نمونه ترجمه تخصصی شیمی
NOM and TEP fouling of a forward osmosis (FO)
membrane: Foulant identification and cleaning
a b
s t r a c t The studyofforwardosmosis(FO)membraneshasincreasedduetothealreadydemonstrated
advantagescomparedtohigh-energymembraneprocessessuchasreverseosmosis(RO).Thisresearch
focusesoncharacterizationofthenaturalorganicmatter(NOM)fractioncausingfoulingontheactive
layer (AL)ofaFOmembraneinanovelplateandframemoduleconfiguration,facingsecondary
wastewatereffluentasafeedsolution(FS)andseawaterusedasadrawsolution(DS).Inaddition,
transparentexopolymerparticles(TEP)wereobservedonthesupportlayer(SL)ofthemembranein
contactwiththeDS.TheNOMfoulinglayer,aftercharacterizingthewatersamplesandmembranes
used,wasfoundtobecomposedofbiopolymersandprotein-likesubstances,whichadverselyaffectthe
flux
ofwaterthroughtheFOmembrane.However,NOMfoulingshowedhighreversibility,upto90%
when airscouringfor15minisusedasacleaningtechnique.Theirreversiblefoulinginthisworkwas
foundtobe8.2%afterchemicalcleaning.Onthesupportlayerofthemembrane,TEPformedclusters
clearlyidentifiablewithanopticalmicroscopeandaTEPspecificdye.Chemicalcleaningwith1%NaOCl
for 10minprovedtobethemosteffectivemethodtoremoveTEP
1.
Introduction Forward
osmosis(FO),anosmotic-drivenmembraneprocess, has beengainingattentionforbeingalow-energyalternativefor
several applicationsusuallyperformedbypressure-drivenmem- branes,
suchasreverseosmosis(RO)andnanofiltration(NF). Recent
studieshavefocusedontheuseofforwardosmosis(FO) membranes
foroil/gasdrillingwastewaterreclamation,landfill leachate treatment [1] and
waterdesalination [2].
Natural
organicmatter(NOM)foundinwaterhasbeenshown to beaseriousfoulingagentforROandNFmembranes
[3–6]. Holloway etal. [7] compared thefoulingbehaviorofFOandRO for
wastewaterconcentratetreatment,anddemonstrateda slower
fluxdeclinerateinFOthaninRO.Mietal. [8] studied organic
foulingofFOmembranescausedbysodiumalginate (simulating
polysaccharidesinwastewater).Theyshowedthat for
osmoticpressureprocesses,wherethereisnohydraulic pressure,
foulingishighlyreversibleusingacleaningsolutionof deionized
(DI)waterwith50mMofNaClasfeedwaterand4M NaCl
asdrawsolution(DS);itwasevensuggestedthatchemical cleaning
isnotneeded.Highrecoveryofpermeatefluxeswasalso demonstrated inLeeetal. [6]
research, usingmainlyanincreased crossflow
velocityinthefeedstreamtocleantheorganicfouling (composed
ofalginate,humicacidandbovineserumalbumin)of a FOmembrane,withoutemployingchemicalcleaning
[6]. Transparent exopolymerparticles(TEP)aredeformable,gel- like,
transparentparticlesofacidmucopolysaccharidessuspended in
thewatermassthatappearinmanyformsandareubiquitous to
freshwaterandmarineenvironments.TEPcanbedivided according
toitssizeasparticulateTEP(40.4 mm) andcolloidal TEP, usuallyinarangeof0.05–0.4
mm [9]. TEPareamongthe biopolymers thatmightbeassociatedwithfoulingonthesupport
layer (SL)ofanFOmembraneinaconfigurationofactivelayer facing
thefeedsolution(AL-FS)whenusingseawaterasaDS; several
studiessuggestthattheseparticlesareresponsiblefor
biofouling
of membranes [10]. Significantly larger concentrations of TEP are found in
seawater compared to wastewater effluents and diverse raw fresh waters [9,11].
Therefore, we may hypothe- size that TEP fouling of the FO membrane can occur
when seawater is involved.
رسوب TEP
و NOM
در غشای اسمز پیشرونده (FO): تعیین رسوبکننده و پاکسازی
چکیده
مطالعهی غشای
اسمز پیشرونده (FO)
بدلیل مزایای اثبات شدهی آن در مقایسه با فرآیندهای غشایی با انرژی بالا مانند
اسمز معکوس (RO)
افزایش یافته است. این تحقیق بر تعیین مشخصات بخش مادهی آلی طبیعی (NOM)
که موجب رسوب بر لایهی فعال یک غشای FO در یک صفحهی جدید میشود و پیکربندی واحد قالبی که با برونریز
فاضلاب ثانویه بعنوان یک محلول خوراک (FS) و فاضلاب، بعنوان یک محلول کشنده (DS) مواجه است،
تمرکز دارد. بعلاوه، ذرات اکزوپلیمر شفاف (TEP) بر لایهی پایهی (SL) غشای در تماس با DS مشاهده شد. لایهی رسوبی NOM، پس از تعیین مشخصات نمونههای آبی و غشای مورد استفاده، معلوم شد
که متشکل از بیوپلیمرها و بسترهای پروتئینمانند هستند که اثرات منفی بر فلاکس آب
از میان غشای FO
دارند. درهرحال، رسوب NOM
بازگشتپذیری بالایی، تا 90% را وقتی که تمیزکاری با هوا برای 15 دقیقه بعنوان یک
تکنیک پاکسازی، مورد استفاده قرار گرفت نشان داد. رسوب بازگشتناپذیر در این کار
پس از پاکسازی شیمیایی حدود 8.2% بود. در لایهی پایهی غشا، TEP
خوشههایی را ایجاد کرد که با یک میکروسکوپ نوری و یک رنگ مشخصکنندهی TEP
به وضوح قابل تشخیص بود. اثبات شد که پاکسازی شیمیایی با NaCl 1% برای 10
دقیقه موثرترین روش برای زدودن TEP است.
1. مقدمه
اسمز پیشرونده (FO)
،یک فرآیند غشایی اسمزی، بدلیل اینکه یک جایگزین با انرژی پایین است توجه زیادی را
در کاربردهای بسیاری که معمولاً با غشاهای فشاری انجام میشود مانند اسمز معکوس (RO)،
و نانوفیلتراسیون (NF)
به خود جلب کرده است. مطالعات اخیر، بر استفاده از غشاهای اسمز پیشرونده (FO)
برای بازیابی فاضلاب حفاری نفت/گاز، تصفیهی شیرابهی دفن زباله [1]
و نمکزدایی آب [2] تمرکز دارند.
مواد آلی طبیعی (NOM)
موجود در آب نشان دادهاند که یک عامل جدی رسوب برای غشاهای NF
و RO
هستند [3-6]. Holloway و همکاران [7] رفتار رسوبی FO
و RO
را برای تصفیهی عصارهی فاضلاب مقایسه کردند و نرخ کاهش فلاکس آهستهتری را در FO
نسبت به RO
در رسوب آلی ایجاد شده توسط سدیوم آلجینات (شبیهسازی شدهی پلیساکارید در
فاضلاب) در غشاهای FO
که توسط Mi
و همکاران [8] مطالعه شده را اثبات کردند. آنها نشان دادند که برای فرآیندهای
اسمزی فشاری که هیچ فشار هیدرلیکی وجود ندارد، رسوب، با استفاده از یک محلول
پاکسازی از آب دیونیزه (DI)
بهمراه mM
50 NaCl
بعنوان یک آب خوراک، و M
4 NaCl
بعنوان محلول کشنده (DS)،
بشدت برگشتپذیر است. همچنین نشان داده شد که پاکسازی شیمیایی مورد نیاز نیست.
بازیابی بالایی از جریانات نفوذی نیز در تحقیق Lee و همکاران [6]
با استفاده از سرعت متقاطع افزایش یافته در جریان خوراک برای پاکسازی رسوب آلی
(متشکل از آلجینات، هومیک اسید، و سرم آلبومین گاوی) در یک غشای FO،
بدون بکارگیری پاکسازی شیمیایی اثبات شد [6].
ذرات اکزوپلیمر
شفاف (TEP)
ذرات شفاف دگردیسپذیر، ژل مانند از اسید موکوپلی
ساکارید معلق در جرم آبی هستند که در بسیاری اشکال ظاهر میشوند و در محیطهای
دریایی و آب شیرین موجود هستند. TEP
را میتوان بر اساس اندازهاش بصورت TEP بسیار ریز (بیشتر از μm
0.4) و TEP کلوییدی، معمولا در محدودهی μm
0.05-0.4 تقسیم کرد [9]. TEP در میان
بیوپلیمرهایی است که میتوانند به رسوب بر لایهی پایه (SL) یک غشای FO
در پیکربندی لایهی فعال در تماس با محلول خوراک (AL-SF)، وقتی از
فاضلاب بصورت DS
استفاده میشود مربوط باشند. مطالعات زیادی نشان میدهند که این ذرات مسئول رسوب
زیستی غشاها هستند [10]. غلظتهای بسیار بالاتری از TEP
در آب دریا در مقایسه با برونریز فاضلاب و آبهای شیرین خام مختلف یافت میشود [9,11].
بنابراین، میتوان فرض کرد که رسوب TEP در غشای FO، وقتی آب دریا درگیر است
اتفاق میافتد.
Link: https://faratarjome.ir/u/news/نمونه-ترجمه-تخصصی-شیمی1.html