מגזין המים הישראלי הנדסת מים 30
2017 תקצירי כנס איגוד המים הישראלי
המטרה המרכזית הייתה קבלת דחייה משופרת של בור ומזהמים אחרים
(תוך כדי שמירה על דחייה גבוהה של המלח), לעומת ממברנות או מודולים
קיימים בעלי שטף דומה.
בחינה ראשונית של מונומרים נעשתה בתאים בחושים מעבדתיים מסוג
(ממברנת ESPA1 “. בדיקות מקיפות שנערכו על ממברנותdead end“
) הראו כי מודיפיקציה בעזרת שילוב low energyאוסמוזה הפוכה מסוג
ומונומיר שמכיל קבוצתglycidyl methacrylateמונומר יחסית הידרופובי
ההידרופיליתאכן שיפרהאתדחייתהתרכובותהאורגניותהנבחרות, zwitter-ion
והעלאתה את דחיית הבור אולם גם הורידה את השטף. בשלב השני נמשכה
), כשלב ביניים cross-flowהאופטימיזציה ובדיקת הביצועים בתאי זרימה (
במעבר מניסויי מעבדה לניסויים במודולים, ונמצא כי אחידות המודיפיקציה
מושפעת רבות מהתכונות הפיזיקליות של המונומר ומהאינטיראקציות שלו
עם פני שטח הממברנה, ולשם ייעול השיטה והביצועים פותחה פרוצדורה של
מודיפיקציה בשני שלבים עוקבים, הראשון עם המונומר ההידרופובי להגברת
הסלקטיביות לבור, והשני בעזרת המונומר הצוויצריוני, בכדי להפוך את פני
השטח להיות יותר הידרופיליים. בנוסף נמצא כי תוספת חפ“ש לא מיונן
לשלב המודיפיקציה הראשון מייעלת את המודיפיקציה ואת TRITON-X100
אחידותה, ומאפשרת הגברה של דרגת המודיפיקציה של המונומר ההידרופובי
בהשוואה לאותו ריכוז מונומר מבלי תוספת חפ“ש.
בשלב האחרון של העבודה בוצע גמלון של שיטת המודיפציה ויישומה בתוך
. מודיפיקציה דו שלבית של שני ESPA1-2125 מודולים מסחריים מסוג
המונומרים לא הניבה שיפור בדחיית בור או מלח, לעומתה מודיפקציה בשלב
אכן הראתה יתרון בהגברה משמעותית של glycidyl methacrylate יחיד של
הרחקת חומצה בורית וחומרים אורגניים נבחרים בהשוואה לממברנות מים
מליחים באותו טווח הפירמיאביליות/ חדירות, תוך כדי שמירה על דחיית מלח
גבוהה, מה שמקנה יתרון מובהק בתחלופת שטף-סליקטיביות של ממברנות
לאחר מודיפיקציה לעומת ממברנות מסחריות. לסיכום, ניתן להסיק כי שיטת
הגראפט פולימיריזציה הינה שיטה פשוטה ויעילה ליישום ולשיפור ביצועים
של ממברנות ומודולים. בנוסף, השיטה יכולה להביא להתאמה טובה יותר של
ביצועי מתקני ההתפלה למטרות וסוגי המים הספציפיים הדרושים.
Ion Exchange and
Bioregeneration
for Nitrate
Removal from
Groundwater
Prof. Michal Green, Dr. Sheldon Tarre
Available biological and physico-chemical technologies for nitrate
removal from polluted inland groundwater are limited in application
due to health concerns regarding microbial contamination and
brine disposal regulations, respectively.
Recently a combined system using ion exchange (IX) and
bioregeneration has been developed at the Technion for nitrate
removal from groundwater. The process is safe and reliable with
minimal brine discharge and chloride addition to the product water.
A column containing a nitrate selective IX resin removes nitrate
from polluted groundwater and when exhausted the column is
regenerated using a reused brine solution. Spent brine is put in
a denitrifying sequential batch bioreactor (SBR) where nitrate is
converted into nitrogen gas. Finally, ozonation is used to remove
suspended solids and polish SBR effluent before brine reuse.
The process was first developed on a bench scale (2 m3/day)
and then scaled to pilot size (20 m3/day) for field testing “proof
of concept” at a nitrate polluted well located at Moshav Tzur
Moshe. Product water nitrate concentrations meet regulations while
minimizing both Cl- addition to the treated water (1.11 meq Cl added
per meq NO3--N removed) and waste brine production (0.25%
of the water volume treated). No reduction in nitrate exchange
capacity in the resin over time was observed. In addition, product
water DOC was 0.5 mg/L lower than the feed (tap) water and before
disinfection the bacterial count was 10-700 cfu/mL.
The technology is currently licensed to RWL Water Co.