Membranski procesi u pripremi vode za piće

Uvod

Jedna od novijih tehnologija koja nalazi širu primenu u pripremi vode za piće su membranski procesi. Ovi procesi se već nekoliko decenija koriste za desalinizaciju morskih i slanih voda, a unazad trideset godina i za uklanjanje suspendovanih i rastvorenih materijaiz podzemnih i površinskih voda.
Membranskim procesima se mogu izvesti pojedine faze pripreme vode za piće koje “pokrivaju” konvencionalni postupci filtracije, dezinfekcije, adsorpcije i jonske izmene.
Upotreba polupropustljivih membrane rečlativno je novijeg datuma.Membrana je tanak polupropusni film koji omogućava izdvajanje određenih komponenti iz tečne faze rastvora, jer deluje kao selektivna barijera za transfer suspendovanih i rastvorenih materija. Koja će materija biti propuštena a koja neće, zavisi od fizičko-hemijskih karakteristika te materije, od dimenzija pora i elektro-hemijskih svojstava membrane. Važno je uočiti da membrana nije pasivna već funkcionalna barijera transferu rastvorenih supstanci, čija propusnost zavisi od fizičko-hemijskih interakcija između membrane i rastvorenih materija. Membrana je najčešće tanki, neporozni ili porozni film od keramike, metala ili sintetičkih polimernih materijala. Material od koga se priprema membrana ne sme da podleže razgradnji, menja fizičko-hemijska svojstva vode i dr. Na izvestan način, sintetičke membrane su kopija onoga što se dešava u mnogim prirodnim sistemima (korenje i stabljike biljaka i tanka creva životinja imaju membrane za prenos hranljivih materija u ćelije i za odbacivanje proizvoda-otpada.

Membranski procesi separacije

Membranski procesi separacije su procesi u kojima dolazi do razdvajanja suspenzije i/ili rastvora kroz polupropustljivu membranu. Da bi do razdvajanja doslo potrebna je pogonska sila i to je obično pritisak, a u slučaju razdvajanja jonizovanih materija to može da bude električna struja. Ukoliko se koristi pritisak, u zavisnosti od propustljivosti membrane razlikujemo:

• mikrofiltraciju (MF) – membrana zadržava suspendovane i koloidno dispergovane čestice,
• ultrafiltraciju (UF) – membrana zadržava veće molekule rastvorenih materija (većinu organskih materija),
• reverznu osmozu (RO) – membrana propušta praktično samo rastvarač.

Mikrofiltracija uklanja čestice veće od oko 1 µm, ultrafiltracija uklanja komponente veće od 1nm a reverzna osmoza materije čiji su molekuli manji od 1nm. Demineralizacija vode se može postići i elektrodijalizom (ED), kada se joni uklanjaju iz vode novim transportom u polju jednosmerne struje kroz jonoizmenjivačke membrane.