Academic Journal
ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL BENEFITS OF NACL BRINE REUSE BY NEW MEMBRANE TECHNOLOGY
| Title: | ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL BENEFITS OF NACL BRINE REUSE BY NEW MEMBRANE TECHNOLOGY |
|---|---|
| Authors: | Orestov, Yevhen, Mitchenko, Tetiana, Turcheniuk, Nataliia |
| Contributors: | ELAKPI |
| Source: | WATER AND WATER PURIFICATION TECHNOLOGIES. SCIENTIFIC AND TECHNICAL NEWS; Том 24, № 1 (2019); 45-59 Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті; Том 24, № 1 (2019); 45-59 Вода и водоочистные технологии. Научно-технические вести; Том 24, № 1 (2019); 45-59 |
| Publisher Information: | Kyiv Politechnic Institute, 2019. |
| Publication Year: | 2019 |
| Subject Terms: | softening, мембранна технологія, пом'якшення, регенераційний розчин, нанофільтрація, 7. Clean energy, 01 natural sciences, 6. Clean water, 12. Responsible consumption, brine, membrane technology, nanofiltration, 0105 earth and related environmental sciences |
| Description: | Стаття присвячена проблемі повторного використання відпрацьованого регенераційного розчину промислових Na-катіонітних фільтрів та розробці технології для повторного використання із застосуванням мембранних технологій. Катіонообмінне пом'якшення води є однією з найбільш широко використовуваних технологій очищення води. Проте, його вплив на навколишнє середовище, пов'язаний зі скиданням висококонцентрованого регенераційного сольового розчину, привертає більше уваги у зв’язку зі скороченням доступних водних ресурсів та погіршенням якості води. Беручи до уваги високий вміст NaCl у відпрацьованому регенераційному розчині, потрібна технологія, яка зменшить вплив на навколишнє середовище та допоможе повторно використовувати NaCl із таких розчинів. З метою розробки такої технології досліджено склад відпрацьованого регенераційного розчину із промислової установки пом’якшення води та проведено дослідження кондиціонування такого розчину з використанням нанофільтраційних мембран різних типів за різних значень температури, тиску та виходу пермеату. Результати показують, що оптимальні умови для виділення NaCl включають застосування мембранних елементів Dow Filmtec Fortilife XC-N за температури 23–27 °С, тиску 23–25 бар та виходу пермеату 55–60%. За цих умов досягається чистота NaCl у пермеаті понад 90% і вихід NaCl 13,1 кг / год. Запропоновано основну технологічну схему процесу мембранного кондиціонування відпрацьованого регенераційного розчину, що дозволяє досягти зниження споживання NaCl установкою пом’якшення води на 40% та зменшити скидання NaCl зі стічними водами на 72%. Економічна ефективність запропонованої технології може бути виражена шляхом досягнення періоду окупності у 16 місяців.Подальше поліпшення економічної та екологічної ефективності запропонованої технології може бути досягнуто шляхом дослідження можливих методів повторного використання концентрату, який утворюється при застосуванні запропонованої схеми. Article history:Received 23 April 2019 Accepted 18 May 2019Print 24 June 2019Cation exchange water softening is one of the most widely used technologies of water treatment. However, its environmental impact related to discharge of highly concentrated regeneration brine draws more attention as overall quality and availability of water resources decreases. Bearing in mind high levels of reusable NaCl in brine discharge, technology that will reduce the environmental impact and help reuse brine is required. To develop such technology composition of spent brine solution from Na-cation exchanger was investigated and conditioning of such solution with use of nanofiltration membranes of different types under different temperatures, pressures and recovery values was tested. Results show that optimal conditions for NaCl recovery include usage of Dow Filmtec Fortilife XC-N membrane elements at temperature 23–27 °C, pressure of 23–25 bar and recovery of 55–60%. Under these conditions purity of NaCl in permeate over 90% and NaCl yield of 13,1 kg/h were achieved. Principal technological scheme of the process of membrane conditioning of the spent regeneration solution was proposed that allows achieving reduction of NaCl consumption by 40% and reduction of NaCl discharge into sewage by 72% with corresponding economic and environmental benefits. |
| Document Type: | Article Other literature type |
| File Description: | application/pdf |
| ISSN: | 2521-151X 2218-9300 |
| DOI: | 10.20535/2218-93002412019172910 |
| Access URL: | http://wpt.kpi.ua/article/download/172910/172708 https://ela.kpi.ua/handle/123456789/38099 http://wpt.kpi.ua/article/view/172910 |
| Rights: | CC BY NC |
| Accession Number: | edsair.doi.dedup.....6102a7d33e29e1e8a1a875a285729d02 |
| Database: | OpenAIRE |
| ISSN: | 2521151X 22189300 |
|---|---|
| DOI: | 10.20535/2218-93002412019172910 |