Zeitschrift für Membranwissenschaft und -technologie

Abstrakt

Untersuchung von Membran-Biofouling bei der Querstrom-Ultrafiltration biologischer Suspensionen

Ahmet Karagündüz und Nadir Dizge

Das Hauptziel dieser Studie bestand darin, den Fouling-Mechanismus verschiedener Arten von Ultrafiltrationsmembranen mit verschiedenen Porengrößen durch Querstromfiltration von biologischen Suspensionen zu untersuchen. Die Querstromexperimente wurden mit zwei verschiedenen Membrantypen (Cellulose-UC- und Polyethersulfon-UP-) mit drei verschiedenen Molekulargewichts-Cutoffs (MWCO) (5, 10, 30 kDa für UC und 5, 10, 20 kDa für UP) durchgeführt. Das stärkste Fouling wurde bei der UC030-Membran beobachtet, bei der die Anfangs- und Endflusswerte 205 l/m2/h bzw. 89 l/m2/h betrugen. Eine höhere Porosität verursachte einen höheren Anfangsfluss, der Kolloide und SMP-Fraktionen an die Oberfläche transportierte, wo sie die Poren oder Porenöffnungen verstopften und so mehr Fouling verursachten. Bei den Flusswerten der Membranen UC005, UC005 und UP010 wurde nahezu kein Abfall beobachtet, was darauf hindeutet, dass bei diesen Membranen nahezu kein Fouling auftrat. Dies war eine Folge der Ansammlung von Schmutzstoffen in den Poren oder in den Porenöffnungen. Mit zunehmender MWCO wurde ein höherer Membranfluss beobachtet, andererseits wurden geringere SMP-Abweisungen erreicht. Die UC-Membran mit einer MWCO von 30 kDa zeigte den schnellsten Flussrückgang aller Membranen, was auf ihre unregelmäßige und raue Oberflächenstruktur zurückzuführen war.