Pulserande flöde kan förbättra membranfiltrering
Behandling av dagvatten med ett pulserande vätskeflöde på ultrafiltreringsmembran kan ge förbättrade reningsegenskaper.
I dagens samhälle spelar dagvattenrening en allt större roll. Ur en miljöaspekt är det viktigt att avlägsna föroreningar innan dagvatten släpps ut till recipienten. I många regioner är dagvattenrening dessutom viktigt för att möjliggöra återanvändning av vatten. Membranprocesser har fått mycket uppmärksamhet, särskilt inom vatten- och avloppsreningsindustrin på grund av deras höga reningsgrad. Varför alltså inte använda dessa processer även för dagvattenbehandling? En av utmaningarna inom membranfiltrering är nedsmutsning av filtret. För att motverka detta är det nödvändigt att ha en lämplig förbehandling. Dessutom behöver membranen backspolas och rengöras med kemikalier.
"För närvarande förbereder jag försöksuppställningen vilket inkluderar val av förbehandlingsmetoder som är lämpliga för det dagvatten som ska behandlas. Vattnet som används i mina försök kommer från smält snö från en vägkant. Jag utvärderar ett polymert ultrafiltreringsmembran och kvaliteten på det filtrerade vattnet", förklarar Saida Kaykhaii, doktorand på VA-teknik.
För att så mycket som möjligt undvika att filtret sätter igen används ett pulserande flöde som ska hjälpa till att avlägsna partiklar från membranet. Mekanismen för ett pulserande flöde tunnar ut gränsskiktet på membranet, försätter partiklar i rörelse och hindrar dem att sätta sig på membranytan. Dessutom används sedimentering som förbehandling (se figuren nedan för försöksuppsättning).
Preliminära resultat från de första experimenten har visat att ultrafiltrering minskade turbiditet och halten suspenderat material i smält snö till noll vilket visar god effektivitet av membranen. Dessutom indikerar resultaten att ultrafiltrering med membran har en god förmåga att ta bort totalt organiskt kol (TOC), liksom totalt och lösta metaller.
Vid en jämförelse mellan ett jämt och ett pulserande flöde ökade membranets produktivitet mer än två gånger vid användning av pulserande flöde, med en pulsfrekvens på 4 Hz, (sett till mängden av permeatet), vilket indikerar att ett pulserande flöde avsevärt fördröjer att filtret sätter igen. Tryckmätningarna visade att användning av pulserande flöde dämpade variationer i transmembrantrycket. TOC reducerades mer effektivt med pulserande flöde jämfört med ett jämt flöde. Viktigast av allt var dock att flödesminskningen skedde långsammare när pulserande flöde användes jämfört med ett jämnt flöde, vilket indikerar att ett pulserande flöde kan bidra till att ta bort partiklar från membranytan.
