آنالیز هزینه های انرژی برای تصفیه کاتالیستی غشای ازن
چکیده
رسوب غشایی می تواند از طریق تنش برشی ایجاد شده توسط جریان عرضی در سطح غشا کاهش یابد. مطالعات قبلی نشان داده اند که حضور ازن می تواند باعث کاهش رسوب و گرفتگی غشا شود. در این مطالعه، اثر ازن زنی و جریان عرضی بر رسوب غشاء غشاهای سرامیکی و هزینه انرژی برای این فرآیند، مورد مطالعه قرار گرفت. تاثير مقدار ازن بر گرفتگی غشاء، در هر دو حالت جریان عرضی و یک طرفه بررسي شد. عملکرد اکسید منگنز پوشش داده شده با غشاء، با اکسید تیتانیوم بدون پوشش غشاء مقایسه شد. گرفتگی غشاء با افزایش مقدار دوز ازن در غشای کاتالیستی پوشش داده شده با اکسید منگنز کاهش می یابد، هرچند افزایش دوز بالای 10-15 میکروگرم بر ثانیه باعث پیشرفت محدودی می شود. کارآمدترین حالت برای انرژی، تصفیه یک طرفه با استفاده از غشاء پوشش داده شده با اکسید منگنز و میزان تزریق ازن 10 میکرو گرم بر ثانیه بود.
1. مقدمه
اولترا فیلتراسیون (فراپالایش) (UF) تصفیه غشاء می تواند ذرات معلق، کلوئید، باکتری، ویروس ها و بخش قابل توجهی از مواد اورگانیک طبیعی (NOM) را از آب خوراکی حذف کند [1]. تصفیه غشای UF، مزایای بیشتری نسبت به فناوری های تصفیه آب معمولی، از جمله کاهش تولید لجن [2]، رد پای کوچکتر [3] و حذف فیزیکی میکروارگانیسم ها از آب محصول دارد. با این حال، گرفتگی غشاء همچنان یکی از عوامل اصلی است که کاربرد و افزایش هزینه های عملیاتی فناوری های غشایی را محدود می کند [4]. گرفتگی، منجر به کاهش میزان نرخ تولید آب تصفیه شده و افزایش همزمان فشار لازم برای انتقال غشایی می شود [5]. در تصفیه آب، NOM علت اصلی گرفتگی غشای UF است [6-9]. گزارش شده است که استفاده ازن در ترکیب با فیلتراسیون و تصفیه غشاء، باعث کاهش گرفتگی غشا می شود [10-14]. ازن، یک اکسید کننده قوی، با NOM واکنش می دهد [15]. پیش ازن زایی همچنین می تواند تشکیل Trihalomethanes (THMs) در طول کلرزنی بعدی را کاهش دهد [16].
abstract
Membrane fouling can be reduced through shear stress generated by cross-flow at the membrane surface. Previous work has shown that presence of ozone can reduce membrane fouling. In this work, the effect of ozonation and cross-flow on both membrane fouling on ceramic membranes and the energy cost for the process was studied. The effect of ozone dosage on membrane fouling was studied in both cross-flow and dead-end configurations. The performance of a manganese oxide coated membrane was compared with that of uncoated titanium oxide membrane. Membrane fouling decreased with increasing ozone dosages in the manganese oxide coated catalytic membrane, although increasing the dosage beyond 10–15 lg/s yielded limited improvement. The most energy-efficient mode of operation was found to be dead-end filtration using a manganese oxide coated membrane and a 10 lg/s ozone injection rate.
1. Introduction
Ultrafiltration (UF) membrane filtration can effectively remove suspended particles, colloids, bacteria, viruses and significant fraction of natural organic matter (NOM) from feed water [1]. There are a number of advantages of UF membrane treatment over conventional water treatment technologies, including reduced sludge production [2], smaller footprint [3], and the physical exclusion of microorganisms from the product water. However, membrane fouling continues to be one of the main factors that limit the application and increase the operational costs of membrane technologies [4]. Fouling results in a decrease in the production rate of purified water and a concomitant increase in the requisite transmembrane pressure [5]. In water treatment, NOM is the predominant cause of UF membrane fouling [6–9]. The use of ozone in combination with membrane filtration has been reported to reduce membrane fouling [10–14]. Ozone, a powerful oxidant, is reactive with NOM [15]. Pre-ozonation can also reduce formation of trihalomethanes (THMs) during subsequent chlorination [16].
چکیده
1. مقدمه
2. روش های تجربی
2.1 خوراک آب
2.2 مدول غشایی
2.3 کنتاکتور (مجاور کننده) اوزون
2.4. ازن زنی هیبریدی - تنظیم فیلتراسیون
2.5. آنالیز داده ها
3. نتایج و بحث
3.1 مقايسه شار نفوذی و مقاومت گرفتگی
3.2 آنالیز انرژی و اقتصادی سیستم های غشایی برای برنامه های کاربردی طراحی
4. نتیجه گیری
abstract
1. Introduction
2. Experimental methods
2.1. Feed water
2.2. Membrane module
2.3. Ozone contactor
2.4. Hybrid ozonation – filtration setup
2.5. Data analysis
3. Result and discussion
3.1. Comparison of permeate flux and resistance fouling
3.2. Energy and economic analysis of membrane systems for design applications
4. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه