Floc size distribution in a membrane bioreactor and consequences for membrane fouling

Wisniewski, Christelle; Grasmick, A.

doi:10.1016/s0927-7757(96)03898-8

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“…Many studies have focused on the above problems [6,[13][14][15][16][17] and some procedures have been developed to reduce cake formation on the membrane surface. Conventional techniques for limiting membrane fouling are as follows:…”

Section: Membrane Foulingmentioning

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Industrial wastewater treatment in a membrane bioreactor: A review

Marrot¹,

Barrios-Martinez²,

Moulin³

et al. 2004

Environ. Prog.

143

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Section: Membrane Foulingmentioning

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“…Wisniewski and Grasmick [14] established the influence of the size distribution of a biological suspension on membrane fouling. They noted that the biological flocs are disintegrated by the (re)circulation inside the membrane bioreactor.…”

Section: Concentration and Sizes Of The Particles And The Flocsmentioning

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Industrial wastewater treatment in a membrane bioreactor: A review

Marrot¹,

Barrios-Martinez²,

Moulin³

et al. 2004

Environ. Prog.

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“…La pompe à vis donne, dans des conditions de vitesses tangentielles et de pression identiques, de meilleures performances (jusqu'à 70 % supérieures). Cela pourrait s'expliquer par un cisaillement des particules constituant les MES, plus important avec la pompe à engrenages qu'avec la pompe à vis, ce qui conduirait à un colmatage en surface dû à un dépôt plus compact, (WISNIEWSKI et GRASMICK, 1998 ;VANDANJON étal., 1999).…”

Section: Incidence Du Type De Pompe Sur Les Performances De La Filtraunclassified

Techniques à membranes appliquées à l'élimination des matières en suspension dans un circuit semi-fermé d'aquaculture

Quéméneur¹,

Jaouen²,

Maleriat³

et al. 2005

rseau

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Les piscicultures en circuits semi-fermés sont confrontées au problème de l'élimination permanente des matières en suspension (M.E.S.) et des substances azotées. Les procédés conventionnels utilisés pour retenir les M.E.S. (décantation, hydrocyclones, filtres mécaniques à tambour rotatif, filtration gravitaire) ne donnent par entière satisfaction. Par contre, la filtration sur membranes permet d'arrêter en totalité les particules en suspension et les bactéries. On montre d'abord que les teneurs en M.E.S. et leurs répartitions granulométriques mesurées sur des échantillons prélevés en bassins d'aquaculture varient avec la taille des poissons et l'heure du prélèvement et on met en évidence la présence en nombre important de particules submicroniques. Différents essais de filtration sur membranes sont ensuite présentés : - d'une part, avec des membranes d'ultrafiltration capillaires à peau interne utilisées en potabilisation des eaux : on examine l'influence des paramètres hydrodynamiques (pression transmembranaire, vitesse de recirculation) afin de rechercher les conditions optimales de fonctionnement. Le flux de perméat ne dépasse pas dans le meilleur des cas 100 l.h-1.m-2. - d'autre part, avec des membranes de microfiltration organiques planes en fluorure de polyvinylidène (PVDF) et tubulaires en céramique. Les flux obtenus avec les membranes organiques sont de l'ordre de 250 l.h-1.m-2 Dans tous les cas, la rétention des M.E.S. est totale. Cependant l'estimation de l'investissement et des coûts de fonctionnement pour une pisciculture en circuit fermé de taille industrielle conduit à des prix trop élevés pour que l'utilisation des membranes dans ce domaine soit à ce jour économiquement envisageable.

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“…The composition and characteristics of the MBR suspension affect biofouling development and sludge cake deposition on the membrane surface (Brindle and Stephenson, 1996;Defrance et al, 2000;Hong et al, 2002;Lee et al, 2003). Half of the total fouling resistance is due to soluble compounds, especially biopolymers, in the MBR sludge (Wisniewski and Grasmick, 1998;Huang et al, 2000). In addition to soluble microbial products (SMPs), extracellular polymeric substances (EPSs) also play an important role in sludge cake accumulation on the membrane surface (Brindle and Stephenson, 1996;Chang and Lee, 1998;Cho and Fane, 2002;Rosenberger and Kraume, 2002).…”

Section: Introductionmentioning

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Membrane fouling in a membrane bioreactor (MBR): Sludge cake formation and fouling characteristics

Chu

2005

Biotech & Bioengineering

159

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A submerged membrane bioreactor (MBR) with a working volume of 1.4 L and a hollow fiber microfiltration membrane was used to treat a contaminated raw water supply at a short hydraulic retention time (HRT) of approximately 1 h. Filtration flux tests were conducted regularly on the membrane to determine various fouling resistances, and confocal laser scanning microscopy (CLSM) and scanning electron microscopy (SEM) were employed to characterize the biofouling development and sludge cake formation on the membrane. The experimental results demonstrate that the MBR is highly effective in drinking water treatment for the removal of organic pollutants, ammonia, and UV absorbance. During the MBR operation, the fouling materials were not uniformly distributed on the entire surface of all of the membrane fibers. The membrane was covered partially by a static sludge cake that could not be removed by the shear force of aeration, and partially by a thin sludge film that was frequently washed away by aeration turbulence. The filtration resistance coefficients were 308.4 x 10(11) m(-1) on average for the sludge cake, 32.5 x 10(11) m(-1) on average for the dynamic sludge film, and increased from 10.5 x 10(11) to 59.7 x 10(11) m(-1) for the membrane pore fouling after 10 weeks of MBR operation at a filtration flux of 0.5 m3/m2 x d. Polysaccharides and other biopolymers were found to accumulate on the membrane, and hence decreased membrane permeability. More important, the adsorption of biopolymers on the membrane modified its surface property and led to easier biomass attachment and tighter sludge cake deposition, which resulted in a progressive sludge cake growth and serious membrane fouling. The sludge cake coverage on the membrane can be minimized by the separation, with adequate space, of the membrane filters, to which sufficient aeration turbulence can then be applied.

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Floc size distribution in a membrane bioreactor and consequences for membrane fouling

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Industrial wastewater treatment in a membrane bioreactor: A review

Industrial wastewater treatment in a membrane bioreactor: A review

Techniques à membranes appliquées à l'élimination des matières en suspension dans un circuit semi-fermé d'aquaculture

Membrane fouling in a membrane bioreactor (MBR): Sludge cake formation and fouling characteristics

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