Membrane filtration simulation study with variation in the number of filters on peat water media

Автор(и)

  • Rachmat Subagyo University of Lambung Mangkurat Banjarmasin Jl. Brigjen. H. Hasan Basri, Kotak Pos 219, Banjarmasin- South Kalimantan, Indonesia, 70123, Індонезія https://orcid.org/0000-0001-6129-7395
  • Hajar Isworo University of Lambung Mangkurat Banjarmasin Jl. Brigjen. H. Hasan Basri, Kotak Pos 219,Banjarmasin- South Kalimantan, Indonesia, 70123, Індонезія https://orcid.org/0000-0002-1529-8992

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.210462

Ключові слова:

swamp areas, peat water, type of membrane, filtration arrangement, ANSYS 14.5

Анотація

The rapid population growth has an impact on the increasing need for drinking water. In swamp areas, the need for drinking water cannot be met immediately because it still contains organic compounds that make the water unfit for consumption. Peat water contains dissolved organic compounds that cause the water to turn brown and have an acidic character, so it needs special processing before it is ready for consumption. For peat water to be used by the community for drinking water, it is necessary to find an easy and cheap way to treat peat water. The use of a filtration device is one of the solutions that must be done in peat water treatment. The purpose of this study was to determine the effect of flow patterns, speed, and pressure on the filtration process with variations in the type of membrane and filtration arrangement. This research method was carried out by simulation using ANSYS 14.5 series. The simulation process begins with designing a filtration device with the following types: two-filter, three-filter, and four-filter. Then the simulation was performed by entering the value of the peat water properties into the regulatory equation.

The results of this study indicate that the collaboration of two membranes with different holes in type-2 and 3 filters produces a good filtration rate. However, in type-4 filters, the use of a similar membrane is highly recommended. This filtration rate is influenced by the presence of a cross-flow reversal (CFR) region that appears, when using different filtration membranes at low pressure it doesn't matter. However, in other cases of systems operating at high pressure, CFR that appears tends to decrease the filtration rate, this is because CFR inhibits the flow rate in the filtration process

Біографії авторів

Rachmat Subagyo, University of Lambung Mangkurat Banjarmasin Jl. Brigjen. H. Hasan Basri, Kotak Pos 219, Banjarmasin- South Kalimantan, Indonesia, 70123

Doctor of Mechanical Engineering, Researcher

Department of Mechanical Engineering

Hajar Isworo, University of Lambung Mangkurat Banjarmasin Jl. Brigjen. H. Hasan Basri, Kotak Pos 219,Banjarmasin- South Kalimantan, Indonesia, 70123

Masters of Mechanical Engineering, Researcher

Department of Mechanical Engineering

Посилання

  2. Hosseini, S. A. (2011). Modeling Particle Filtration and Caking in Fibrous Filter Media. Virginia Commonwealth University, 224.
  3. Bernales, B. (2013). Modeling of hydro dynamics and transfer phenomena in cross-flow membrane filtration. Aix-Marseille University, 160.
  4. Gaulinger, S. (2007). Coagulation Pre-Treatment for Microfiltration with Ceramic Membranes, Techneau, 71.
  5. Brown, J. M. (2007). Effectiveness of Ceramic Filtration for Drinking Water Treatment in Cambodia. Chapel Hill, 256.
  6. Zularisam, A. W., Ismail, A. F., Salim, M. R., Sakinah, M., Matsuura, T. (2009). Application of coagulation–ultrafiltration hybrid process for drinking water treatment: Optimization of operating conditions using experimental design. Separation and Purification Technology, 65 (2), 193–210. doi: http://doi.org/10.1016/j.seppur.2008.10.018
  7. Patel, R., Shah, D., Prajapti, B. G., Patel, M. (2010). Overview of industrial filtration technology and its applications. Indian Journal of Science and Technology, 3 (10), 1121–1127.
  8. Syafalni, S., Abustan, I., Brahmana, A., Farhana Zakaria, S. N., Abdullah, R. (2013). Peat Water Treatment Using Combination of Cationic Surfactant Modified Zeolite, Granular Activated Carbon, and Limestone. Modern Applied Science, 7 (2). doi: http://doi.org/10.5539/mas.v7n2p39
  9. Boutilier, M. S. H., Lee, J., Chambers, V., Venkatesh, V., Karnik, R. (2014). Water Filtration Using Plant Xylem. PLoS ONE, 9 (2), e89934. doi: http://doi.org/10.1371/journal.pone.0089934
  10. Österdahl, M. (2015). Slow sand filtration as a water treatment method An inventorying study of slow sand filters purification rates in rural areas in Colombia, 95.
  11. Ardiansyah, Bahri, S., Saryono, Wawan (2015). Peat Water Treatment with Natural Inorganic Coagulant International Journal of Science and Research (IJSR), 5 (8), 389–394. doi: http://doi.org/10.21275/art2016833
  12. Zein, R., Mukhlis, Swesti, N., Novita, L., Novrian, E., Ningsih, S., Syukri (2016). Peat Water Treatment by Using Multi Soil Layering (MSL) Method. Der Pharma Chemica, 8 (12), 254–261.
  13. Apriani, M., Masduqi, A., Hadi, W. (2016). Degradation of Organic, Iron, Color and Turbidity from Peat Water. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 11 (13), 8132–8138.
  14. Arhin, S. G., Banadda, N., Komakech, A. J., Pronk, W., Marks, S. J. (2017). Optimization of hybrid coagulation-ultrafiltration process for potable water treatment using response surface methodology. Water Supply, 18 (3), 862–874. doi: http://doi.org/10.2166/ws.2017.159
  15. Muhammad, J. (2020). Peat Water Purification by Hybrid of Slow Sand Filtration and Coagulant Treatment. Journal of Environmental Science and Technology, 13 (1), 22–28. doi: http://doi.org/10.3923/jest.2020.22.28
  16. Londono, I. C. (2011). Assessment of Causes of Irreversible Fouling in Powdered Activated Carbon/ Ultrafiltration Membrane (PAC/UF) Systems. Vancouver, 56.
  17. Mahmud, M., Abdi, C., Mu’min, B. (2013). Removal Natural Organic Matter (NOM) in Peat Water from Wetland Area by Coagulation-Ultrafiltration Hybrid Process with Pretreatment Two-Stage Coagulation. Journal of Wetlands Environmental Management, 1 (1), 42–49. doi: http://doi.org/10.20527/jwem.v1i1.88
  18. Sun, W., Liu, J., Chu, H., Dong, B. (2013). Pretreatment and Membrane Hydrophilic Modification to Reduce Membrane Fouling. Membranes, 3 (3), 226–241. doi: http://doi.org/10.3390/membranes3030226
  19. Basha, N., Cochrane, L., Culham, S., Hamad, F., Zulfiqur, A. (2016). CFD Study of Filtration Process in Moulded Filters within a Vacuum pump. Filtech 2016 – G3 – Mist and Droplet Separation.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-10-31

Як цитувати

Subagyo, R., & Isworo, H. (2020). Membrane filtration simulation study with variation in the number of filters on peat water media. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(10 (107), 43–50. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.210462

Номер

Том 5 № 10 (107) (2020): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Rachmat Subagyo, Hajar Isworo

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.