Zeitschrift für Membranwissenschaft und -technologie

Abstrakt

Zusammenhang zwischen Wasser-/Lösungsstoff-Permeabilitätskoeffizienten und der Leistung einer Vorwärtsosmosemembran aus Dünnschicht-Nanofasern

Song Xiaoxiao, Prinz JA und Darren Delai Sun

Die Vorwärtsosmosemembranen (FO) aus Dünnschicht-Nanofaserverbundwerkstoffen (TNC) werden hergestellt und durch eine Reihe von Nachbehandlungen systematisch modifiziert, wie z. B. Zugabe von Additiven zum Monomer, NaOH-Behandlung, Chlorbehandlung und Trägermodifizierung. Die Nachbehandlungen führen zur Bildung modifizierter Membranen mit einem breiten Bereich an Wasserdurchlässigkeits- (A) und Lösungsdurchlässigkeitswerten (B). Die Auswirkungen unterschiedlicher A-, B- und B/A-Werte auf die FO-Leistung werden systematisch untersucht. Darüber hinaus hängt der B/A-Wert mit der internen Konzentrationspolarisation (ICP), der externen Konzentrationspolarisation (ECP) und dem Austreten gelöster Stoffe zusammen, die in dieser Studie erstmals vorgestellt werden. Im Vergleich zur Ausrichtung der druckverzögerten Osmose (PRO) (d. h. die aktive Schicht ist der Sauglösung zugewandt) ist der Wasserfluss bei der FO-Ausrichtung (d. h. die aktive Schicht ist der Zufuhrlösung zugewandt) aufgrund des starken Verlusts des effektiven osmotischen Drucks, der hauptsächlich auf die konvektive Verdünnung und den niedrigen Massenübertragungskoeffizienten in der Trägermembran (d. h. den D/S-Wert) zurückzuführen ist, viel geringer. Darüber hinaus verursacht der gekoppelte Effekt von gelöstem Stoffverlust und niedrigem D/S-Wert auch einen geringen Verlust des effektiven osmotischen Drucks. Dies ist die erste Studie, die die BA-Beziehung von TNC-Membranen unter Verwendung verschiedener Modifikationstechniken systematisch analysiert und die Auswirkungen auf die FO-Leistung untersucht.