Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Methods for regeneration and storage of ceramic membranes

100%

Zielińska A.

Acta Innovations

|

2018

|

tom no. 28

72--81

EN

Ceramic membranes are among one of the most promising candidates for membrane applications, owing to their excellent resistance to mechanical, chemical, and thermal stresses. These advantages make them an attractive filter material. An additional benefit which is extremely important for the industry, is their possibility of continuous operation at high efficiency while maintaining constant transmembrane pressure. Due to the inorganic material from which they are made, ceramic membranes have the possibility of being cleaned by steam sterilization and are resistant to micro-organisms. Although, due to low production costs, ceramic membranes are one of the most cost-effective membrane filtration technologies they are prone to substantial fouling. When used, a layer of contaminants is formed on the active surface, often reducing or completely filling the membrane pores resulting in fouling and concentration polarization. These phenomena cause a decreased efficiency of the process, which leads to the need for the membrane to be replaced with a new one. However, ceramic membranes have the possibility of being regenerated through a series of activities and the use of various chemical agents. The use of regenerated membranes would provide the opportunity to reduce exploitation costs. Although membrane regeneration does not guarantee a return to the initial parameters, it does allow for the recovery of high permeation flow. The aim of the research was to compare operating parameters of the ceramic membranes after multiple use and longtime storage with different condition of storage.

2

Fundamentals on inorganic membranes: present and new developments

100%

Larbot A. B.

|

tom Vol. 5, nr 2

8-13

EN

The classical methods for preparing ceramic membranes from macroporous support to microporous or dense layers, as extrusion, suspended powder method, sol-gel processes, will be described. But other techniques are also used as chemical vapour deposition or electroless for dense or microporous membranes, hydrothermal treatment to elaborate zeolite layers will be also described. Hollow fibers, a new configuration for ceramic membranes will be presented.

3

Badanie stopnia odzysku permeatu w dwustopniowym procesie oczyszczania wody z wylęgarni ryb z zastosowaniem membran nieorganicznych

100%

Szaniawska D. , Bonisławska M. , Ćwirko K. , Worobec M.

|

2011

|

tom Nr 5

104-105

PL

W publikacji przestawiono wyniki badań jakości wody odprowadzanej z wylęgarni ryb oraz wyniki badań procesu ultrafiltracji w systemie dwustopniowym z zastosowaniem membran ceramicznych o cut-off \ kDa oraz modułów 3-rurowcgo (stopień 1) i 1-rurowego (stopień II). Wykazano, że w wodzie opuszczającej wylęgarnię ryb przekroczone są wskaźniki jakości wód, tj. zawiesina ogólna, biochemiczne i chemiczne zapotrzebowanie tlenu oraz fosfor ogólny. Zastosowany proces ultrafiltracji umożliwia zmniejszenie wartości przekroczonych wskaźników, w największym stopniu w przypadku zawiesiny (100%), a w mniejszym, ale zapewniającym spełnienie wymogów środowiskowych w przypadku ChZTCr (91%) i BZT5 (73%). Stopień odzysku permeatu uzyskany w procesie dwustopniowej ultrafiltracji w czasie ok. 5 h pracy membran wynosi 87,5%.

EN

Research results dealing with quality of water discharged from a fish hatchery and investigation results of two-stage ultrafiltration process with the use of ceramic membranes of 1 kDa cut-off and 3-tubes module (stage 1) as well as 1-tube module (stage II) are presented in the paper. The obtained results showed that water quality indicators such as total suspended solids (TSS), biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD) and total phosphorus (TP) were cxceedcd in fish hatchery effluent. The proposed ultrafiltration enables one to decrease values of exceeded indicators to the highest degree in case of suspension (100%) and to the lesser degree (but still ensuring compliance with environmental requirements) in case of CODCr (91%) and BOD5 (73%). The permeate recovery ratio obtained in two-stage ultrafiltration during membrane operating time of about 5 hr was equal to 87.5%.

4

Metoda wytwarzania wielowarstwowej ceramiki porowatej

84%

Puff Z. , Raabe J. , Bobryk E.

|

tom R. 3, nr 8

444--449

PL

Ceramiczne elementy filtracyjne posiadające kształt rur jedno- i wielokanałowych są materiałami wielowarstwowymi składającymi się z podłoża (o wielkości porów 5--10 [mikro]m) i warstw filtracyjnych nakładanych na wewnętrzną powierzchnię kanałów. W przypadku warstwy mikrofiltracyjnej wielkość jej ziaren jest kilkanaście razy mniejsza od wielkości porów podłoża i ziarna te podczas nakładania warstwy mogą wnikać w głąb podłoża, zwiększając opory przepływu (rys. 2). Zwiększone opory przepływu utrudniają filtrację, szczególnie w wielokanałowych elementach filtracyjnych, w których droga przepływu przesączu jest znacznie wydłużona (rys. 3). Podjęte badania miały na celu wyeliminowanie zjawiska wzajemnego przenikania warstw o różnej granulacji ziaren podczas bezpośredniego nakładania warstwy mikrofiltracyjnej metodą zanurzeniową (rys. 4) na makroporowate podłoże bez stosowania warstw pośrednich. Zastosowano dwie metody "blokowania" przenikania warstw o znacznie różniącej się wielkości tworzących je ziaren: przez nasycanie makroporowatego podłoża zolem akrylamidu oraz przez dodatek tego zolu do gęstwy używanej do nakładania warstwy mikrofiltracyjnej metodą zanurzeniową. W pierwszym przypadku nie uzyskano oczekiwanego efektu, ponieważ zaobserwowano zjawisko zasysania drobnych ziaren warstwy mikrofiltracyjnej do wnętrza podłoża (rys. 7a). Dobre wyniki uzyskano przy pokrywaniu makroporowatego podłoża gęstwą z drobnoziarnistego proszku, zawierającej w swoim składzie (w odpowiednich proporcjach) roztwór wodny alkoholu poliwinylowego i zol akrylamidu, powodujący "blokowanie" możliwości przenikania drobnoziarnistego proszku do wnętrza podłoża (rys. 7b).

EN

Ceramic filtering elements in the shape of single- or multi-channel pipes are multilayer materials composed of the substrate (with pore size of 5--10 [micro]m) and filtering layers applied on the inner surface of channels. As for the microfiltering layer, its grains are more than ten times smaller than the size of substrate pores, and when the layer is applied, these grains may penetrate into the substrate, and increase the flow resistance (Fig. 2). The increased flow resistance obstructs the fiitration, especially in multi-channel filtering elements, in which the filtrate flows along a significantly elongated route (Fig. 3). The research was undertaken to eliminate the phenomenon of mutual penetration of layers with varied grain sizes, when the microfiltration layer is applied directly using the dip-coating method (Fig. 4) on the macro-porous substrate, with no intermediatc layers used. Two methods were used to "block" penetration of layers with significantly different grain sizes: saturation of the macro-porous substrate with acrylamide sol and adding that soi to the slurry used in the dip-coating method to apply the microfiltration layer. In the first case the expected effect was not detected, as the tiny grains were sucked into the substrate interior (Fig. 7a). Good results were obtained when the macro-porous substrate was covered with the slurry made of fine-grain powder (d ~ 0.5 [micro]m) of YSZ, composed of an adequate proportion of water solution of polyvinyl alcohol and acrylamide sol, which causes "blockage" of the potential penetration of the fine-grain powder into the substrate interior (Fig. 7b).

5

Investigations on separation properties of ceramic membranes in ultrafiltration process of model myoglobin solutions

84%

Gabriel-Półrolniczak U. , Szaniawska D. , Ćwirko K.

|

tom Nr 5

419--420

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań procesu ultrafiltracji modelowych roztworów mioglobiny. Badano wpływ TMP i pH na wydajność i selektywność membrany Testy ultrafiltracyjne były prowadzone przy użyciu płaskich membran ceramicznych z Ti02/Zr02 o cut-off 50 kDa w następujących warunkach: temperatura 20°C, CFV 60 dm3/h, TMP 0,05-0,2 MPa,pH 3,3-8,9, stężenie białka 0,005%. Przeprowadzono eksperymenty z zakresu modelowania molekularnego w celu określenia rozmiaru, kształtu oraz właściwości elektrostatycznych analizowanego białka.

EN

Results of ultrafiltration process of myoglobin model solutions are presented in the paper. The effect of TMP and pH on the efficiency and selectivity of the membrane was tested. Ultrafiltration tests were conducted using the flat ceramic Ti02/Zr02 membranes of 50 kDa cut-off under the following conditions: temperature 20°C, CFV 60 dm3/h, TMP 0.05-0.2 MPa,pH3,3-8.9, protein concentration 0,005%. Experiments were conducted in the field of polar molecular modeling in order to determine the size, shape and electrostatic properties of the analyzed protein.

6

Testowanie możliwości zastosowania ultrafiltracji do recyklingu wody w wylęgarniach ryb

84%

Szaniawska D. , Bonisławska W. , Kuca M.

|

2009

|

tom Nr 5

101-103

PL

Wody zasilające i opuszczające wylęgarnie ryb muszą być poddawane efektywnemu oczyszczaniu ze względu na konieczność optymalizacji procesu inkubacji ikry i ochrony środowiska wodnego. Celem badań jest przetestowanie procesu ultrafiltracji i membran ceramicznych l kDa, jako metody usuwania zawiesiny, fosforu i żelaza oraz redukcji poziomu BZT-, i ChZT z wód krążących w obiegu zamkniętym malej wylęgarni. Uzyskane wyniki wskazują, że badana technika membranowa może być wykorzystana w gospodarce wodno-ściekowej wylęgarni do recyklingu wody.

EN

Feed and wastewator from aquaculture facilities must be effectively treated for environmental and embryological reasons. The objective of this study was to evaluate ultrafiltration process using a ceramic 1 kDa membrane asa treatment option for removal of total suspended solids, total phosphorous and iron, and reducing BOD and COD level in closed loop of cyclic water in fish hatchery. The obtained results indicate that the tested membrane and technique employed can be used in full-scale treatment technology for culture water recycling.

7

Ultrafiltration od waste brine generated by fish meal industry

84%

Szaniawska D. , Ćwirko K. , Gabriel-Półrolniczak U. , Szmukała M.

|

tom Nr 5

479--480

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu ultrafiltracji odpadowej solanki z zakładów przetwórstwa rybnego z zastosowaniem membran ceramicznych o cut-off 300 i 150 kDa. Testy ultrafiltracyjne prowadzono w zakresieptf 5,0-6,7 dla TMP 0,1-0,2 MPa i CFV 60 dm3/h. Analizowano wpływ czasu filtracji, ciśnienia transmembranowego i cut-off membrany na wydajność procesu separacji i skuteczność zatrzymywania białka ogólnego i tłuszczu oraz identyfikowano główne opory transportu masy, opór warstwy aktywnej membrany, RM i opór spowodowany foulingiem, Rr.

EN

Research results dealing with the ultrafiltration process of waste brine from fish processing plants with the use of 300 and 150 kDa ceramic membranes are presented. Ultrafiltration tests were carried out for pH in the range of 5.0-6.7, TMP of 0.1-0.2 MPa and CFV of 60 dm3/h. The influence of ultrafiltration time, transmembrane pressure and cut-off on the separation process performance and effectiveness of total protein and fat rejections was analyzed and the main mass-transport resistances, caused by membrane active layer, ÄAj and fouling, RF were identified.

8

Characterization of fouling in ultrafiltration ceramic membrane systems treating surface water

84%

Szaniawska D. , Szmukala M.

|

tom Nr 6

387-388

EN

Research results dealing with ultrafiltration process using surface water supplying and being discharged from the fish hatchery on ceramic membranes with cut-off of 1.0 and 3.0 kDa are presented in the paper. The resistance-in- series model and modified fouling index was employed in the elaboration of results. Estimated values of fouling resistance and indexes characterize the yield of surface water ultrafiltration process. These values are essential for proper design of a larger scale membrane system.

PL

W pracy przestawiono wyniki badań ultrafiltracji wody powierzchniowej zasilającej i opuszczającej wylęgarnię ryb z zastosowaniem membran ceramicznych o cnt-ofj 1,0 i 3,0 kDa. Do opracowania wyników zastosowano model oporów szeregowych oraz zmodyfikowany indeks foulingu. Oszacowane wartości oporów hydraulicznych i indeksów foulingu charakteryzują wydajność ultrafiltracji wody i są podstawą do prawidłowego zaprojektowania instalacji membranowej w większej skali.

9

Hydrophobic membranes for system monitoring underwater gas pipelines

67%

Rozicka A. , Kujawski W. , Guarnieri V. , Lorenzelli L. , Vasiliev A. , Filippov V.

|

2012

|

tom Vol. 5, no. 4

99--106

EN

The aim of this work was to prepare hydrophobic membranes as selective barriers to be applied in gas sensors. Two kinds of membranes were investigated: ceramic, modified with perfluoroalkylsilanes (C6F13C2H4Si(OEt)3 – C6 and C12F25C2H4Si(OEt)3 – C12) and formed from polydimethylsiloxane (PDMS). Inorganic membranes properties after modification were tested by determining the contact angle (CA). Membrane modified by C12 was more hydrophobic (CA=148°) compared with membrane modified by C6 (CA=135°). PDMS membranes of different thickness (75-195 μm) were formed and their properties were determined by pervaporation of water and by contact angle measurements. It was shown that water transport is inversely proportional to membrane thickness and permeability coefficient was equal to 7.3_10-15 mol m-1 Pa-1 s-1. Contact angle was equal to 104°±4°. The commercial PDMS membrane properties were tested in pervaporation of water-ethanol, water-pentane and water-hexane systems and it was found that organic compound is selectively transported through the membrane (enrichment factors were equal to 4-8, 75 and 120 for ethanol, pentane and hexane, respectively). Preferential transport of organic compounds was also discussed using Hansen’s solubility parameters.

PL

Celem pracy było otrzymanie membran hydrofobowych, przewidzianych do zastosowań w sensorach gazowych. Zbadano właściwości membran: ceramicznych, modyfikowanych powierzchniowo perfluoroalkilosilanami: (C6F13C2H4Si(OEt)3 – C6 i C12F25C2H4Si(OEt)3 – C12) oraz membran uformowanych z poli(dimetylosiloksanu) (PDMS). Właściwości membran ceramicznych po modyfikacji charakteryzowano poprzez pomiar kąta zwilżania (CA). Membrana modyfikowana roztworem C12 (CA=148°) posiadała bardziej hydrofobowe właściwości niż membrana modyfikowana C6 (CA=135°). Uformowano membrany z PDMS o różnej grubości (75-195 μm), oznaczono kąt zwilżania dla wody oraz określono ich właściwości perwaporacyjne w kontakcie z wodą. Wykazano, że transport wody przez membranę jest odwrotnie proporcjonalny do grubości błony, a współczynnik przepuszczalności wody wynosi 7.3_10-15 mol m-1 Pa-1 s-1. Właściwości komercyjnej membrany PDMS określono w kontakcie z mieszaninami: woda-etanol, woda-pentan i woda-heksan. Wykazano przy tym, iż składnik organiczny był selektywnie transportowany przez membranę (współczynniki wzbogacenia dla etanolu, pentanu i heksanu wyniosły odpowiednio 4-8, 75 i 120). Preferencyjny transport składników organicznych zinterpretowano również, stosując współczynniki rozpuszczalności Hansena.

10

Influence of pH on permeability of ceramic membranes and selectivity in ultrafiltration of model BSA and myoglobin solutions

67%

Gabriel-Półrolniczak U. , Szaniawska D. , Ćwirko K.

|

tom Vol. 40, nr 4

135--141

EN

The results of ultrafiltration tests carried out with model BSA and myoglobin solutions using ceramic 50 and 150 kDa membranes have been presented. Membrane permeability and selectivity were investigated in function of pH, transmembrane pressure (TMP) as well as molecular modelling data for proteins such as size, geometrical parameters and pH of minimal free energy of folding. The study has shown that the permeate flux J(v) depends on TMP, whereas the protein rejection is mainly influenced by pH. The results demonstrated that molecular modelling data are not sufficient to explain the membrane behaviour and the membrane–protein charge interactions and fouling effects must be also considered to explain the rejection mechanisms.

11

Performance and selectivity of ceramic membranes in the ultrafiltration of model emulsion in saline

67%

Ćwirko K. , Kalbarczyk-Jedynak A.

Management Systems in Production Engineering

|

2017

|

tom nr 2 (25)

88--92

EN

Oily wastewaters from different onshore and offshore installations and from maritime transport pose a serious threat to the environment so they must be treated by multistage separation also including membrane processes. The main advantages of such membranes are high performance and selectivity, high resistance for temperature and pressure, resistance for acids, bases and solvents, long service life and for application – significant reduction of industries and transport environmental impact. This work presents the results of the process of separation of oil from the emulsion with NaCl addition. Research was performed with a use of laboratory installation with ceramic 300 kDa membrane. The analysis concerned performance and selectivity of a membrane in the function of time and test results have been subsequently compared with the requirements of the IMO.

PL

Wody zaolejone pochodzące z morskich i lądowych instalacji oraz transportu morskiego stanowią poważne zagrożenie dla środowiska, co sprawia że muszą być oczyszczane wieloetapowo, także z wykorzystaniem procesów membranowych i membran nieorganicznych. Głównymi zaletami takich membran są wysoka wydajność i selektywność, duża odporność na temperaturę i ciśnienie, odporność na kwasy, zasady i rozpuszczalniki, długa żywotność – a przy ich stosowaniu znaczące zmniejszenie oddziaływania przemysłu i transportu na środowisko. Praca przedstawia wyniki procesu separacji oleju z emulsji z dodatkiem NaCl. Badania doświadczalne zostały przeprowadzone z wykorzystaniem instalacji laboratoryjnej oraz membrany ceramicznej o średnicy 300 kDa. Wykonane analizy dotyczyły wydajności i selektywności badanej membrany w zależności od czasu, a wyniki analiz zostały następnie porównane z wymaganiami IMO.