Materiały konferencyjne SEP 2020

dotknięte problemem zasolonych wód odpadowych. Co roku do polskich rzek zrzucanych jest w wodach kopalnianych około 3,5-4 mln ton soli [2]. Wisła i Odra są szczególnie narażone na działanie przemysłu wydobywczego. Od lat Wisła jest nadmiernie zasolona, a 94% chlorków obecnych w wodzie pochodzi z górnictwa. Wisła zawiera około 55% wszystkich zasobów wo- dy pitnej kraju, a wody jej dorzecza pokrywają około 60% całkowitego zapotrzebowania na wodę w Polsce. Zwiększanie się zasolenia Wisły powoduje wymierne straty dla przemysłu, rolnictwa i transportu, sięgające 100-250 mln USD rocznie [3]. Problem ten można zmienić w źródło przychodu poprzez odzysk cennych dla innych gałęzi przemysłu surowców, takich jak woda demineralizowana, sól oraz inne minerały. Zagospodarowanie odpadowych roztworów zasolonych wymaga rozwiązania dwóch zasadni- czych problemów: konieczności operowania stężonymi roztworami soli oraz ryzyka skalingu, tj. blokowania membran osadami trudno rozpuszczalnych soli. Autorzy niniejszej pracy propo- nują stosowanie usuwania zanieczyszczeń solanki metodą membranową, konkretnie metodą nanofiltracji, w miejsce metody chemicznej. W celu osiągnięcia dużego uzysku soli w procesie nanofiltracji należy zastosować membranę charakteryzującą się małym stopniem zatrzymania chlorku oraz dużym stopniem zatrzymania siarczanu, wapnia i magnezu. Nanofiltracja badana jest w kilku ośrodkach w świecie jako metoda wstępnego przygotowania solanki. Przykładowo w pracy [4] przedstawiono układ nanofiltracja (NF)-odwrócona osmoza (RO). W pracy [5] przedstawiono układ NF-RO-destylacja (MSF). W układzie nanofiltracja-odwrócona osmoza autorzy pracy [6] przebadali kilka rodzajów membran nanofiltracyjnych. Autorzy proponują zastosowanie dwuprzejściowej nanofiltracji jako przygotowania wstępnego przed hybrydowym układem odwrócona osmoza-elektrodializa. 2. PROPONOWANA TECHNOLOGIA Schemat ideowy proponowanej technologii przedstawiono na Rys. 1. Nadawa – woda kopal- niana – jest poddawana wstępnemu oczyszczaniu, ultrafiltracji i dekarbonizacji, następnie jest kierowana do dwuprzejściowej nanofiltracji. Nanofiltracja jest techniką membranową, która umożliwia rozdział jonów jednowartościowych – chlorku, sodu – od wieluwartościowych – wapnia, magnezu, siarczanu. Nanofiltracja rozdziela strumień wody kopalnianej na dwa stru- mienie: bogaty w chlorek sodu permeat oraz bogaty w wapń i magnez retentat. Retentat może być zastosowany do odzysku wodorotlenku magnezu, cennego materiału, który został oficjal- nie uznany za surowiec o wysokiej wartości przez Komisję Europejską (obecnie UE zaspokaja 95% zapotrzebowania na magnez poprzez import z Chin). Roztwór pozostały po wytrącaniu wodorotlenku magnezu, bogaty w chlorek wapnia, może być stosowany do zapobieganiu obla- dzania dróg. Permeat z nanofiltracji jest kierowany do hydrybowego systemu odwrócona osmoza-elektrodializa, który produkuje wodę demineralizowaną o jakości zbliżonej do wody destylowanej oraz nasyconą solankę. Solanka może być sprzedawana lub zasilać krystalizację soli. Instalacja pilotowa na „Bolesławie Śmiałym” testuje część proponowanej technologii: nanofiltrację, odwróconą osmozę i elektrodializę. Wydajność instalacji wynosi 400 dm 3 /h su- rowej wody kopalnianej. Uśredniony skład wody surowej podano w Tabeli 1.