULTRAFILTRACJI
INFLUENCE OF NATURAL ORGANIC MATTER (NOM) IN SURFACE
WATER ON FOULING OF ULTRAFILTRATION PROCESS
Mariola Rajca, Michał Bodzek
Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki,
Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice,
e-mail: [email protected]
ABSTRACT
The paper presents the research results of membrane fouling during ultrafiltration water treatment.
Natural organic matter (NOM) plays a significant role in the fouling of ultrafiltration membranes. In the
experiments surface water from Paprocany lake (Tychy) and Smieszek lake (Zory) and Czarna Przemsza
river (Bedzin), were used. The aim of this study was to obtain a better understanding of the interactions
between the fractional components of NOM for three reactions (pH ok. 7, 4 and 2) and hydrophilic
membranes made of cellulose and manufactured by Nadir (cut-off 30 kDa). The raw water which
contained NOM was filtered through a 0,22 µm disc membrane filter producing a <0,22 µm fraction
which was then separated into hydrophobic (HPO), transphilic (TPI) and hydrophilic (HPI) fractions
using Amberlite XAD-7HP/4 polymer adsorbents manufactured by Rohm&Haas. The fractionation
results show that surface water contains small amounts of colloids and suspension substances >0,22 µm
and in surface water (after 0,22 µm filtration) the hydrophilic fraction predominated. The results of
filtration of NOM fractions (HPO,HPI,TPI) suggested that an essential influence upon ultrafiltration
membranes fouling exerts hydrophobic fraction and the lowering the reaction of filtered streams to pH
ok. 2.
Keywords: Natural organic matter NOM, ultrafiltration, coagulation, fouling, fractionation, water
treatment.
WPROWADZENIE
Naturalne substancje organiczne (NOM)
odgrywają znaczną rolę w foulingu membran
ultrafiltracyjnych stosowanych w procesach
uzdatniania wód powierzchniowych, który
często nazywany jest foulingiem organicznym
(Hörschi in., 2005). Występują prawie w każdej
wodzie powierzchniowej,
a ich ilość
i właściwości zależą od klimatu, ukształtowania
terenu skąd pochodzą oraz zmian zachodzących
podczas transportu przez jeziora i rzeki
(Zularisam i in., 2006). NOM jest mieszaniną
składników
organicznych
wielkocząsteczkowych (białka ,cukry, humusy)
i
małocząsteczkowych
(proste
kwasy
organiczne)
(Kabsch-Korbutowicz
2005,
Raczyk-Stanisławiak i in., 2005) i może
wywoływać zjawisko foulingu przybierając
różne postacie w zależności od rodzaju
membrany. W przypadku ultrafiltracji uważa
się, że mechanizm foulingu ma charakter
adsorpcji
wewnątrz
porów
membrany
powodując
zmniejszenie
ich
średnicy
wewnętrznej, co w pewnym stopniu zwiększa
efektywność usuwania cząsteczek obecnych w
wodzie
surowej,
również
związków
organicznych średnio- i małocząsteczkowych
(Zularisam i in., 2006). Ujemną cechą tego
zjawiska jest obniżenie wydajności membran na
skutek powlekania i/lub blokowania porów
membran. Na spadek strumienia permeatu
podczas ultrafiltracji znaczący wpływ mają:
hydrofilowość/hydrofobowość
i
wielkość
cząsteczek NOM oraz potencjał chemiczny
NOM zależny od pH i temperatury wody.
Ważną rolę w przebiegu procesu ultrafiltracji
odgrywają
fizykochemiczne
interakcje
pomiędzy NOM a membraną, jak również
zastosowanie
układów
zintegrowanych/hybrydowych
(koagulacja,
węgiel aktywny, utlenianie, wymiana jonowa –
UF). Układy takie pozwalają na ograniczenie
zjawiska foulingu, zaś efekty polepszenia
eksploatacji membran UF zależą od rodzaju
związków obecnych w oczyszczanej wodzie
(Bodzek i in., 2007, Jung i in., 2009).
252
Prowadzone są szerokie badania dotyczące
określenia mechanizmu zjawiska foulingu
membran UF wywołanego różnymi składnikami
NOM (Kennedy i in., 2005, Bodzek i in., 2007,
Rajca i in., 2008 Jung i in., 2006). Do
charakteryzowania NOM wykorzystuje się
wiele technik, a jedną z nich jest
frakcjonowanie z zastosowaniem polimerowych
adsorbentów XAD-8 i XAD-4. Przy użyciu tej
techniki rozpuszczone związki organiczne
(RWO) rozdzielone są na frakcję silnie
hydrofobową (izolowaną na żywicy XAD-8),
słabo hydrofobową (izolowaną na żywicy XAD4) oraz hydrofilową (nie adsorbowaną na żadnej
z żywic). Wyciągnięte wnioski przez różnych
badaczy w kwestii powodowania zjawiska
foulingu wyizolowanymi frakcjami z NOM są
niejednokrotnie sprzeczne i nie można
jednoznacznie
stwierdzić,
która
frakcja
przyczynia się do większego spadku wydajności
membran. Na przykład (Kennedy i in., 2005)
stwierdzili, że frakcja hydrofilowa wywołuje
większy fouling niż frakcja hydrofobowa
i pośrednia, zaś (Zularisam i in., 2007) twierdzi,
że
to
frakcja
hydrofobowa
głównie
odpowiedzialna jest za fouling membran.
Niekonsekwencja
w
przyczynach
powodujących fouling membran może wynikać
również z zastosowania różnych procedur
frakcjonowania NOM oraz warunków filtracji
membranowej. Większość autorów proponuje
frakcjonowanie NOM w warunkach silnie
kwasowych (pH ok. 2), by zwiększyć adsorpcję
składników NOM na żywicach (Fan i in., 2001,
Aiken i in., 1992, Thurman i in., 1981) inni zaś
(Kim i in., 2008) proponują frakcjonowanie
NOM w warunkach odczynu neutralnego bez
zmian pH przy użyciu tylko żywicy XAD-8
otrzymując
frakcję
hydrofobową
i hydrofilową.
W niniejszej pracy zastosowano
frakcjonowanie NOM w warunkach silnie
kwasowych, a celem było wykonanie badań
wpływu NOM w wodzie powierzchniowej na
intensywność zjawiska foulingu w procesie
ultrafiltracji. Identyfikacja frakcji NOM
i filtracja otrzymanych strumieni przez
ultrafiltracyjne membrany z celulozy dla
trzech zakresów pH, potwierdzić miały
wpływ hydrofilowości/hydrofobowości NOM
oraz
odczynu
wody
na
powlekanie/blokowanie membran UF.
MATERIAŁY I METODY
Woda, membrany i aparatura
Wodę powierzchniową do badań pobrano z
trzech
źródeł
zlokalizowanych
w różnych miejscowościach województwa
śląskiego. Charakterystykę tych wód podano
w tabeli 1.
W badaniach zastosowano dwa typy
membran płaskich: membranę mikrofiltracyjną
z polieterosulfonu o średnicy porów 0,22 µm
firmy Millipore w celu usunięcia z wód
powierzchniowych
części
substancji
koloidalnych (>0,22 µm) oraz hydrofilową
membranę ultrafiltracyjną z celulozy o cut-off
30 kDa firmy Nadir w celu określenia wpływu
hydrofilowości/hydrofobowości
NOM
na
fouling membran. Powierzchnia filtracyjna
membran wynosiła 38,5 cm2.
Proces
filtracji
membranowej
prowadzono z wykorzystaniem zestawu
badawczego Stirred Ultrafiltration Cell Milipore
CDS – 10 System, model 8400, którego schemat
przedstawiono na rys. 1. System Milipore CDS
– 10 wyposażony był w zawór selekcyjny, który
łączył zbiornik gazu ze zbiornikiem zasilającym
o pojemności 800 ml oraz komorą
ultrafiltracyjną o pojemności 400 ml.
Urządzenie
pracowało
w
układzie
jednokierunkowym dead-end, w którym roztwór
zasilający wprowadzany był prostopadle do
powierzchni membrany.
Tabela 1. Charakterystyka stosowanych wód
Woda z jeziora
Woda z jeziora
Śmieszek
Parametr
Paprocany (Tychy)
(Żory)
pH
7,98
7,21
Przewodnictwo, µS cm-1
446
335
Mętność, NTU
10,03
1,35
Absorbancja w UV254 nm
22,2
34,8
1m
OWO*, gC/m3
11,92
14,09
SUVA**, m3/gC·m
1,86
2,46
*
– ogólny węgiel organiczny, **- absorbancja właściwa w nadfiolecie
Woda z rzeki Czarna
Przemsza (Będzin)
7,89
720
3,15
16,7
4,40
3,80
253
2
3
1
4
5
6
7
1 – doprowadzenie ciśnienia; 2 – zawór selekcyjny; 3 – zbiornik zasilający; 4 –komora ultrafiltracyjna;
5 - mieszadełko; 6 – membrana; 7 – permeat
Rys. 1. Schemat zestawu badawczego Milipore CDS – 10 system
Frakcjonowanie NOM
Substancje organiczne zawarte w wodach
powierzchniowych poddano frakcjonowaniu.
Wody powierzchniowe filtrowano przez filtr
MF z polieterosulfonu o średnicy porów 0,22
µm usuwając część cząstek koloidalnych.
Frakcję zawierającą substancje <0,22 µm
poddano rozdzielaniu na adsorbentach
polimerowych Amberlite XAD7HP oraz
XAD4
firmy
Rohm&Haas,
w
celu
wyizolowania frakcji hydrofobowej (HFO),
hydrofilowej (HFI) i pośredniej - transfilowej
(TFI). Procedurę frakcjonowania NOM,
opartą o dane literaturowe (Aiken i in., 1992,
Thurman i in., 1981) i dane producenta żywic,
szczegółowo opisano w (Bodzek, Zawadzka,
Rajca i in., 2007).
Testy ultrafiltracyjne
Poszczególne frakcje otrzymane w wyniku
frakcjonowania NOM z trzech źródeł wód
powierzchniowych poddano ultrafiltracji przez
hydrofilową membranę z celulozy (cut-off 30
kDa) w celu określenia wpływu charakteru
poszczególnych frakcji NOM na fouling
membran.
Przed UF frakcje te wymagały ujednolicenia
pod
względem
rozpuszczonego
węgla
organicznego (RWO), pH oraz temperatury.
Korektę pH przeprowadzono przy użyciu
roztworu 0,1 M HCl i 0,1 M NaOH.
W badaniach zastosowano trzy
zakresy pH tj.: ok. 7, 4 i 2. Do każdej filtracji
zastosowano nową membranę, którą na wstępie
poddano kondycjonowaniu w celu uzyskania
stałego strumienia wody dejonizowanej (J0).
Ultrafiltracja frakcji NOM odbywała się pod
stałym ciśnieniem transmembranowym 0,1 MPa
w czasie testów jednogodzinnych, oznaczając
zależność strumienia permeatu od czasu (J), a
następnie
przepuszczalność
względną
membrany – J/J0, która określała tendencję do
foulingu wywołanego daną frakcją NOM.
Analizowano również efektywność membran,
oznaczając współczynnik retencji w odniesieniu
do RWO i absorbancji w UV254. Ogólny
schemat
procedury
eksperymentalnej
przedstawia rys. 2.
254
Filtracja 0,22 µm
Woda powierzchniowa
NaOH
XAD - 8
Frakcja
<0,22
µm
NaOH
XAD - 4
Frakcja
HFO
Frakcja
TFI
Frakcja
HFI
Ujednolicenie składu frakcji pod względem RWO, pH,
temp.
UF
UF
UF
UF
Rys. 2. Schemat procedury eksperymentalnej
DYSKUSJA WYNIKÓW
Charakterystyka wód powierzchniowych
W tabeli 1 podano charakterystykę badanych
wód powierzchniowych pobranych z jezior oraz
z rzeki w województwie śląskim.
Oznaczone parametry fizykochemiczne
w wodach wskazują na podobieństwo odczynu
badanych wód, natomiast zawartość związków
organicznych jest znacznie wyższa w wodach z
jezior niż w wodzie rzecznej.
Frakcjonowanie
substancji
organicznych
zawartych w badanych wodach za pomocą
filtracji przez membranę MF 0,22 µm i
adsorpcji na żywicach Amberlite XAD 7HP/4
pozwoliło określić skład i procentowy udział
wyizolowanych frakcji NOM. Charakterystyka
poszczególnych frakcji przedstawia tabela 2.
Tabela 2. Charakterystyka frakcji NOM wyizolowanych z wody powierzchniowej
V próby
RWO*
Absorbancja
SUVA
Udział proc.
Frakcja
dm3
gC/m3
UV254 nm
m3/gC·m
%
1 m(Żory)
Woda z jeziora Śmieszek
<0,22 µm
5,00
8,38
22,0
2,62
65
HFO
0,31
31,8
91,7
2,89
24
TFI
0,32
17,6
34,5
1,95
14
HFI
5,00
5,18
5,80
1,12
62
Woda z jeziora Paprocany (Tychy)
<0,22 µm
2,50
8,69
23,9
2,75
64
HFO
0,11
66,4
220,5
3,32
33
TFI
0,11
37,5
92,7
2,47
19
HFI
2,54
3,47
5,90
1,70
41
Woda z rzeki Czarna Przemsza (Będzin)
<0,22 µm
3,00
4,17
10,5
2,51
95
HFO
0,12
32,2
84,6
2,62
32
TFI
0,12
17,5
26,8
1,53
18
HFI
3,00
2,00
2,10
1,05
48
*
- rozpuszczony węgiel organiczny
255
rozpuszczonych
NOM
i
otrzymanych
z nich frakcji z wód powierzchniowych
wyraźnie określają zależność pomiędzy
aromatycznością i hydrofilowością związków.
Najwyższą wartością SUVA charakteryzowała
się frakcja hydrofobowa, zaś najniższą frakcja
hydrofilowa. SUVA frakcji rozpuszczonej
(<0,22 µm) we wszystkich przypadkach
reprezentuje wartość pośrednią pomiędzy
wartością
SUVA
frakcji
hydrofobowej
a transfilowej i hydrofilowej, jest bowiem
mieszaniną wszystkich wyizolowanych frakcji.
Badanie foulingu membran ltrafiltracyjnych
Testy filtracji membranowej przeprowadzono
stosując cztery rodzaje frakcji: frakcję
zawierającą
substancje
<0,22
µ m,
hydrofobową, transfilową i hydrofilową, które
filtrowano przez ultrafiltracyjną membranę z
celulozy o cut-off 30 kDa. Poszczególne
strumienie
przed
ultrafiltracją
zostały
ujednolicone pod względem:
- RWO (ok. 2 mg/l we frakcjach z wody jeziora
Paprocany i rzeki Czarna Przemsza oraz ok.
4 mg/l we frakcjach z wody jeziora
Śmieszek),
- odczynu (zastosowano pH ok. 7, 4 i 2),
- temperatury (ok. 20°C).
Zmiany wydajności membrany podczas
filtracji
frakcji
NOM
przedstawiono
w postaci graficznej na rysunku 3 i 4, natomiast
w tabeli 3 zamieszczono wyniki procentowego
porównania spadków wydajności membrany
obserwowane po godzinnej filtracji tych frakcji.
1,1
1,1
1,0
1,0
0,9
0,9
J/J0
J/J0
Zaobserwowano, że w badanych wodach z
jezior frakcja zawierająca substancje <0,22 µ m
stanowiła około 65% całkowitej zawartości
związków organicznych, zaś w wodzie
rzecznej frakcja ta stanowiła aż 95%. Udział
procentowy frakcji wchodzących w skład
frakcji <0,22 µ m wskazuje, że we wszystkich
wodach przeważała frakcja hydrofilowa, przy
czym największą zawartością tej frakcji
cechowała się woda z jeziora Śmieszek –
62%.
Zawartość związków organicznych w
badanych wodach określono poprzez analizę
RWO oraz pomiar absorbancji UV254. Wysoka
wartość absorbancji UV254 we frakcji
hydrofobowej wskazuje na obecność cząsteczek
organicznych
z pierścieniami aromatycznymi (Mołczan i in.,
2006). W przypadku frakcji hydrofobowej w
wodzie z jeziora Paprocany obecność tych
cząsteczek była największa niż w pozostałych
wodach powierzchniowych.
Wskaźnikiem
charakteryzującym
zawarte w wodzie związki organiczne jest
parametr absorbancji właściwej w nadfiolecie SUVA (SUVA=UV254/RWO), który pozwala
określić korelację pomiędzy aromatycznością
związku, a jego hydrofilowością. Wody o
wartościach SUVA około 4 m3/g·m i powyżej
cechuje znaczna zawartość hydrofobowych,
aromatycznych i wielkocząsteczkowych frakcji
RWO,
zaś
wody
o wartościach SUVA poniżej 2 m3/g·m
zawierają
przede
wszystkim
substancje
niehumusowe, hydrofilowe o małych masach
cząsteczkowych (Mołczan i in., 2006, Kennedy i
in.,
2005).
Wyniki
analiz
substancji
0,8
0,8
0,7
0,7
0,6
0,6
0,5
0,5
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
czas [min]
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
czas [min]
Rys. 3. Zmiany przepuszczalności względnej membrany podczas filtracji frakcji
<0,22 µm, HFO, TFI i HFI o stężeniu RWO ok. 2 mg/l, a) przy pH 7, b) przy pH 4
256
1,1
1,1
1,0
1,0
0,9
0,9
0,8
0,8
J/J0
J/J0
0,7
0,6
0,7
0,5
0,6
0,4
0,5
0,3
0,2
0,4
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
czas [min]
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
czas [min]
Rys. 4. Zmiany przepuszczalności względnej membrany podczas filtracji frakcji
<0,22 µm, HFO, TFI i HFI przy pH 2, a) RWO ok. 2 mg/l, b) RWO ok. 4 mg/l
Podczas jednogodzinnych filtracji obserwowano
ciągły spadek wydajności membran, który był
zależny od rodzaju i odczynu filtrowanych
strumieni, jak również od stężenia związków
organicznych w badanych frakcjach.
Zaobserwowano, że podczas filtracji
frakcji przy pH 7 i 4 zjawisko foulingu
występowało w podobnym stopniu, co jest
zgodne z obserwowanymi zależnościami
w pracach (Braghetta i in., 1997, Nilson i in.,
1996, Park i in., 2008), w których również
wykazano, że filtrowane frakcje hydrofobowa,
hydrofilowa i koloidalna powodują podobny
spadek wydajności przy takich odczynach.
Obniżenie pH do ok. 2 spowodowało natomiast
gwałtowny spadek wydajności membrany.
Dzieje się tak dlatego, iż składniki NOM
posiadające grupy funkcyjne karboksylowe
i fenolowe mają wyższy ujemny ładunek przy
wyższym pH hamując w ten sposób adsorpcję
NOM na powierzchni membrany i wynikający z
tego spadek jej wydajności (Braghetta i in.,
1997).
Tabela 3. Procentowe porównanie spadków wydajności względnej membrany UF
Spadek przepuszczalności względnej membrany, %
Woda z jeziora
Woda z jeziora
Woda z rzeki Czarna
Frakcja
Paprocany (Tychy)
Śmieszek (Żory)
Przemsza (Będzin)
RWO~2 mg/l
RWO~4 mg/l
RWO~2 mg/l
pH~7
pH~4
pH~2
pH~2
<0,22 µm
28,6
26,3
36,0
71,4
HFO
33,3
35,3
52,1
77,2
TFI
36,0
21,0
44,4
-
HFI
37,8
33,6
Potencjał foulingu w odniesieniu do spadku
strumienia
permeatu
wystąpił
w następującej kolejności: w tej samej przy pH
ok.
2
czyli
frakcja
hydrofobowa
> frakcja transfilowa > frakcja (<0,22 µm) >
frakcja hydrofilowa, natomiast przy pH 4
i 7 można stwierdzić, że frakcja hydrofobowa,
transfilowa i hydrofilowa spowodowały
podobny spadek wydajności zaś najmniejszy
spadek odnotowano dla frakcji zawierającej
27,8
63,1
mieszaninę HFO, TFI i HFI. Można sądzić, że
spadek wydajności membrany następował
głównie wskutek charakteru zanieczyszczeń.
Frakcja <0,22 µm zawierała mieszaninę
cząsteczek o różnych średnicach, w tym
przypadku większe cząstki mogły utworzyć
placek filtracyjny, uniemożliwiający penetrację
mniejszych cząsteczek w głąb porów i w
konsekwencji blokowanie porów.
257
Na uwagę zasługuje fakt, iż intensywność
foulingu przy niskim pH może maleć wskutek
zwiększania stężenia zanieczyszczeń w wodzie.
Podczas
filtracji
frakcji
z jeziora Śmieszek i z rzeki Czarna Przemsza
przy pH ok. 2, ale innym stężeniu
zanieczyszczeń (ok. 4 mg/l i ok. 2 mg/l RWO)
(rys. 4, tab. 3) zaobserwowano większy fouling
w przypadku mniejszego obciążenia strumieni
ładunkiem zanieczyszczeń NOM. Można
sądzić, że w tym przypadku cząsteczki głównie
osadzały się wewnątrz porów membrany,
zmniejszając ich prześwit, zaś w przypadku
wyższego stężenia zanieczyszczeń mogły być
zatrzymywane na powierzchni membrany
powodując mniejszy fouling.
W
tabeli
4
przedstawiono
współczynniki
retencji
zanieczyszczeń
w odniesieniu do RWO i absorbancji UV254.
<0,22 µm
Tabela 4. Współczynniki retencji wskaźników substancji organicznych
Współczynnik retencji R, %
Woda z jeziora
Woda z rzeki Czarna
Woda z jeziora Paprocany (Tychy)
Śmieszek (Żory)
Przemsza (Będzin)
RWO~2 mg/l
RWO~4 mg/l
RWO~2 mg/l
pH~7
pH~4
pH~2
pH~2
RWO UV254
RWO
UV254
RWO
UV254
RWO
UV254
7,52
10,8
4,25
28,6
4,83
10,5
4,89
10,7
HFO
TFI
HFI
8,10
3,88
6,54
Frakcja
5,66
4,17
8,57
10,2
7,92
6,39
5,41
14,0
6,67
Zastosowana w badaniach membrana z celulozy
w
niewielkim
stopniu
zatrzymywała
wyizolowane z NOM cząsteczki związków
organicznych.
Zaobserwowano
wzrost
współczynników retencji w miarę obniżania
odczynu filtrowanych strumieni. Można jednak
stwierdzić, że w największym stopniu zostały
zatrzymane
zanieczyszczenia
frakcji
transfilowej
przy
pH
2
i
stężeniu
zanieczyszczeń ok. 4 mg/dm3 RWO (R~21%).
Zatem frakcje RWO usuwane najefektywniej
przez membranę nie są tą samą frakcją, która
przyczynia się do wzrostu spadku strumienia.
18,2
21,8
5,41
WNIOSKI
Charakterystyka badanych wód wykazała,
że wody powierzchniowe są mieszaniną
hydrofilowych i hydrofobowych substancji
o różnych rozmiarach.
Spośród wyizolowanych frakcji NOM na
żywicach XAD7HP/4, największy udział w
analizowanych wodach miała frakcja
hydrofilowa a najmniejszy tranfilowa.
Badania
filtracji
membranowej
potwierdziły złożony charakter zjawiska
foulingu, którego intensywność zależy od
charakteru i stężenia NOM oraz odczynu
wody.
Intensywność zjawiska foulingu podczas
filtracji nadaw przy pH 7 i 4 kształtowała
się na podobnym poziomie.
15,6
20,5
13,6
18,1
5,29
11,1
11,8
Istotny wpływ na fouling membran z
celulozy wywiera frakcja hydrofobowa
NOM. W wyniku filtracji frakcji
hydrofobowej i obniżania odczynu nadawy
zaobserwowano
największy
spadek
strumienia permeatu, a wyznaczona
wartość współczynnika przepuszczalności
względnej membrany dla pH 2 wyniosła
0,21. Dla tej samej frakcji, takim samym
odczynie,
ale
wyższym
stężeniu
zanieczyszczeń blokowanie membrany
występowało w mniejszym stopniu (0,5),
co może świadczyć o odmiennym
mechanizmie
foulingu,
polegającym
głównie na powlekaniu powierzchni
membrany cząsteczkami zanieczyszczeń.
Odnotowano niską retencję naturalnych
substancji
organicznych
(NOM)
oznaczanych jako RWO i absorbancja
UV254, przy czym zaobserwowano, że
w miarę obniżania pH współczynniki
retencji rosły, zwłaszcza dla frakcji
transfilowej i hydrofobowej.
LITERATURA
AIKEN G. R., MCKNIGHT D. M., THORN K.
A., THURMAN E. M., 1992, Isolation of
hydrophilic organic acids from water using
nonionic
macroporous
resins,
Organic
Geochemistry, 4, 567 – 573.
258
BODZEK M., KONIECZNY K., 2007,
Wykorzystanie
technik
membranowych
w uzdatnianiu wody do picia – stan wiedzy,
Instal, 4, 58-61.
BODZEK M., ZAWADZKA D. RAJCA M.,
KONIECZNY K., 2007, Badanie foulingu
membran podczas oczyszczania wody metodą
ultrafiltracji, Inżynieria i Ochrona Środowiska,
10, 249-267.
BRAGHETTA A., DIGIANO F.A., BALL
W.P., 1997, Nanofiltration of natural organic
matter: pH and ionic strenght effects, J.
Environ. Eng. ASCE 123, 7, 628-641.
FAN L.H., HARRIS J.L., RODDICK F.A.,
BOOKER N.A., 2001, Influence of the
characteristics of natural organic matter on the
fouling of microfiltration membranes, Water
Research, 35, 4455-4463.
HÖRSCH P., GORENFLO A., FUDER C.,
DELEAGE A., FRIMMEL F.H., 2005,
Biofouling of ultra- and nanofiltration
membranes for drinking water treatment
characterized by fluorescence in situ
hybridization (FISH), Desalination, 172, 41-52.
JUNG C.W., SON H.J. 2009, Evaluation of
membrane fouling mechanism in various
membrane pretreatment processes, Desalination
and Water Treatment, 2, 195-202.
JUNG CH – W., SON H – J., KANG L – S.,
2006, Effects of membrane material and
pretreatment coagulation on membrane fouling:
fouling mechanism and NOM removal,
Desalination, 197, 154 – 164.
KABSCH-KORBUTOWICZ
M.,
2005,
Application of ultrafiltration together with
coagulation for improved NOM removal,
Desalination, 174, 13-22.
KENNEDY M., HYOUNG H., YANGALI V.,
HEIJMAN B., SCHIPPERS J., 2005, Natural
organic matter (NOM) fouling of ultrafiltration
membranes: Fractionation of NOM in surface
water and characterization by LC-OCD,
Desalination,178, 73-83.
KIM H-CH., DEMPSEY B.A., 2008, Effects of
wastewater effluent organic materials on fouling
in ultrafiltration, Water Research, 42, 33793384.
MOŁCZAN
M.,
SZLACHTA
M.,
KARPIŃSKA
A.,
BIŁYK
A.,
2006,
Zastosowanie
absorbancji
właściwej
w
nadfiolecie (SUVA) w ocenie jakości wody,
Ochrona Środowiska, nr 4, 11-16.
NILSON J.A., DIGIANO F.A., 1996, Influence
of NOM composition on nanofiltration, J. Am.
Water Works Assoc., 88, 5, 53-66.
PARK CH., LEE Y.H., LEE S., HONG S.,
2008, Effect of cake layer structure on colloidal
fouling in reverse osmosis membranes,
Desalination, 220, 335-344.
RACZYK-STANISŁAWIAK U., ŚWIETLIK
J., NAWROCKI J., 2005, Badania wpływu
chloru, dwutlenku chloru i ozonu na stabilność
biologiczną wody, Ochrona Środowiska, 3, 3337.
RAJCA M., BODZEK M., GEMBOŁYŚ B.,
KONIECZNY K., 2008, Wpływ własności
hydrofilowo/hydrofobowych NOM na fouling
membran w procesie oczyszczania wody
metodą ultrafiltracji, Monografie Komitetu
Inżynierii Środowiska PAN, Lublin 49, 215222.
THURMAN E. M., MALCOLM R. L., 1981,
Preparative isolation of aquatic humic
substances, Environmental Science&Technology, 4, 463 – 466.
ZULARISAM A.W., ISMAIL A.F., SALIM R.
2006, Behaviours of natural organic matter in
membrane filtration for surface water treatment
– a review, Desalination, 194, 211 – 231.