PEMODELAN PROSES REVERSE OSMOSIS KINERJA MENGGUNAKAN JARINGAN SARAF BUATAN (3)

PEMODELAN PROSES REVERSE OSMOSIS KINERJA MENGGUNAKAN JARINGAN SARAF BUATAN (3)

2. Dasar-dasar teoretis

2.1. Pemodelan fouling dalam proses reverse osmosis dan desalinasi

Banyak penelitian dikhususkan untuk prediksi, kuantifikasi dan pengendalian fouling, tidak hanya untuk proses filtrasi membran yang digerakkan oleh tekanan, tetapi juga untuk bioreaktor terendam digunakan untuk teknologi pengolahan air limbah biologis atau bahkan suhu sirkulasi air pengontrol. Beberapa pendekatan diusulkan untuk diagnosis fouling dalam filtrasi membran proses, seperti model kuantitatif untuk menjelaskan pengotoran organik berdasarkan zat terlarut properties, pengembangan model prediksi jaringan saraf untuk menggambarkan dampak buruk dari terjadinya pengotoran pada kinerja proses, atau perbedaan metodologi untuk pemantauan in-situ dari proses ini, mis. penggunaan kapasitif mikrosensor dikombinasikan dengan reflectometry domain waktu ultrasonik, atau pengembangan simulator pengotoran membran. Studi terbaru dikembangkan untuk secara matematis memodelkan pengotoran membran dalam reaktor membran terendam, memberikan lebih banyak pemahaman mendasar tentang faktor-faktor penting yang mengatur pengotoran dalam sistem ini. A alat khusus berbasis jaringan saraf dikembangkan untuk mengklasifikasikan dan mendiagnosis mode berfungsi pengontrol listrik sirkulasi air, berhasil digunakan untuk mendeteksi pengotoran simulasi dalam sistem ini.

Studi tentang pengotoran organik membran RO telah menunjukkan bahwa penolakan organik zat diatur oleh sifat fisikokimianya (misalnya, ukuran molekul, kelarutan, difusivitas, polaritas, hidrofobisitas, muatan), sifat membran (misalnya, permeabilitas, pori-pori) ukuran, kekasaran permukaan, hidrofobisitas, muatan), kondisi operasi proses (misalnya, fluks, tekanan trans-membran, suhu, pH umpan) dan komposisi air umpan.

Karya awal Matsuura dan Sourirajan menyelidiki korelasi selulosa penolakan asetat dari 54 senyawa organik (32 alkohol dan fenol dan 22 monokarboksilat) asam) sebagai fungsi keasaman relatif molekul, diperkirakan oleh pergeseran OH- band maksimum dalam spektrum IR, dan nomor Taft, yang menyumbang efek substituen pada efek polar dari molekul organik [67]. Penolakan alkohol dan fenol dilaporkan menurun dengan meningkatnya keasaman dengan perubahan tajam dalam penolakan untuk kisaran keasaman rendah. Untuk asam mono-karboksilat, penolakan menurun dengan meningkatnya keasaman (seperti yang diwakili oleh pKa) ke tingkat minimum, setelah itu menunjukkan peningkatan penolakan dengan peningkatan keasaman. Penolakan menurun dengan meningkatnya jumlah Taft untuk alkohol, fenol dan asam mono-karboksilat alifatik, sementara tren sebaliknya diamati untuk asam benzoat tersubstitusi [31]. Kastelan-Kunst dkk. [33] juga melaporkan bahwa penolakan terhadap senyawa organik (2-etoksi etanol; 1,2-etandiol; 2,2-dimetil-1,3-propanadiol; formaldehida; 2-butanon; etil asetat; tetrahydrofuran) oleh FT30 selulosa asetat RO membran, menurun secara linier dengan peningkatan jumlah Taft. Van der Bruggen dkk. [34] mengukur penolakan empat pestisida (yaitu, atrazin; simazin; diuron; isoproturon) dengan empat membran NF (tiga poliamida dan satu polietersulfon) dan menyimpulkan bahwa penolakan organik dengan ukuran yang kira-kira sama menurun dengan meningkatnya dipol terlarut momen. 

Secara umum dianggap bahwa retensi zat terlarut meningkat dengan meningkatnya ukuran molekul (yang sering berkorelasi dengan berat molekul). Namun, beberapa penelitian [37,38] telah menunjukkan bahwa bahkan molekul besar, seperti senyawa pengganggu endokrin tertentu, dapat melewati RO membran. Van den Bruggen dkk. [35] mengkorelasikan penolakan 25 organik (termasuk alkohol, keton, ester, gula dan pewarna) dalam membran NF (dua poliamida dan dua polisulfon) dengan parameter ukuran zat terlarut, seperti berat molekul, diameter Stokes dan diameter molar ekivalen (berasal dari volume molar), dan diameter molekul (diperoleh berdasarkan konfigurasi molekul yang dioptimalkan).

Studi ini menunjukkan bahwa untuk Ro dan NF membran penolakan zat terlarut organik umumnya menurun dengan meningkatnya dipol momen dan meningkat dengan ukuran molekul. Kiso dkk. melaporkan bahwa penolakan terhadap 14 pestisida oleh satu membran RO (poliamida) dan tiga membran NF (satu poliamida dan dua polietersulfon) meningkat dengan hidrofobisitas zat terlarut seperti yang diukur oleh koefisien partisi oktanol-air terlarut (Kow). Penolakan juga meningkat dengan molekul berat dan lebar molekul, yaitu, parameter yang dihitung berdasarkan molekul yang diproyeksikan luas pada bidang yang tegak lurus terhadap sumbu yang menghubungkan dua atom terjauh . Di dalam penelitian selanjutnya, menggunakan membran yang sama, Kiso et al. menunjukkan bahwa penolakan alkohol dan sakarida meningkat dengan meningkatnya lebar molekul. Namun, tidak hubungan yang signifikan diamati antara penolakan senyawa aromatik (11 alkil ftalat dan 7 benzena tersubstitusi mono) dan ukuran molekul. Namun demikian, penolakan senyawa ini meningkat dengan Kow, dengan korelasi linier terbaik (R2 = 0,812) diperoleh untuk benzena tersubstitusi tunggal. Penolakan alkil ftalat lebih tinggi dari 95% untuk 9 dari 11 senyawa yang dipertimbangkan untuk membran yang menunjukkan NaCl . tinggi penolakan, terlepas dari nilai-nilai Kow mereka. Untuk membran dengan penolakan NaCl rendah, tinggi penolakan organik (> 90%) diamati untuk senyawa dengan Kow > 4,7, sedangkan organik rendah penolakan (< 40%) diperoleh untuk senyawa dengan Kow < 4.

Ozaki dan Li [32] mengevaluasi membran poliamida bertekanan ultra-rendah yang diisi korelasi penolakan 19 senyawa organik (yaitu, 5 alkohol; 9 fenol; asam asetat; urea; glukosa; anilin dan asam metil klorofenoksi asetat) dengan berat molekulnya, ukuran molekul dan konstanta disosiasi asam (pKa). Pada pH 5 dan 9, penolakan zat terlarut organik meningkat secara linier (dengan R2 > 0,957) dengan berat molekul di kisaran 30-180 Dalton untuk 6 dari organik yang tidak terdisosiasi (yaitu, metil alkohol; etil alkohol; etilena glikol; trietilen glikol; urea; glukosa), tidak termasuk benzil alkohol. Penolakan juga berkorelasi linier dengan lebar molekul (R2 > 0,943) untuk organik yang tidak terdisosiasi ketika trietilen glikol pengecualian. Penolakan organik terdisosiasi (yaitu, 9 fenol; asam asetat; anilin dan metil asam klorofenoksi asetat), bagaimanapun, tidak berkorelasi dengan baik berat molekul maupun lebar molekul, tetapi penolakan menurun secara linier dengan pKa pada pH 5, sementara dua domain linier yang berbeda dan dapat dipisahkan di bawah dan di atas pKa 7 diamati.

Baru-baru ini, Kimura et al. melaporkan untuk membran RO poliamida peningkatan penolakan dengan peningkatan berat molekul untuk 11 senyawa organik termasuk 4 netral pengganggu endokrin (yaitu, 4-fenilfenol; karbaril; bisfenol A; 17β-estradiol), 5 senyawa aktif farmasi (yaitu, phenacetine; primidone; isopropylantipyrine; karbamazepin; sulfametoksazol), kafein dan 2-naftol. Para penulis ini juga mencatat, dalam kesepakatan dengan penelitian sebelumnya, bahwa penolakan zat terlarut organik sekitar ukuran yang sama oleh membran poliamida menurun dengan meningkatnya momen dipol. Namun, peningkatan penolakan dengan peningkatan momen dipol diamati untuk selulosa membran asetat. Menariknya, baik untuk poliamida atau selulosa asetat membran, tidak ada korelasi yang jelas antara penolakan zat terlarut organik dan koefisien partisi oktanol-air terlarut.

Schutte menyelidiki karakteristik kinerja dari dua RO yang tersedia secara komersial membran (satu selulosa asetat dan satu poliamida komposit) sehubungan dengan penolakan 20 senyawa organik termasuk benzena, toluena, aseton, sikloheksana, 11 alkil alkohol (metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-metil-1-propanol, 2- metil-2-propanol, 1-pentanol, 1-heksanol dan 1-heptanol), 7 alkil fenol (fenol, 4-metil fenol, 4-etil fenol, 2,6-dimetil fenol, 4-n-propil fenol, 4-isopropil fenol dan 4-n- butil fenol). Percobaan reverse osmosis dilakukan pada tiga operasi yang berbeda tekanan mulai dari 1405 hingga 5620 kPa. Penolakan membran poliamida terhadap alkil . linier alkohol meningkat dengan meningkatnya berat molekul. Penolakan isomer bercabang adalah diamati lebih tinggi dibandingkan dengan penolakan isomer linier dengan massa molekul yang sama.

Penolakan membran poliamida terhadap alkil fenol, benzena, dan toluena meningkat secara linier dengan berat molekul (korelasi linier terbaik diperoleh R2 = 0,934). Dalam kasus selulosa membran asetat tidak ada korelasi yang diamati antara berat molekul

Baru-baru ini, Bellona et al. melakukan tinjauan literatur yang komprehensif tentang faktor-faktor yang mempengaruhi penolakan organik dan mekanisme penolakan untuk pengolahan air NF dan RO. Parameter zat terlarut yang diidentifikasi untuk menentukan penolakan organik adalah berat molekul (ditemukan penting terutama untuk senyawa non-polar yang tidak bermuatan), molekul ukuran (panjang dan lebar), struktur molekul (misalnya, jumlah gugus metil dalam molekul), konstanta disosiasi asam, hidrofobisitas/hidrofilisitas, polaritas dan koefisien difusi.

Sifat membran yang mempengaruhi penolakan termasuk pemotongan berat molekul (MWCO), derajat penghilangan garam, porositas, morfologi (yaitu, kekasaran), hidrofobisitas/hidrofilisitas (yaitu, sudut kontak) dan muatan permukaan (yaitu, potensial zeta). Selain itu, komposisi air umpan (yaitu, pH, kekuatan ionik, kekerasan, keberadaan bahan organik) juga diidentifikasi untuk mempengaruhi penolakan. Selain itu, penulis mengusulkan klasifikasi kualitatif senyawa organik. Sepuluh kategori diidentifikasi ketika mengelompokkan organik dengan membandingkan karakteristik fisiko-kimia mereka (yaitu, berat molekul, konstanta keasaman, hidrofobisitas dan lebar molekul) dengan sifat membran (yaitu, MWCO, ukuran pori, muatan membran) dan parameter operasi (yaitu, pH). Tingkat penolakan umum diberikan untuk setiap kategori, dalam hal rendah, sedang dan tinggi.

Van der Bruggen dkk. memperluas klasifikasi kualitatif yang diusulkan oleh Bellon, menggunakan data eksperimen untuk mengembangkan pendekatan semi-kuantitatif untuk menilai organik penolakan. Mengikuti algoritma klasifikasi yang diusulkan oleh Bellona , 42 organik senyawa dikelompokkan ke dalam sepuluh kategori yang telah diidentifikasi sebelumnya. Berdasarkan analisis eksperimental untuk 12 senyawa dan 3 membran RO, dan hasil sebelumnya dilaporkan dalam literatur tentang 42 senyawa organik dan 15 membran RO yang berbeda, rentang penolakan yang diharapkan diusulkan untuk setiap kategori. Mereka menyimpulkan bahwa kategori termasuk senyawa hidrofobik tidak didefinisikan dengan baik, karena mereka termasuk keduanya senyawa dengan rejeksi rendah dan tinggi. Selain itu, mereka menyarankan bahwa tambahan parameter molekuler, membran dan operasi dapat dipertimbangkan untuk kuantifikasi penuh penolakan organik. 

LAYANAN ADY WATER

Ady Water jual membran RO merek: CSM, VONTRON, LUSO, FILMTEC. 

Ady Water jual membran RO ukuran 50 GPD, 75 GPD, 100 GPD, 200 GPD, 400 GPD, 500 GPD, 1000 GPD, 2000 GPD, 5000 GPD, 10000 GPD, dan ukuran yang lebih besar. 

Ady Water menerima PROJECT untuk instalasi mesin reverse osmosis dan membran reverse osmosis untuk industri. 

Aplikasi membran RO untuk industri AMDK, industri Food & Beverage, Depot Air Minum Isi Ulang, dll. Ada tiga jenis membran RO: SWRO (Sea Water Reverse Osmosis), TWRO (Tap Water Reverse Osmosis), BWRO (Brackish Water Reverse Osmosis)

Nomor WA Sales Yang Mudah Dihubungi

Senang dapat membantu Anda, Semoga kami dapat segera menyelesaikan masalah air yang sedang Anda hadapi. Terimakasih

1. Ghani 0821 2742 4060

2. Yanuar 0812 2165 4304

3. Rusmana 0821 2742 3050

4. Fajri 0821 4000 2080

5. Kartiko 0812 2445 1004

6. Andri 0812 1121 7411

Alamat kantor/gudang Ady Water yang bisa dikunjungi langsung. 

Silahkan Bapak/Ibu mengunjungi alamat kantor/gudang kami. Kami akan melayani Anda dengan senang hati dan semoga dapat membantu masalah air yang sedang Anda hadapi. 

1. Alamat Bandung:

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

2. Alamat Jakarta Timur

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

3. Alamat Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

Katalog Ady Water

http://bit.ly/KatalogAdyWater