Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Анализ основ мембранного загрязнения и последних достижений в области стратегии смягчения последствий загрязнений в мембранный биореактор

Факторы, влияющие на мембранное загрязнение в МБР

На мембранное загрязнение в МБР влияют различные факторы. Они могут быть сгруппированы в три категории, а именно: характеристики мембраны, условия эксплуатации, а также характеристики подачи и биомассы (рис. 2).

Рис. 2. Факторы, влияющие на мембранное загрязнение в МБР

Характеристики Мембраны

Материал мембраны

Материал, из которого изготовлена мембрана оказывает влияние на ее предрасположенность к загрязнениям в МБР. Исходя из материала, мембраны могут быть подразделены на: керамические, полимерные и композитные. Керамические мембраны демонстрируют хорошие показатели фильтрации благодаря их высокой химической стойкости, целостности, инертности и легкости очистки, что приводит к низким эксплуатационным расходам [13,41,42]. Керамические мембраны являются также высокогидрофильными [5], что делает их более устойчивыми к загрязнениям. Тем не менее, их высокая стоимость изготовления и хрупкость [41] делает их применение экономически нецелесообразным для систем МБР. Полимерные мембраны являются наиболее распространенным и доступным типом мембран.

Полимерные мембраны имеют хорошую физическую и химическую стойкость, но в основном являются гидрофобными [5]. Примеры полимерных мембранных материалов включают в себя поливинилиденфторид (PVDF), полиэтилсульфон (PES), полиакрилонитрил (PAN), полисульфон (PS), полиэтилен (PE), поливинилбутираль (PVB), ацетилцеллюлоза (СА), полипропилен (РР), политетрафторэтилен (PTFE), и т.д. Из-за гидрофобности полимерные мембраны, как правило, легко загрязняются, но тем не менее, они широко используются в настоящее время из-за простоты установления размеров пор. Композиционные мембраны получают из двух или более материалов для объединения сильных сторон составных материалов в конечном продукте. Как правило, один материал образует активную поверхность, а другой - форму опорного слоя [13]. К примеру, гидрофобные мембраны покрываются гидрофильным полимером, для исключения недостатка обрастания.

В следствие этого, свойства мембран могут быть модифицированы с целью уменьшения их загрязнения. Таким образом были проведены исследования, сосредоточенные на модификации мембранных материалов для уменьшения загрязнения в МБР. Ю. и др. [43] представили работу, в которой была модифицирована поверхность РР мембраны с помощью плазменной обработки воздуха; также эта модифицированная мембрана была использована для исследования характеристик загрязнения в погруженном МБР. Полученные данные показали, что поток воды, восстановленный после очистки мембраны каустической содой, был на 35% выше, чем у мембраны без каких-либо модификаций [43]. Еще одно исследование было проведено PES ультрафильтрационной (UF) мембраной, модифицированной использованием различных видов наносеребра [44]. Результаты этого исследования показали, что модифицированная мембрана нуждается в меньшем контроле загрязнений. Другой новой модификацией для снижения загрязнения является производство мембраны с фотокаталитическими наночастицами. В связи с этим, Могадам и др. [45] оценили производительность потока и свойства обрастания PVDF-TiO2 нанокомпозитных мембран, с и без УФ-облучения. Авторы обнаружили, что композитные мембраны (по сравнению с PVDF мембранами без модификаций) очень быстро достигли стабилизации потока и без облучения и под действием УФ.

Кроме того, PVDF-TiO2 нанокомпозитные мембраны представили лучшее восстановление соотношения потока при сочетании фильтрации с УФ-облучением при 365 нм. Также сообщается о более низкой частоте очистки мембраны для PVDF-TiO2 нанокомпозитных мембран по сравнению PVDF мембран без модификаций.

Тем не менее, долгосрочные последствия применения модифицированных мембран требуют дальнейшего изучения, особенно для мембран, модифицированных наночастицами, поскольку эти наночастицы могут иметь влияние на здоровье человека и экотоксикологическое воздействие [46].

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее