Sediment layer formation and its impact on reducing the ultrafiltration module productivity

Authors

  • Александр Николаевич Тумин Donbas State Technical University 94204, Ukraine, Luhansk region, Alchevsk, Lenina av. 16, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2014.25375

Keywords:

membrane, ultrafiltration, module, productivity, sediment layer

Abstract

The theoretical studies of reducing the productivity of ultrafiltration (UF) modules, due to the formation of a highly concentrated sediment layer on the membrane surface, are given in the paper. The main purpose of the research is to justify the advantage of the tangential filtration over a dead-end when operating the UF module on an industrial scale. The UF module modes are considered and their comparison is given in the paper. An algorithm that allows demonstrating the magnitude of the possible sediment layer formation on the membrane surface in the UF module at the dead-end and tangential module operation, and its impact on reducing the module productivity, is developed and presented. The obtained results can be of practical use to compile operation modes of ultrafiltration systems. This research may be useful for design engineers, as well as for scientists, involved in research in the field of water purification by the UF method.

Author Biography

Александр Николаевич Тумин, Donbas State Technical University 94204, Ukraine, Luhansk region, Alchevsk, Lenina av. 16

Graduate student

Department of Applied Hydromechanics

References

  1. Принцип работы энергоблока на «ПАО АМК» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www/URL: http://www.isd.com.ua/press/releases/article.html?id=1237.
  2. Линия непрерывного горячего оцинкования на заводе «ООО Металлы и полимеры» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www/URL: http://metipol.com/proizvodstvo/tekhnologii.
  3. Андрианов, А. П. Мембранные методы очистки поверхностных вод [Текст]/ А. П. Андрианов, Д. В. Спицов, А. Г. Первов, Е. Б. Юрчевский// Водоснабжение и сан. техника. – 2009. – №7. – C. 29-37.
  4. Выбор рациональных параметров промывки установки мембранной ультрафильтрации [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www/URL: http://khg.kname.edu.ua/index.php/khg/article/view/305.
  5. Дытнерский, Ю. И. Обратный осмос и УФ [Текст]/ Ю. И. Дытнерский. – 1978. – 328 с.
  6. Андрианов, А. П. Тенденции водоподготовки с применением мембранных технологий [Текст]/ А. П. Андрианов, А. Г. Первов, Е. Б. Юрчевский// Материалы III научно-практической конференции «Современные технологии водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и накипеобразования», Москва, Сентябрь 2009. – Часть 2. – С. 148-157.
  7. Поляков, Ю. С. Ультра- и микрофильтрация в половолоконных аппаратах с образованием осадка на поверхности мембран [Текст]: дис. … канд. техн. наук: 05.17.08/ Ю. С. Поляков. – К., 2005. – 150 c.
  8. Тумин, А. Н. Теоретическое исследование характера течения воды в рулонном ультрафильтрационном модуле [Электронный ресурс]/ А. Н. Тумин// Материалы международной конференции "Современные инновационные технологии подготовки инженерных кадров для горной промышленности и транспорта 2014", Днепропетровск, 26 – 27 марта 2014 г. – C. 99-109. – Режим доступа: www/URL: http://okmm.nmu.org.ua/ua/2014_1/ %D1%82%D1%83%D0%BC%D0%B8%D0%BD.pdf
  9. Бревнов, А. А. Совершенствование гидродинамических фильтров за счет закрутки потока в кольцевой области снаружи фильтроэлемента [Текст]: дис. … канд. техн. наук/ А. А. Бревнов. – Сумы: СумДУ, 2009. – 166 с.
  10. Коваленко, В. П. Смазочные и гидравлические масла для угольной промышленности [Текст]: справ./ В. П. Коваленко, З. Л. Финкельштейн. – М.: Недра, 1991. – 294 с.
  11. Чебан, В. Г. Практический расчет фильтроэлемента с грушеобразным профилем фильтрующей поверхности очистителя маловязких жидкостей [Текст]/ В. Г. Чебан// Сборник научных трудов ДонГТУ. – 2010. – Вып. 31. – С. 115-126.
  12. Farajzadeh, R. Produced Water Re-Injection (PWRI). An Experimental Investigation into Internal Filtration and External Cake Build up [Electronic resource]/ R. Farajzadeh. – Delft University of Technology, 2004. – Available at: www/URL: http://geo.citg.tudelft.nl/~farajzadeh/Farajzadeh_msc_thesis.pdf
  13. Al-Abduwani, F. External filter cake erosion: mathematical model and experimental study [Electronic resource]/ F. Al-Abduwani, P. Bedrikovetski, R. Farajzadeh, W.M.G.T. van den Broek, P. K. Currie// SPE 6th European Formation Damage Conference, 25-27 May 2005, Scheveningen, The Netherlands. – Society of Petroleum Engineers, 2005. – Available at: www/URL: http://dx.doi.org/10.2118/94635-MS
  14. Pryntsyp raboty enerhobloka na «PAO AMK». Available: http://www.isd.com.ua/press/releases/article.html?id=1237.
  15. Lynyia nepreryvnoho horiacheho otsynkovanyia na zavode «OOO Metally y polymery». Available: http://metipol.com/proizvodstvo/tekhnologii.
  16. Andryanov, A. P., Spytsov, D. V., Pervov, A. H., Yurchevskyi, E. B. (2009). Membrannye metody ochystky poverkhnostnykh vod. Vodosnabzhenye y san. tekhnyka, №7, 29-37.
  17. Vybor ratsyonal'nykh parametrov promyvky ustanovky membrannoi ul'trafyl'tratsyy. Available: http://khg.kname.edu.ua/index.php/khg/article/view/305.
  18. Dytnerskyi, Yu. Y. (1978). Obratnyi osmos y UF, 328.
  19. Andryanov, A. P., Pervov, A. H., Yurchevskyi, E. B. (2009). Tendentsyy vodopodhotovky s prymenenyem membrannykh tekhnolohyi. Materyaly III nauchno-praktycheskoi konferentsyy «Sovremennye tekhnolohyy vodopodhotovky y zashchyty oborudovanyia ot korrozyy y nakypeobrazovanyia», Moskva, Part 2, 148-157.
  20. Poliakov, Yu. S. (2005). Ul'tra- i mikrofil'tratsiia v polovolokonnykh apparatakh s obrazovaniem osadka na poverkhnosti membran. K., 150.
  21. Tumin, A. N. (2014). Theoretical research of water flow character inside a roll ultrafiltration module. Conference Proceedings. Contemporary Innovation Technique of the Engineering Personnel Training for the Mining and Transport Industry 2014 (CITEPTMTI’2014), 99-109. Available: http://okmm.nmu.org.ua/ua/2014_1/%D1%82%D1%83%D0%BC%D0%B8%D0%BD.pdf
  22. Brevnov, A. A. (2009). Sovershenstvovanie hidrodinamicheskikh fil'trov za schet zakrutki potoka v kol'tsevoi oblasti snaruzhi fil'troelementa. Sumy: SumDU, 166.
  23. Kovalenko, V. P., Finkel'shtein, Z. L. (1991). Smazochnye i hidravlicheskie masla dlia uhol'noi promyshlennosti. M.: Nedra, 294.
  24. Cheban, V. H. (2010). Prakticheskii raschet fil'troelementa s hrusheobraznym profilem fil'truiushchei poverkhnosti ochistitelia maloviazkikh zhidkostei. Sbornik nauchnykh trudov DonHTU, Vyp. 31, 115-126.
  25. Farajzadeh, R. (2004). Produced Water Re-Injection (PWRI). An Experimental Investigation into Internal Filtration and External Cake Build up. Delft University of Technology. Available: http://geo.citg.tudelft.nl/~farajzadeh/Farajzadeh_msc_thesis.pdf
  26. Al-Abduwani, F., Bedrikovetski, P., Farajzadeh, R., van den Broek, W. M. G. T., Currie, P. K. (2005). External filter cake erosion: mathematical model and experimental study. SPE 6th European Formation Damage Conference (25-27 May 2005: Scheveningen, The Netherlands). Society of Petroleum Engineers. Available: http://dx.doi.org/10.2118/94635-MS

Downloads

Published

2014-06-25

How to Cite

Тумин, А. Н. (2014). Sediment layer formation and its impact on reducing the ultrafiltration module productivity. Technology Audit and Production Reserves, 3(5(17), 53–55. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2014.25375

Issue

Vol. 3 No. 5(17) (2014): Processes and equipment of food and chemical industries

Section

Materials of scientific conference

License

Copyright (c) 2016 Александр Николаевич Тумин

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The consolidation and conditions for the transfer of copyright (identification of authorship) is carried out in the License Agreement. In particular, the authors reserve the right to the authorship of their manuscript and transfer the first publication of this work to the journal under the terms of the Creative Commons CC BY license. At the same time, they have the right to conclude on their own additional agreements concerning the non-exclusive distribution of the work in the form in which it was published by this journal, but provided that the link to the first publication of the article in this journal is preserved.