Effect of operating parameters on permeate flux decline caused by cake formation — a model study

Lin, Che‐Jen; Rao, Pritesh; Shirazi, Saqib

doi:10.1016/j.desal.2004.03.023

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“…In addition, the higher the crossflow velocity was, the higher the steady-state permeate flux was. According to other authors (Lin et al 2004), the shear stress and turbulence produced by an increase in crossflow velocity may prevent membrane surface from severe fouling. Therefore, the permeate flux achieved at the end of the UF run increased as CFV increased.…”

Section: Modelling Resultsmentioning

confidence: 99%

“…On the other hand, the trend observed as the crossflow velocity increased was the opposite as that reported for the transmembrane pressure, as expected, since permeate flux decline decreased with crossflow velocity for a fixed value of transmembrane pressure. Crossflow velocity has a favourable influence on membrane filtration performance: the shear stress caused at high crossflow velocities may reduce concentration polarization and solute precipitation, preventing the membrane from a severe fouling (Lin et al 2004). Therefore, the greatest the crossflow velocity was for a given transmembrane pressure, the lowest the permeate flux decline was.…”

Section: Tmp (Bar)mentioning

confidence: 99%

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Determination of fouling mechanisms in polymeric ultrafiltration membranes using residual brines from table olive storage wastewaters as feed

Carbonell-Alcaina

Corbatón-Báguena

Álvarez-Blanco

et al. 2016

Journal of Food Engineering

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Section: Modelling Resultsmentioning

confidence: 99%

Section: Tmp (Bar)mentioning

confidence: 99%

Determination of fouling mechanisms in polymeric ultrafiltration membranes using residual brines from table olive storage wastewaters as feed

Carbonell-Alcaina

Corbatón-Báguena

Álvarez-Blanco

et al. 2016

Journal of Food Engineering

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“…O efeito da velocidade tangencial no fluxo permeado está associado ao aumento da turbulência, reduzindo a espessura da camada polarizada (LIN et al, 2004). Além disso, a velocidade tangencial aumenta a taxa de cisalhamento próxima à membrana e, consequentemente, há uma redução do depósito de partículas (moléculas ou coloides) e da retrodifusão dos compostos que são conduzidos até a membrana, responsáveis pela redução de fluxo (DRIOLI et al, 2003).…”

Section: Caracterização Da Alimentaçãounclassified

Nota Científica: ultrafiltração de efluente da indústria de laticínios para recuperação de nutrientes: efeito da pressão e da velocidade tangencial

Brião

Tavares

2012

Braz. J. Food Technol.

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O processo de limpeza da indústria de laticínios gera elevados volumes de efluente, chegando-se a produzir 10 L de efluente por litro de leite processado. A água do primeiro enxágue pode arrastar de 1% a 3% de sólidos de leite, representando custos de produção. A ultrafiltração pode ser utilizada para recuperar estes sólidos, visando reinseri-los no processo. O objetivo deste trabalho foi testar o processo de ultrafiltração utilizando-se duas membranas com diferentes geometrias (tubular e espiral), em diferentes condições de pressão e velocidade tangencial, para recuperar e concentrar estes sólidos do leite, buscando obter um composto lácteo passível de ser reutilizado. O processo foi avaliado e otimizado utilizando-se uma água de enxágue modelo (1,7 g.L-1 de leite em pó integral diluído em água potável), alimentada por um sistema de ultrafiltração tangencial, variando-se a pressão (98; 196 e 294 kPa para ambas as membranas) e a velocidade tangencial (0,79; 1,42; 2,23 m.s-1 para a membrana tubular e 0,15; 0,27; 0,44 m.s-1 para a membrana espiral), por meio de um planejamento fatorial 3². Usou-se como variáveis de resposta o fluxo permeado e as concentrações de proteína, óleos e graxas, lactose, fósforo e cálcio do permeado, bem como a Demanda Química de Oxigênio (DQO). A condição experimental otimizada para a membrana tubular foi obtida com a pressão de 294 kPa (elevando a rejeição de lactose, obtendo-se 562 mg.L-1 deste composto no permeado) e a velocidade tangencial de 2,23 m.s-1 (elevando o fluxo permeado, obtendo-se 93,2 kg.m- 2.h-1, e reduzindo a concentração de óleos e graxas para 39 mg.L-1 no permeado). Quanto à membrana espiral, a pressão e a velocidade tangencial exerceram efeito somente sobre o fluxo permeado (obtendo-se 34,8 kg.m- 2.h-1), não havendo efeito significativo sobre as demais variáveis de resposta. O processo realizado com essa membrana foi otimizado com a pressão de 294 kPa e 0,44 m.s-1. A rejeição de ambas as membranas foi superior a 70% para a DQO, 94% para proteínas e acima de 85% para gordura. A concentração da água de enxágue foi realizada com a membrana espiral, reduzindo-se o seu volume inicial em 34 vezes. O concentrado lácteo foi obtido com 2,3% de sólidos totais, 1,1% de proteínas e 0,9% de gordura. A ultrafiltração demonstrou ser um processo viável para a recuperação de sólidos lácteos na indústria de laticínios.

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“…Enhanced surface shear, for example caused by an increased cross-flow velocity, is a common strategy to control concentration polarization and fouling in submerged HF systems [138,198,199]. Unsteady-state shear, such as two-phase flow (i.e., gas bubbles or fluidized particles) and vibration, is more energy-efficient than steady-state shear [123].…”

Section: Hydrodynamics In Submerged Hf Membranesmentioning

confidence: 99%

The Performance and Fouling Control of Submerged Hollow Fiber (HF) Systems: A Review

et al. 2017

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Abstract:The submerged membrane filtration concept is well-established for low-pressure microfiltration (MF) and ultrafiltration (UF) applications in the water industry, and has become a mainstream technology for surface-water treatment, pretreatment prior to reverse osmosis (RO), and membrane bioreactors (MBRs). Compared to submerged flat sheet (FS) membranes, submerged hollow fiber (HF) membranes are more common due to their advantages of higher packing density, the ability to induce movement by mechanisms such as bubbling, and the feasibility of backwashing. In view of the importance of submerged HF processes, this review aims to provide a comprehensive landscape of the current state-of-the-art systems, to serve as a guide for further improvements in submerged HF membranes and their applications. The topics covered include recent developments in submerged hollow fiber membrane systems, the challenges and developments in fouling-control methods, and treatment protocols for membrane permeability recovery. The highlighted research opportunities include optimizing the various means to manipulate the hydrodynamics for fouling mitigation, developing online monitoring devices, and extending the submerged HF concept beyond filtration.

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Effect of operating parameters on permeate flux decline caused by cake formation — a model study

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Determination of fouling mechanisms in polymeric ultrafiltration membranes using residual brines from table olive storage wastewaters as feed

Determination of fouling mechanisms in polymeric ultrafiltration membranes using residual brines from table olive storage wastewaters as feed

Nota Científica: ultrafiltração de efluente da indústria de laticínios para recuperação de nutrientes: efeito da pressão e da velocidade tangencial

The Performance and Fouling Control of Submerged Hollow Fiber (HF) Systems: A Review

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