Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fouling membranowy problemem w przetwórstwie mleka

Dec B., Juśkiewicz M.

Przemysł Spożywczy

|

2014

|

T. 68, nr 10

16--18

PL

Procesy membranowe należą do szybko rozwijających się przetwórczych technik separacyjnych w przemyśle spożywczym. Postęp w produkcji membran oraz projektowaniu instalacji membranowych przekłada się na coraz szersze i bardziej wyspecjalizowane ich zastosowanie, zwłaszcza w przemyśle mleczarskim. Jednak mimo tych wysiłków zjawisko foulingu membranowego, nieuniknione w filtracji membranowej i niekorzystnie wpływające na jej wydajność, może stanowić ważny element decydujący o powodzeniu wdrożenia tych technik w skali przemysłowej. Dlatego celem niniejszego artykułu jest próba zawężenia luki między praktyką przemysłową a pracami badawczymi w zakresie poszerzenia wiedzy o mechanizmach rządzących foulingiem membranowym.

EN

Membrane processes are fast developing, processing separation techniques in the food industry. Progress in the production of membranes and membrane installations’ design is reflected in their wider and more specialized application, especially in the dairy industry. However, despite these efforts, the phenomenon of membrane fouling, inevitable in membrane filtration and negatively affecting its performance can be a key factor in the success of the implementation of these techniques on an industrial scale. Therefore, the aim of this study was to attempt to narrow the gap between the industrial practice and research work in the field of the knowledge of the mechanisms, governing membrane fouling.

2

Separacja membranowa w inżynierii środowiska Podstawy procesów. Część IV

Bodzek M.

Technologia Wody

|

2012

|

Nr 4 (18)

28-32

PL

W pracy zawarto podstawy teoretyczne procesów separacji membranowej, które znajdują coraz szersze zastosowanie w inżynierii środowiska, w szczególności w technologii wody i ścieków oraz w oczyszczaniu gazów paliwowych i odlotowych. Przedstawiono opis rodzajów i własności membran i procesów membranach, a także zjawiska polaryzacji stężeniowej i foulingu membran. Zaprezentowano ciśnieniowe procesy membranowe (mikro- i ultrafiltrację oraz nanofiltrację i odwróconą osmozę), procesy membranowe z wykorzystaniem membran jonowymiennych (elektrodializę, elektrodejonizację, elektro-elektrodializę membranową oraz dializę dyfuzyjną i dializę Donnana), dyfuzyjne techniki membranowe, a więc separację gazów/par i perwaporację, jak również kontaktory membranowe (destylację membranową, membrany ciekłe i absorpcje membranową).

EN

The publication includes theoretical background of separation membrane processes, which have increasingly wider application in environmental engineering, particularly in the water and wastewater treatment and in cleaning of the gas-fuels and waste gases. It has been presented the types and properties of membranes and membrane processes, as well as the phenomenon of concentration polarization and membrane fouling. Backgrounds of pressure-driven membrane processes (micro- and ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis), membrane processes using ion-exchange membranes (electrodialysis, electrodeionization, electroelectrodialysis as well as diffusive dialysis and Donnan dialysis), diffusive membrane techniques i.e. membrane gas/vapor separation and pervaporation as well as membrane contactors (membrane distillation, liquid membranes and membrane absorption), have been described.

3

Removal of xenoestrogens from water during reverse osmosis and nanofiltration - effect of selected phenomena on separation of organic micropollutants

Dudziak M., Bodzek M.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2008

|

Vol. 1, no. 3

95-101

EN

Reverse osmosis and nanofiltration are membrane separation processes used to remove low - molecular weight organic micropoilutants from water. Investigations in this field focus on the effect of unfavourable phenomena concomitant with membrane filtration, such as adsorption, fouling and concentration polarization on membrane separation of removed organic micropoilutants. This study investigated the effect of adsorption and concentration polarization on the removal of four xenoestrogenic compounds i.e. 4 - tert - octylphenol, 4 - nonylphenol, bisphenol A and bisphenol F. Furthermore, a reservoir of micropoilutants adsorbed on the membrane surface was desorbed. Reverse osmosis yielded much better results in xenoestrogens removal compared to nanofiltration carried out for comparative reasons. However, the osmotic membrane showed high sorptive properties towards the xenoestrogens. The fundamental feature of adsorption is the formation of hydrogen bridges between membrane polymer and a compound being removed, and the process itself is reversible. The desorption of adsorbed micropoilutants involved nitration of an electrolyte solution of pH > pKα of the compound. It has been found that concentration polarization brings about a decrease in xenoestrogens retention during reverse osmosis. For nanofiltration at similar filtration conditions, retention of micropoilutants increased probably due to the mixed separation mechanism in the process i.e. sieve mechanism with accompanying concentration polarization and fouling.

PL

Odwrócona osmoza i nanofiltracja to procesy separacji membranowej stosowane do usuwania małocząsteczkowych mikrozanieczyszczeń organicznych z wody. Prowadzone badania w tym zakresie związane są z określeniem wpływu zjawisk niekorzystnych towarzyszących filtracji membranowej takich jak adsorpcja, fouling oraz polaryzacja stężeniowa na separację membranową usuwanych związków organicznych. W pracy badano wpływ zjawiska adsorpcji i polaryzacji stężeniowej na usuwanie czterech związków z grupy ksenoestrogenów tj. 4 - tert - oktylofenol, 4 - nonylofenol, bisfenol A i bisfenol F. Dokonano także próby desorpcji rezerwuaru zaadsorbowanych mikrozanieczyszczeń z powierzchni membrany. Znacznie wyższe usunięcie ksenoestrogenów uzyskano, w procesie odwróconej osmozy w stosunku do badanej porównawczo nanofiltracji. Jednakże, membrana osmotyczna wykazała wysoką zdolność sorpcyjną, w stosunku do badanych ksenoestrogenów. U podstaw zjawiska adsorpcji leży tworzenie mostków wodorowych pomiędzy polimerem membrany a usuwanym związkiem, a sam proces ma charakter odwracalny. Desorpcji zaadsorbowanego ładunku mikrozanieczyszczeń organicznych dokonano filtrując roztwór elektrolitu o pH > Kα związku. Wykazano, że zjawisko polaryzacji stężeniowej powoduje obniżenie retencji ksenoestrogenów, w procesie odwróconej osmozy. W przypadku nanofiltracji, dla zbliżonych warunków filtracji, retencja mikrozanieczyszczeń rosła prawdopodobnie z uwagi na mieszany mechanizm separacji w tym procesie tj. mechanizm sitowy przy współudziale zjawiska polaryzacji stężeniowej i foulingu.

4

Badania procesu mikrofiltracji roztworów substancji wielkocząsteczkowych z zastosowaniem membran nieorganicznych

Gabruś E., Szaniawska D.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 5s

45-46

EN

Microfiltration data experimentally obtained for α-Al2O3TiO2 membrane and 0.05 wt% solutions of dextran 110 and 500 kD are reported. The experimental data are discussed in terms of concentration polarization models, i.e. resistance-in-series model, film theory model, modified film theory model and the Sherwood correlation.

5

Zaawansowane techniki membranowe - teoria i praktyka

Konieczny K., Bodzek M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2001

|

T. 4, nr 3-4

413-457

PL

Przedstawiono kompendium wiedzy na temat zasadniczych problemów dotyczących membran syntetycznych i technik membranowych, ze szczególnym uwzględnieniem technik membranowych, których siłą napędową jest różnica ciśnień po obu stronach membrany. Omówiono przede wszystkim: klasyfikacje procesów membranowych i membran, ciśnieniowe techniki membranowe, zjawiska polaryzacji stężeniowej i "foulingu" membran, metody zapobiegania zmniejszaniu wydajności membrany, moduły membranowe, projektowanie systemów membranowych oraz zastosowanie technik membranowych w ochronie środowiska. Ze względu na zmieniające się podejście co do koncepcji uzdatniania wód do celów konsumpcyjnych, przede wszystkim wzrastające wymagania odnośnie do jakości wody do picia, technologie membranowe są obecnie brane pod uwagę jako procesy alternatywne w uzdatnianiu wody. W tej dziedzinie stosuje się je najczęściej do odsalania i zmiękczania wody oraz uzdatniania wody do picia i na potrzeby gospodarcze. W regionach silnie uprzemysłowionych powstają ścieki zawierające znaczne ilości substancji pochodzenia przemysłowego, które charakteryzują się nierównomiernością stężenia oraz różnorodnością zawartych zanieczyszczeń. Ich oczyszczanie wymaga szeregu wzajemnie uzupełniających się technologii, które pozwalają na ponowne wykorzystanie oczyszczonej wody (ścieków) do celów komunalnych lub przemysłowych, a równocześnie na odzysk substancji wartościowych zawartych w ściekach. Przykładami są tutaj ścieki emulsyjne, pochodzące z przemysłu tekstylnego, celulozowo-papierniczego i rolno--spożywczego oraz odcieki z wysypisk odpadów starych.

EN

Membrane separations have been in use for a variety of commercial applications: in environmental protection, water and wastewater treatment, gas separation, food and pharmaceutical industries, medical applications, etc. Every day thousands tons of food, blood serum, millions tons of wastewater and water, are treated with membranes. Some membrane processes are reasonable well understood and have been commercialized for some period of time. Other membrane processes have only recently been employed in commercial applications, and still other processes are only in formative research stages. The article gives a comprehensive compendium of the basic problems in the field of synthetic membranes and membrane techniques, especially pressure driven membrane processes. The following topics are covered: classification of membrane processes and membranes, membrane modules and designing membrane systems, reasons and results of flux decrease and methods to preventing this phenomenon as well as the main applications of membrane processes. Three basic types of membranes can be distinguished based on structure and separation principles: porous membranes, nonporous membranes and liquid membranes. Pressure driven membrane processes (microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis) are most important because they have the greatest industrial applications. Because of driving force, i.e. the applied pressure, the solvent and some molecules permeate through membrane, whereas other molecules or particles are rejected. As we go from microfilfiltration through ultrafiltration to hyperflltration, the size (molecular weight) of the particles or molecules separated diminishes and consequently the pore size in the membrane must become smaller. An important factor, which determines the application of membranes, is to recognize the reasons for the drop of permeate flux in the function of time, and to describe them with relatively simple mathematical relations. The phenomena, that limited the mass transfer during the realization of membrane processes, are concentration polarization and fouling. They take place simultaneously and their effects impose on each other. Concentration polarization is the steady-state process, which leads to stabilization of flux. The result of fouling is, in the contrary, continuously drop of permeate flux. Membrane processes are applied in environmental protection. Due to changes in the approach to water treatment for consumption purposes and the growing requirements imposed on the quality of potable water, membrane technologies are currently viewed as alternative processes in water treatment operations. The treatment of industrial wastewaters necessitates application of a number of complementary technologies which would ensure the removal of impurities to such a degree that the treated water (wastewater) could be used again for municipal or industrial purposes, with simultaneous recovery of valuable substances present in these wastewaters. Desalination of sea, brackish and mine water, softening of natural water and treatment for drinking water purpose as well as the removal of nitrates and volatile organics by membrane techniques, are the examples of application of membranes in water treatment. As examples for wastewater treatment, emulsion wastewater, wastewater coming from textile, pulp and paper and agro-food industries have been noted. Also treatment of landfill leachate, removal of metals and utilization of membrane bioreactors to organics wastewater treatment were mentioned.