---

---

SPIS TREŚCI:

1. Wprowadzenie
1.1. Ocena światowych zasobów wód 9
1.2. Aktualne poglądy na procesy uzdatniania wody do picia 13
1.3. Zastosowanie membran w zaopatrzeniu w wodę 17
1.4. Porównanie ciśnieniowych procesów membranowych i procesów tradycyjnych w produkcji wody do spożycia w Europie 23
1.5. Uwagi ogólne 29

2. Odsalanie wód powierzchniowych i podziemnych
2.1. Wprowadzenie 33
2.2. Metody odsalania 35
2.2.1. Metody termiczne 37
2.2.2. Odwrócona osmoza 40
2.2.2.1. Zasada procesu 41
2.2.2.2. Odsalanie metodą RO 45
2.2.2.3. Wstępne oczyszczanie wody przed odsalaniem 47
2.2.2.4. System membranowy 52
2.2.2.5. Odzysk energii 57
2.2.2.6. Końcowe uzdatnianie wody odsolonej 59
2.2.3. Elektrodializa 60
2.2.4. Destylacja membranowa 67
2.2.5. Technologia wymiany jonowej 73
2.3. Hybrydowe procesy odsalania 76
2.3.1. Układy hybrydowe odsalania metodą RO i termiczną oraz odsalanie z wytwarzaniem energii elektrycznej 76
2.3.2. Układy hybrydowe z wykorzystaniem nanofiltracji 82
2.4. Rozważania energetyczne procesu odsalania 86
2.5. Koszty odsalania 95
2.6. Wpływ odsalania na środowisko 101
2.7. Przegląd wybranych konfiguracji odsalania wody morskiej i wód miernie zasolonych metodą odwróconej osmozy pracujących na świecie 104
2.8. Przykłady rzeczywistych obiektów odsalania i demineralizacji stosowane do otrzymywania wody do picia i do celów przemysłowych w polskiej energetyce i kopalnictwie 118
2.8.1. Stacja uzdatniania „Rydułtowy” 118
2.8.2. Stacja uzdatniania KWK „Pokój” 120
2.8.3. Demineralizacja wody dla celów przemysłowych 121
2.8.4. Zastosowanie odwróconej osmozy w ciepłownictwie 124
2.9. Podsumowanie 126

3. Membranowe zmiękczanie wody
3.1. Wprowadzenie 139
3.2. Klasyczne metody zmiękczania wody 140
3.2.1. Metoda termiczna usuwania twardości węglanowej 141
3.2.2. Strącanie/koagulacja wapnem, sodą, NaOH i fosforanami 141
3.2.3. Wymiana jonowa 143
3.3. Nanofiltracyjne zmiękczanie wody 148
3.3.1. Proces nanofiltracji 148
3.3.2. Nanofiltracyjne zmiękczanie wody 150
3.3.3. Usuwanie siarczanów w procesie RO i NF 158
3.3.4. Skaling membran w procesie membranowego zmiękczania wody 160
3.4. Zmiękczanie metodą ultrafiltracji lub mikrofiltracji wspomaganej polimerami 162
3.5. Metody hybrydowe strącanie/wiązanie chemiczne – proces membranowy 165
3.6. Procesy elektromembranowe w zmiękczaniu wody 169
3.6.1. Działanie systemu ED w usuwaniu jonów twardości z wody 169
3.6.2. Elektrodializa odwracalna w usuwaniu twardości wody 170
3.6.3. EDI w usuwaniu twardości z wody 171
3.7 Podsumowanie 174

4. Usuwanie metali
4.1. Żelazo i mangan 179
4.1.1. Żelazo i mangan w wodach podziemnych i powierzchniowych 179
4.1.2. Wpływ Fe i Mn na organizmy żywe oraz infrastrukturę zaopatrzenia w wodę 181
4.1.3. Usuwanie żelaza i manganu z wody metodami klasycznymi 183
4.1.3.1. Usuwanie żelaza 183
4.1.3.2. Usuwanie żelaza związanego z substancją organiczną 185
4.1.3.3. Usuwanie manganu 187
4.1.3.4. Inne metody usuwania żelaza i manganu z wody 189
4.1.4. Wykorzystanie mikro- i ultrafiltracji w usuwaniu żelaza i manganu z wód naturalnych 190
4.1.4.1. Układy zintegrowane utlenienie – UF/MF 192
4.1.4.2. Membrany zanurzone w procesie z utlenieniem powietrzem i KMnO4 193
4.1.4.3. Metody zaawansowanego utlenienia oraz MF/Uf w usuwaniu manganu 198
4.1.4.4. Zastosowanie jonowymiennej membrany polisulfonowej do oczyszczania roztworów wodnych zawierających substancje humusowe i jony metali 202
4.1.5. Zastosowanie elektrodializy 205
4.1.6. Podsumowanie 206
4.2. Glin 206
4.2.1. Specjacja glinu w wodzie do picia 207
4.2.2. Skutki zdrowotne obecności aluminium 210
4.2.3. Usuwanie glinu z wody do picia 211
4.2.4. Podsumowanie 214
4.3. Metale ciężkie 215
4.3.1. Usuwanie metali ciężkich ze środowiska wodnego 216
4.3.2. Zastosowanie technik membranowych 222
4.3.2.1. Odwrócona osmoza i nanofiltracja 222
4.3.2.2. Ultrafiltracja 225
4.3.2.3. Membrany ciekłe 228
4.3.3. Zastosowanie bioreaktorów membranowych 232
4.3.4. Elektrodializa 234
4.5.5. Podsumowanie 236

5. Usuwanie mikrozanieczyszczeń o charakterze anionów
5.1. Wprowadzenie 243
5.2. Procesy stosowane do usuwania mikrozanieczyszczeń anionowych 248
5.2.1. Ciśnieniowe procesy membranowe 248
5.2.2. Bioreaktory z ciśnieniowymi procesami membranowymi 250
5.2.3. Membranowe procesy dialityczne 253
5.2.4. Dializa Donnana 254
5.2.5. Bioreaktor z membranami jonowymiennymi 256
5.2.6. Elektrodializa 259
5.2.7. Bioreaktory z transportem wodoru 260
5.3. Membranowa denitryfikacja wody 262
5.3.1. Usuwanie azotanów metodą odwróconej osmozy i nanofiltracji 264
5.3.2. Usuwanie azotanów w procesie ultrafiltracji 266
5.3.3. Zastosowanie elektrodializy 267
5.3.4. Dializa Donnana w usuwaniu jonów azotanowych 269
5.3.5. Denitryfikacja biologiczna 272
5.3.5.1. Bioreaktory membranowe z modułami ciśnieniowymi 273
5.3.5.2. Ekstrakcyjne bioreaktory membranowe 276
5.4. Usuwanie bromianów(V) 280
5.4.1. Odwrócona osmoza i nanofiltracja 282
5.4.2. Elektrodializa 284
5.4.3. Dializa Donnana 286
5.4.4. Oczyszczanie biologiczne 289
5.4.4.1. Redukcja biologiczna azotanów i bromianów w reaktorze szarżowym i w układzie biofiltracji 289
5.4.4.2. Redukcja biologiczna azotanów i bromianów w reaktorze z membranami jonowymiennymi 291
5.5. Usuwanie chloranów(VII) 293
5.5.1. Odwrócona osmoza–nanofiltracja–ultrafiltracja 295
5.5.2. Ultrafiltracja wspomagana polimerami i surfaktantami 300
5.5.3. Elektrodializa 305
5.5.4. Redukcja biologiczna 307
5.6. Usuwanie fluoru 313
5.6.1. Odwrócona osmoza i nanofiltracja 313
5.6.2. Ultrafiltracja 319
5.6.3. Elektrodializa 320
5.6.4. Dializa Donnana 323
5.7. Usuwanie boru z wód i ścieków 325
5.7.1. Metody separacji boru z roztworów wodnych 327
5.7.2. Zastosowanie odwróconej osmozy 329
5.7.2.1. Wielostopniowe układy odwróconej osmozy 332
5.7.2.2. Oczyszczanie w układzie zintegrowanym odwróconej osmozy i wymiany jonowej 337
5.7.3. Oczyszczanie w układzie zintegrowanym sorpcyjno-membranowym 340
5.7.4. Wykorzystanie procesu ultrafiltracji wspomaganego polimerami 344
5.7.5. Usuwanie boru z wody morskiej i wód gruntowych metodą elektrodializy 346
5.7.6. Podsumowanie 350
5.8. Arsen 350
5.8.1. Usuwanie arsenu metodą odwróconej osmozy 355
5.8.2. Usuwanie arsenu metodą nanofiltracji 360
5.8.3. Niskociśnieniowe procesy membranowe 367
5.8.3.1. Bezpośrednia mikro- i ultrafiltracja 367
5.8.3.2. Koagulacja – mikrofiltracja/ultrafiltracja 370
5.8.3.3. Utlenienie – mikrofiltracja 376
5.8.4. Elektrodializa (ED) i elektrodializa odwracalna (EDR) 377
5.8.5. Podsumowanie 378
5.9. Uwagi końcowe 380

6. Chrom
6.1. Występowanie chromu w środowisku 399
6.2. Metody usuwania chromu ze środowiska wodnego 402
6.3. Odwrócona osmoza i nanofiltracja 405
6.4. Ultrafiltracja 414
6.4.1. Ultrafiltracja wspomagana polimerami 417
6.4.2. Ultrafiltracja z roztworów micelarnych wspomagana surfaktantami 420
6.5. Membrany ciekłe 424
6.5.1. Podstawy teoretyczne membran ciekłych 424
6.5.2. Usuwanie chromu za pomocą membran ciekłych 428
6.5.2.1. Zastosowanie unieruchomionych membran ciekłych do separacji chromu 430
6.5.2.2. Systemy hybrydowe z mobilną membraną ciekłą
i modułami membranowymi 433
6.5.2.3. Polimerowe membrany inkluzyjne 437
6.5.2.4. Emulsyjne membrany ciekłe 438
6.5.2.5. Ciekłe membrany grubowarstwowe 441
6.6. Membranowe metody elektrochemiczne 445
6.6.1. Elektroliza membranowa 445
6.6.2. Elektro-elektrodializa membranowa 448
6.7. Usuwanie chromu (VI) metodą elektrodializy i elektrodejonizacji 455
6.8. Ceramiczne mikroporowate membrany jonowymienne 459
6.9. Podsumowanie 460

---

---