1. JCCT
  2. Всі випуски
  3. Випуск 14, Номер 2, 2020
  4. Синтез та характеристика гідрофілізованих полівініліденфлуоридних мембран для очищення питної води: експериментальні дослідження та моделювання

Синтез та характеристика гідрофілізованих полівініліденфлуоридних мембран для очищення питної води: експериментальні дослідження та моделювання

JCCT.
2020;
Випуск 14, Номер 2
: сс. 239 - 250
https://doi.org/10.23939/chcht14.02.239
Автори:
  1. Kancharla Ravichand
  2. Vadeghar Ramesh Kumar
  3. Ginuga Prabhakar Reddy
  4. Sundergopal Sridhar
1
University College of Technology (UCT), Osmania University
2
University College of Technology (UCT), Osmania University
3
University College of Technology (UCT), Osmania University
4
Membrane Separations Group, Chemical Engineering Division, CSIR-Indian Institute of Chemical Technology (CSIR-IICT)

Проведено гідрофілізацію полівініліденфлуоридних мембран (ПВДФ) внаслідок змішування з полівініловим спиртом (ПВС), і подальшим зшиванням із глутаральдегідом. Синтезовані мембрани досліджені в процесах очищення поверхневих вод. Для вивчення поверхневої і поперечної морфології та міжмолекулярних взаємодій проведені дослідження мембран з використанням скануючої електронної мікроскопії та спектроскопії Фур‘є. Вивчено вплив параметрів, а саме: тиску, часу та концентрації зшиваючого агента на ефективність процесу. Для прогнозування впливу концентраційної поляризації на ефективність розділення і частоту зворотного промивання на основі експериментально встановлених даних граничного потоку, осмотичного тиску та моделі блокування пор знайдено відповідну теоретичну модель. Встановлено, що модель осмотичного тиску є придатною моделлю, а прогнозовані результати добре узгоджуються з експериментальними даними. Після перевірки моделі для синтезованої мембрани, проведено симуляцію для прогнозування утворення осаду та визначено час зворотного промивання 97 год. Для підтвердження економічної доцільності розробленого процесу проведено оцінку вартості пілотної установки потужністю 1000 м3/добу.

гідрофілізований полівініліденфлуор
ультрафільтрація
мутність
глутаральдегід
структурування
полівініловий спирт
  1. Brehant A., Bonnelye V., Perez M.: Desalination, 2002, 144, 353. https://doi.org/10.1016/S0011-9164(02)00343-0
  2. Wilf M., Schierach M.: Desalination, 2001, 135, 61. https://doi.org/10.1016/S0011-9164(01)00139-4
  3. Pathak T., Chung K.: J. Ind. Eng. Chem., 2006, 12, 539.
  4. Hashim N., Liu F., Li K.: J. Membrane Sci., 2009, 345, 134. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2009.08.032
  5. Meng X., Zhao L., Wang L. et al.: Water Sci. Technol., 2012, 66, 2074. https://doi.org/10.2166/wst.2012.380
  6. Liu F., Hashim N., Liu Y. et al.: J. Membrane Sci., 2011, 375, 1. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2011.03.014
  7. Mailvaganam M., Goodboy K., Bai J.: US Pat. 6024872, Publ. Feb. 15, 2000.
  8. Rhim J.-W., Kim J.-S., Park C.-Y. et al.: Membrane J., 2013, 23, 312. http://membranejournal.or.kr/journalarticle.php?code=12316
  9. Li N., Xiao C., An S., Hu X.: Desalination, 2010, 250, 530. https://doi.org/10.1016/j.desal.2008.10.027
  10. Wang X., Chen C., Liu H., Ma J.: Water Res., 2008, 42, 4656. https://doi.org/10.1016/j.watres.2008.08.005
  11. Linares A., Nogales A., Rueda D., Ezquerra T.: J. Polym. Sci. B, 2007, 45, 1653. https://doi.org/10.1002/polb.21210
  12. Zhang Y., Li H. et al.: Desalination, 2006, 192, 214. https://doi.org/10.1016/j.desal.2005.07.037
  13. Rajaeian B., Heitz A., Tade M., Liu S.: J. Membrane Sci., 2015, 485, 48. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2015.03.009
  14. Li X., Chen Y., Hu X. et al.: J. Membrane Sci., 2014, 471, 118. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2014.08.018
  15. Xu J., Ma C., Cao B. et al.: Proc. Safety Environ. Protect., 2016, 104B, 564, https://doi.org/10.1016/j.psep.2016.06.020
  16. Azmi R., Goh P., Ismail A. et al.: J. Food Eng., 2015, 166, 165.https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2015.06.001
  17. dos Reis E., Campos F., Lage A. et al.: Mater. Res., 2006, 9, 185.https://doi.org/10.1590/S1516-14392006000200014
  18. Madhumala M., Satyasri D., Sankarshana T., Sridhar S.: Ind. Eng. Chem. Res. 2014, 53, 17770. https://doi.org/10.1021/ie502566b
  19. Chowdari B., Kawamura J., Mizusaki J. (Eds.): Proceeding of the 13th Asian Conference on Solid State Ionics: Ionics for Sustainable World, Sendai Japan, 17-20 July 2012. World Scientific 2012.
  20. Bowen W., Jenner F.: Adv. Colloid Interface Sci., 1995, 56, 141. https://doi.org/10.1016/0001-8686(94)00232-2
  21. Iritani E.: Dry. Technol., 2013, 31, 146. https://doi.org/10.1080/07373937.2012.683123
  22. Foley G.: Membrane Filtration: A Problem Solving Approach with MATLAB. Cambridge University Press 2013, 88-103.
  23. Gehlert G., Abdulkadir M., Fuhrmann J., Hapke J.: J. Membrane Sci., 2005, 248, 63. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2004.09.026
  24. Chellam S., Jacangelo J., Bonacquisti T.: Environ. Sci. Technol., 1998, 32, 75. https://doi.org/10.1021/es9610040
  25. Perry J.: Chemical Engineers’ Handbook, 4th edn. McGraw Hill, New York 1963.
  26. McCabe W., Smith J., Harriott P.: Unit Operations of Chemical Engineering, 5th edn. McGraw Hill, New York 1993.
  27. Bai H., Wang X., Zhou Y., Zhang L.: Prog. Nat. Sci. Mater. Int., 2012, 22, 250. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2012.04.011)