- Tytuł:
-
Wpływ właściwości substancji organicznych na blokowanie membran ultrafiltracyjnych
Influence of NOM properties on the fouling of ultrafiltration membranes - Autorzy:
-
Konieczny, K.
Rajca, M.
Bodzek, M.
Gembołyś, B. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/237840.pdf
- Data publikacji:
- 2008
- Wydawca:
- Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych
- Tematy:
-
oczyszczanie wody
substancje organiczne
związki hydrofobowe
związki hydrofilowe
ultrafiltracja
koagulacja
water treatment
organic substances
hydrophobic compounds
hydrophilic compounds
ultrafiltration
coagulation - Opis:
-
W pracy przedstawiono wyniki badań nad zjawiskiem blokowania membran ultrafiltracyjnych (fouling) podczas oczyszczania wody modelowej zawierającej naturalne substancje organiczne (NOM) w postaci kwasów humusowych. Badania przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych stosując zestaw badawczy Millipore z płaską membraną z celulozy (pow. 38,5 cm2) o granicznej masie cząsteczkowej (cut-off) 30 kDa. Wodę modelową oczyszczano w samodzielnym procesie UF oraz w procesie UF skojarzonym z koagulacją. Na podstawie wyników testów naczyniowych do koagulacji zastosowano siarczan glinu (4,1 gAl/m3) przy pH=7,0. Wodę modelową zawierającą tylko rozpuszczone substancje organiczne (<0,22 žm) poddano frakcjonowaniu na żywicach Amberlite XAD-7HP/4, otrzymując frakcje hydrofobową (HFO), transfilową (TFI) oraz hydrofilową (HFI). Do frakcjonowania zawartych w wodzie naturalnych substancji organicznych wg wielkości cząsteczek zastosowano ultrafiltrację, przy wykorzystaniu membran Nadir o granicznych masach cząsteczkowych (cut-off) 1 kDa, 3 kDa i 10 kDa. Stwierdzono, że w badanych substancjach organicznych dominowały związki o masie cząsteczkowej <1 kDa (ok. 78%). Wykazano, że w substancjach organicznych przeważała frakcja hydrofobowa (ok. 70%), która w znacznym stopniu powodowała blokowanie membrany ultrafiltracyjnej. Stwierdzono, że w procesie wstępnej koagulacji hydrofobowe cząsteczki wywołujące blokowanie membrany łączyły się w większe aglomeraty, które odkładając się na powierzchni membrany w mniejszym stopniu ograniczały strumień permeatu niż bez koagulacji. Podczas bezpośredniej ultrafiltracji (bez koagulacji) cząsteczki hydrofobowe (jak również hydrofilowe) blokując pory membran powodowały istotne zmniejszenie wydajności procesu.
The phenomenon of ultrafiltration (UF) membrane fouling was investigated during treatment of a model water solution which contained natural organic matter (NOM) in the form of humic acids. The experiments were conducted under laboratory conditions, using a Millipore system with a flat cellulose membrane (surface area, 38.5 cm2) of 30 kDa cut-off. Water samples were treated in a direct UF process and in a UF process combined with coagulation. On the basis of jar test results, alum (4.1 gAl/m3) was chosen as a coagulant and coagulation was conducted at pH=7.0. The model solution that contained dissolved organic substances alone (<0.22 žm) was made subject to fractionation on XAD-7HP/4 resins, and thus hydrophobic (HFO), transphilic (TFI) and hydrophilic (HFI) fractions were obtained. To fractionate the NOM in the model solution according to molecular weight, the UF process was carried out with Nadir membranes of 1 kDa, 3 kDa and 10 kDa cut-offs. The study has produced the following findings: compounds of molecular weights lower than 1 kDa dominated in the NOM (accounting for approx. 78%); among the organic substances, the hydrophobic fraction (the one that largely contributed to membrane fouling) was dominant (approx. 70%); when use was made of coagulation as a prior step, the hydrophobic particles responsible for membrane fouling clustered together to form larger agglomerates, which deposited on the membrane surface and limited the permeate flux to a smaller extent than when coagulation was not applied. During direct UF (with no coagulation) hydrophobic particles (as well as the hydrophilic ones) blocked the pores of the membranes and thus substantially reduced the efficiency of the process. - Źródło:
-
Ochrona Środowiska; 2008, 30, 3; 3-8
1230-6169 - Pojawia się w:
- Ochrona Środowiska
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł