Nanofiltration of fermentation solutions – unfavourable phenomena and membrane cleaning

• Autorzy: Dudziak M. , Gryta M.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2013.20(11)116

Warianty tytułu

PL

Nanofiltracja roztworów fermentacyjnych – zjawiska niekorzystne oraz czyszczenie membran

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The intensity of unfavourable phenomena occurring in the nanofiltration process of fermentation solutions, and the possibility of cleaning the membranes after this process were studied. The experiment was carried out using a tubular module equipped with the AFC-30 membrane. The filtration process was carried out at a transmembrane pressure of 2.0 MPa, linear velocity of the feed of 3.4 m/s and the temperature of the feed equal to 20 ^oC. Hydraulic performance of the membrane was tested both during the filtration of model and real solutions. The conditions for efficient cleaning of fouled surfaces of the membranes by using different chemical reagents were determined. It was also attempted to rinse the membrane with clean water. A preliminary study was performed to determine the transport and separation characteristics of the AFC-30 membrane for deionized water and salt solutions of NaCl and MgSO4 representing mono- and divalent ions, respectively. In this case, the membrane was tested under varying transmembrane pressure in the range of 1.0 to 2.0 MPa.

PL

Oceniono intensywność niekorzystnych zjawisk występujących podczas procesu nanofiltracji roztworów fermentacyjnych oraz zbadano możliwość czyszczenia membran po filtracji membranowej. Prace prowadzono z wykorzystaniem modułu rurowego wyposażonego w membranę AFC-30. Filtrację przeprowadzono pod ciśnieniem transmembranowym 2,0 MPa, przyjmując prędkość liniową nadawcy 3,4 m/s oraz temperaturę filtrowanego roztworu równą 20 ^oC. Wydajność hydrauliczną membrany badano zarówno podczas filtracji roztworów modelowych, jak i rzeczywistych. Określono warunki prowadzenia efektywnego czyszczenia zanieczyszczonej powierzchni membran metodą chemiczną z użyciem różnych reagentów. Membranę próbowano również płukać czystą wodą. W zakresie badań wstępnych wyznaczona została charakterystyka transportowa i separacyjna membrany AFC-30 dla wody zdejonizowanej oraz roztworów soli NaCl i MgSO4 reprezentujących odpowiednio jony jedno- i dwuwartościowe. W tym przypadku właściwości membrany badano w zmiennych warunkach ciśnienia transmembranowego od 1,0 do 2,0 MPa.

Słowa kluczowe

EN

nanofiltration; fermentation solutions; decrease of hydraulic capacity of membrane; membrane; surface cleaning

PL

nanofiltracja; roztwory fermentacyjne; obniżenie wydajności hydraulicznej membrany; czyszczenie powierzchni

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 11
• Strony: 1285--1294
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dudziak M.

• Institute of Water and Wastewater Engineering, Silesian University of Technology, ul. S. Konarskiego 18, 44–100 Gliwice, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

autor

Gryta M.

• Institute of Chemical and Environment Engineering, West Pomeranian University of Technology, ul. J. Pułaskiego 10, 70–322 Szczecin, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Baker RW. Membrane technology and applications. Chichester: John Wiley and Sons; 2012.
• [2] Fane AGI, Schäfer A, Waite TD, Fane AG. Nanofiltration: principles and applications. Oxford: Elsevier; 2005.
• [3] Al-Amoudi A, Lovitt RW. J Mem Sci. 2007;303:4-28. DOI: 10.1016/j.memsci.2007.06.002.
• [4] Gryta M, Bastrzyk J, Lech DP. J Chem Tech. 2012;14:97-104. DOI: 10.2478/v10026-012-0091-4.
• [5] Espinasse BP, Chae S-R, Marconnet C, Coulombel C, Mizutani C, Djafer M, et al. Desalination. 2012;296:1-6. DOI: 10.1016/j.desal.2012.03.016.
• [6] Hijnen WAM, Castillo C, Brouwer-Hanzens AH, Harmsen DJH, Cornelissen ER, van der Kooij D. Water Res. 2012;46:6369-6381. DOI: 10.1016/j.watres.2012.09.013.
• [7] Sohrabi MR, Madaeni SS, Khosravi M, Ghaedi AM. Desalination. 2011;267:93-100. DOI: 10.1016/j.desal.2010.09.011.
• [8] Madaeni SS, Sasanihoma A, Zereshki S. J Food Proc Eng. 2011;34:1535-1557. DOI: 10.1111/j.1745-4530.2009.00389.x.
• [9] Chanukya BS, Patil S, Rastogi NK. Desalination. 2013;312:39-44. DOI: 10.1016/j.desal.2012.05.018.
• [10] Song Y, Su B, Gao X, Gao C. Desalination. 2013;330:61-69. DOI: 10.1016/j.desal.2013.09.021.
• [11] Zhang X, Guo J, Wang L, Hu J, Zhu J. Desalination. 2013;328:1-7. DOI: 10.1016/j.desal.2013.08.010.
• [12] Hijnen WAM, Castillo C, Brouwer-Hanzens AH, Harmsen DJH, Cornelissen ER, van der Kooij D. Water Res. 2012;46:6369-6381. DOI: 10.1016/j.watres.2012.09.013.
• [13] Bodzek M, Konieczny K. Wykorzystanie procesów membranowych w uzdatnianiu wody. Bydgoszcz: Oficyna Wydawnicza Projprzem-EKO; 2005.
• [14] Dudziak M. Separacja mikrozanieczyszczeń estrogenicznych wysokociśnieniowymi technikami membranowymi. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej; 2013.
• [15] Łobos-Moysa E, Dudziak M, Zoń Z. Desalination. 2009;241:43-48. DOI: 10.1016/j.desal.2008.02.029.
• [16] Łobos-Moysa E, Dudziak M, Bodzek M. Ochr Środow. 2010;32:53-56.