再生可能エネルギー駆動膜技術:太陽放射照度変動時の有機汚損に対する浸透圧バックウォッシュの影響【JST・京大機械翻訳】

Cai Yang-Hui; Burkhardt Claus J.; Schaefer Andrea I.

文献

J-GLOBAL ID：202202218927563726 整理番号：22A0734079

再生可能エネルギー駆動膜技術:太陽放射照度変動時の有機汚損に対する浸透圧バックウォッシュの影響【JST・京大機械翻訳】

Renewable energy powered membrane technology: Impact of osmotic backwash on organic fouling during solar irradiance fluctuation

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巻： 647 ページ： Null 発行年： 2022年
JST資料番号： E0669A ISSN： 0376-7388 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

有機ファウリングは,それが厳しい通常不可逆的なフラックス低下を引き起こすので,ナノ濾過/逆浸透(NF/RO)膜の主要な問題である。その結果,NF/ROは頻繁な化学洗浄および/または置換を必要とする。汽水脱塩のための直接結合光起電力(PV)駆動NF/ROシステムにおいて,太陽エネルギー変動は自発的浸透圧逆洗(OB)プロセスを誘導し,これは有機汚損を緩和する可能性がある。本研究では,変動条件下での有機汚損(カルシウムによるフミン酸)制御のための自己洗浄法としての自発的OBの実現可能性を,オンライン全有機炭素(TOC)分析器を用いて評価した。種々の太陽エネルギー変動条件,関連する給水化学(塩分,pH,および硬度)と膜タイプ(NF270とBW30)によるOB洗浄機構を研究した。ヘリウムイオン顕微鏡(HIM)による汚損層の可視化,集束イオンビーム(FIB-SEM)を備えた低温走査電子顕微鏡,およびエネルギー分散X線分光分析(EDS)は,部分的ファウラントが自発的OBによって除去され,残りの層が均一ではないことを示した。周期的太陽放射照度ステップ応答実験結果は,自然OB洗浄が,太陽放射照度変動条件,給水化学,および膜タイプに依存して,46%~98%のフラックスを回復させることを示した。特に,低レベル太陽放射照度(即ち,より多くの雲被覆率)と短い運転時間(即ち,高い洗浄周波数)は,高いOB洗浄効率を示した。高塩分はOB性能を高めるが,有機汚損層の増強には効果がなかった。極端なpH(例えば,例)。pH2またはpH12は,カルシウムの存在下でコンパクトな汚損層/混合汚損層構造(方解石関与)を介してOB効率を弱めた。自発的OB洗浄は有機汚損を緩和するのに有望であるが,厳しい有機汚損(例えば,2.5mMのCaCl_2で12.5mMのフミン酸)には効果がない。本研究は,汚損制御に効果的な自発的OBを作るプロセスおよび水質変数の寄与を提供し,分散PV-NF/ROシステムにおけるOB技術のさらなる開発および応用を容易にした。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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膜分離

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