Zeitschrift für Membranwissenschaft und -technologie

Abstrakt

Behandlung von Abwässern aus der Lederindustrie mit sequentiellen Hybridprozessen und Rückgewinnungsverfahren aus Vorwärtsosmose (FO) und Umkehrosmose (RO)

Delia Teresa Sponza

Die Abwässer der Lederindustrie weisen einen hohen COD-Wert, Trübung, pH-Wert, Leitfähigkeit, Gesamtfeststoffe (TS), Schwebstoffe (SS), Sulfat, Chloride, Chrom und Farbe auf. Vor den FO-Experimenten wurde ein Vorfiltergerät mit einer Kartusche mit 25 Mikron Porengröße verwendet. Die FO-Membran hatte symmetrische Kanäle auf beiden Seiten der Membran und bestand aus handelsüblichem Cellulosetriacetat (CTA). Dadurch konnten sowohl die Zulauf- als auch die Ablauflösungen tangential zur Membran fließen. Die Variation der zunehmenden Wasserflussrate (5, 7, 9, 12, 15, 17, 18 und 20 l/m2h) auf die Ablauffeststoffkonzentrationen und die Auswirkungen der Betriebszeiten (30, 60, 80, 90 und 100 min) auf die Wasserflussrate wurden in der FO-Membran untersucht. Die Variation des Rückgewinnungsprozentsatzes im Laufe der Zeit und die Auswirkungen der Durchflussraten (30 – 220 l/h) auf die Rückweisungseffizienz und die Entfernung der Schadstoffe (CSB, Trübung, pH-Wert, Leitfähigkeit, Gesamtfeststoffe (TS), Schwebstoffe (SS), Sulfat, Chloride, Chrom und Farbe) wurden in FO untersucht. RO-Experimente wurden in einer spiralförmig gewickelten Membran durchgeführt. Die Auswirkungen zunehmender Drücke (4, 8, 16 und 20 Bar) und Betriebszeiten (10, 20, 30, 60, 80 und 100 Min.) auf den Permeatfluss wurden bei einer Temperatur von 25 °C untersucht. Eine lineare positive Korrelation zwischen angelegtem Druck und Wasserfluss wurde festgestellt, als der Druck in FO von 2 Bar auf 20 Bar erhöht wurde. Bei höherer Sauglösung bei konstantem Druck nahmen in FO sowohl die Rückweisung als auch der Wasserfluss zu. Der Rückgewinnungsprozentsatz sowohl in destilliertem Wasser als auch in der Lederindustrie im Vergleich zur Betriebszeit in FO. Der Durchfluss nahm während der 60-minütigen Betriebszeit leicht ab, erreichte dann aber ein Plateau bei Jw-Werten von 278 l/m2h bzw. 265 l/m2h. Die maximalen Entfernungen von COD, Trübung, Leitfähigkeit, TS, SS, Sulfat, Chlorid, Chrom und Farbe betrugen im Permeat der FO bei 16 bar Druck 90 %, 89 %, 91 %, 91 %, 91 %, 88 %, 90 %, 87 % bzw. 91 %, während die Entfernung dieser Parameter in der RO bei einem Transmembrandruck von 20 bar zwischen 98 % und 99 % variierte. Die hohen COD-Konzentrationen bei 20 bar Druck verringerten den Permeatfluss in der RO nicht. Der Permeatfluss ist nicht zeitabhängig. Der höchste Permeatfluss wurde nach 30 Minuten mit 781 bzw. 760 in destilliertem Wasser und in der Lederindustrie festgestellt. Das Permeat der RO erfüllt die Abwasserqualitätsstandards für Bewässerungswasser, während bei der Behandlung von 1 m3 Lederabwasser 2380 g/l Chrom, 1263 g/l Gelatine und 1134 g/l Gelatine aus dem RO-Retentat/Konzentrat zurückgewonnen wurden. Die Gesamtkosten wurden auf Grundlage der jährlichen Investitions- und Betriebskosten berechnet. Für die Behandlung von 10 m3 Abwasser aus der Lederindustrie wurden Gesamtkosten von 1,01 USD berechnet. Der Erlös aus der Rückgewinnung von Wertstoffen betrug bei der Behandlung von 10 m3 Lederindustrieabwasser 88 USD.