Tehnologija prerade otpadnih voda reverznom osmozom

ODSEK EKOLOGIJA

Seminarski rad iz

Tehnologije zaštite životne sredine

Tehnologija prerade otpadnih voda reverznom

osmozom

Datum:.................... Ime i prezime studenta

Poena:.................... ........................................

Profesor: br. indeksa

dr Miodrag P. Stanisavljević, dipl.
hem.

........................................

Požarevac

2014.

Rezime

Reverzna (obrnuta) osmoza takođe poznata i kao hiperfiltracija je skoro savršen proces filtriranja

vode. Ovaj proces omogućuje odstranjivanje najsitnijih čestica iz vode. Reverzna osmoza se koristi za
prečišćavanje vode i odstranjivanje anorganskih minerala, soli i ostalih nečistoća u cilju poboljšanja izgleda,
ukusa i ostalih svojstava vode. Tako se dobija kvalitet vode koji zadovoljava i najzahtjevnije specifikacije.

Nakon poznatih načina prečišćavanja vode industrijskom filtracijom, prokuvavanjem i hlorisanjem,

došlo je do tehnički skoro savršenog načina filtracije vode, koji gotovo od svake vode može načiniti pitku. To
je postupak obrnute osmoze.

         Reverzna osmoza je uspešno  primenjivana u prečišćavanju otpadnih voda iz industrije celuloze i papira
i   galvanizacije.   Primenom   reverzne   osmoze   u   ovim   industrijama   omogućuje   se   recirkulacija   vode
(postoje uslovi za recirkulaciju vode zbog velike potrošnje vode) i iskorišćavanje koncentrata.  Na ovaj način
dolazi do ostvarivanja zatvorenih tehnoloških procesa tj. ostvarivanja tehnologija bez otpada.

Ključne reči:

hiperfiltracija, najsitnije čestice, reverzna osmoza, industrijska filtacija, otpadne vode,

industrijska filtracija, tehnologija bez otpada.

1. Uvod

Reverzna osmoza je proces koji predstavlja obrnutu osmozu, jer se kao i osmoza sastoji u transportu

rastvarača (voda) kroz poroznu polupropustljivu membranu, ali u pravcu koji je suprotan pravcu prenosa mase
u   osmotskom   procesu.   Naime,   kada   su   rastvarač,   odnosno   voda   i   rastvor,   razdvojeni   polupropustljivom
membranom i kada   sa obe strane membrane vlada isti pritisak, voda prolazi kroz membranu i razblažuje
rastvor sve dok se ne uspostavi  statička ravnoteža. Pritisak ,koji je potreban da se ova ravnoteža uspostavi i
održi, poznat je kao osmotski pritisak rastvora i jednak je višku hidrostatičkog pritiska na strani rastvora pri
ravnoteži.  Reverzna osmoza je jednostavno primena pritiska većeg od osmotskog na strani rastvora, kojim se
izaziva obrtanje pravca transporta vode kroz membranu, odnosno kojim se postiže transport rastvarača, tj.
vode iz rastvora kroz membranu i tako ostvaruje njegovo koncentrisanje. Znači,   dok je osmoza spontani
proces, koji se odvija do uspostavljanja ravnoteže sa strane membrane,  reverzna osmoza je prinudan proces
koji se može realizovati samo ako se rastvor stavi pod pritisak veće od osmotskog.

Pogonska sila procesa reverzne osmoze je razlika pritiska na stranama membrane.najkritičniji

element procesa je membrana i zavisno odnjenih osobina, moguće je ostvariti zadržavanje ili propuštanje
rastvorenih komponenti pored vode odnosno rastvarača.

Reverznom osmozom se mogu

razdvojiti   molekuli   vode   od   molekula
rastvorka   (rastvorena   materija)   manjih
molekulskih masa, odnosno jona kada se radi
o   rastvorenim   solima.   Pored   veličine   pora,
isto   tako   važnu,   ako   ne   i   važniju   ulogu,   u
ovom   procesu   igraju   površinske   osobine
membrane,   tj.   njena   pozitivna   ili   negativna
selektivnost u odnosu na molekule rastvarača,
odnosno na rastvorene molekule i jone. Ovde
se   radi   o   jednom   fizičko   –   hemijskom
procesu.

Slika 1.1. - Šematski prikaz procesa osmoze i reverzne osmoze

Tretmanom otpadnih voda reverznom osmozom, prečišćeni tok koji prolazi kroz polupropustljivu

membranu naziva se permeat, a koncentrovan tok koji je zadržan od membrane je poznat kao koncentrat
(retentat ).

2. Prednosti RO u odnosu na druge procese

Reverzna osmoza ima značajne prednosti u prečišćavanju otpadnih voda u odnosu na procese koji

uklanjaju iste polutante:



visoka efikasnost uklanjanja niza polutanata jednom vrstom membrana (jednostepena : od 95 do
99%, višestepena : 100% );



potpuna recirkulacija vode (dobija se ultračista voda) i rekuperacija sirovina u tehnološki proces
proizvodnje (rekuperacija sirovina od 90 do 95% );



mali utrošak energije, jer reverzna osmoza ne zahteva intenzivne fazne promene kao što je to
potrebno pri destilaciji ili evaporaciji (utrošak energije pri reverznoj osmozi iznosi svega oko 50%
od energije utrošene pri separaciji destilacijom);



cena membrana je relativno niska, zbog toga što je cena membranskih materijala stabilna;



oprema za reverznu osmozu ne zahteva veliki prostor;



povećanje gabarita postrojenja je jednostavno;



separacija može da se odvija kontinuirano u dužem vremenskom periodu;



postoji veliki izbor membrana različitih karakteristika i



ne koriste se hemikalije pri separaciji, kao dodatni agens zagđenja.