Hybrid membrane processes in industrial water treatment:separation and recovery of inorganic compounds

التفاصيل البيبلوغرافية
العنوان:	Hybrid membrane processes in industrial water treatment:separation and recovery of inorganic compounds
بيانات النشر:	Oulun yliopisto 2016-11-29
تفاصيل مُضافة:	Keiski, R. (Riitta) Muurinen, E. (Esa) Landaburu Aguirre, J. (Junkal) Pirilä, M. (Minna) Juholin, P. (Piia)
نوع الوثيقة:	Electronic Resource
مستخلص:	Industrial wastewaters are complex waters, which can contain a large variety of compounds such as heavy metals and salts as well as nutrients, e.g. nitrogen compounds and phosphorous. Prevention of wastewater formation is not always possible and therefore new more efficient water treatment techniques are needed. Legislation also supports the use of more efficient water treatment techniques, which can lead to better purification results and the recovery of valuable compounds from wastewaters. One technique, which has been of interest, is membrane technology. Membrane technology can separate heavy metals, salts and nutrients effectively, also at low concentrations, which is not always possible with conventional water treatment methods. The main disadvantage of membrane technologies is membrane fouling, which reduces the membrane permeate flux and separation efficiency. In this thesis membrane techniques were combined into hybrid processes to increase the efficiency of water treatment to reduce fouling and to widen the application areas of membrane technologies, as well as to increase the awareness of the benefits gained when using hybrid membrane processes in wastewater treatment. Three different hybrid membrane processes were applied. Catalytically active nanofiltration membranes were used to purify real mine wastewaters from harmful compounds, including sulphate. A catalytic layer reduced the membrane fouling tendency. Micellar-enhanced ultrafiltration was applied successfully to the separation of heavy metals from phosphorous-rich wastewater of a fertilizer company to achieve selective separation. In addition, reverse osmosis and membrane distillation were applied to the concentration of heavy metals, a metalloid and nitrogen compounds containing synthetic wastewater efficiently. High volume concentration factor was achieved with the RO-MD process. In this thesis high heavy metal, metalloid, and salt removal efficiencies were achieved with all hybrid membr Tiivistelmä Teollisuuden jätevedet voivat sisältää kohonneita haitta-ainepitoisuuksia, kuten raskasmetalleja ja suoloja. Teollisuuden jätevedet voivat sisältää myös ravinteita, esimerkiksi typen yhdisteitä ja fosforia. Jätevesien syntymistä ei aina voida ennaltaehkäistä, ja siksi uusille entistä tehokkaammille vedenkäsittelymenetelmille on tarvetta. Lisäksi myös lainsäädäntö vaatii entistä tehokkaampaa vesien puhdistusta, mikä osaltaan edistää entistä tehokkaampien puhdistustekniikoiden kehitystä sekä erotettujen aineiden talteenottoa. Yksi aktiivisen tutkimuksen kohteena oleva vesienkäsittelyssä käytetty menetelmä on kalvoerotustekniikka. Kalvoerotustekniikoilla voidaan erottaa tehokkaasti raskasmetalli-ioneja, sulfaattia ja ravinteita, kuten typpiyhdisteitä teollisuuden jätevesistä myös alhaisissa pitoisuuksissa, missä yleisesti käytettävät menetelmät voivat olla tehottomia. Yksi kalvoerotusmenetelmien ongelma on kalvojen likaantuminen, mikä alentaa kalvojen erotustehokkuutta ja vähentää tuottavuutta. Tässä tutkimuksessa kalvojen likaantumistaipumista on vähennetty yhdistämällä kalvoerotustekniikoita muihin erotusmenetelmiin hybriditekniikoiksi. Tässä työssä on tutkittu kolmea eri hybridimenetelmää. Sinkkioksidilla pinnoitettuja nanosuodatuskalvoja tutkittiin ja verrattiin kaupallisiin nanosuodatuskalvoihin kaivosteollisuuden vesien puhdistuksessa mm. sulfaatista. Katalyyttipinnoite muutti kalvoja vähemmän likaantuviksi, ja näin menetelmän tehokkuus parani. Miselliavusteisella ultrasuodatuksella erotettiin fosforipitoisesta lannoitetehtaan jätevedestä raskasmetalleja selektiivisesti, ja näin mahdollistettiin fosforin uudelleenkäyttö. Kolmannessa tutkimuskohteessa konsentroitiin kalvotislauksen ja käänteisosmoosin yhdistelmällä raskasmetalli- ja typpiyhdisteitä sisältävää synteettistä jätevettä pieneen tilavuuteen. Työssä saavutettiin korkeita raskasmetallien ja suolojen erotustehokkuuksia kaikilla käytetyillä tekniikoilla. Työssä arvioitiin myös yhteenvetona erila
مصطلحات الفهرس:	heavy metal, hybrid membrane process, membrane distillation, membrane technology, nanofiltration, reverse osmosis, sulphate, ultrafiltration, wastewater treatment, hybridimenetelmä, kalvoerotus, kalvotislaus, käänteisosmoosi, miselliavusteinen ultrasuodatus, nanosuodatus, raskasmetalli, sulfaatti, vedenpuhdistus, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion
URL:	http://urn.fi/urn:isbn:9789526214412 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/pissn/0355-3213 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/eissn/1796-2226
الإتاحة:	Open access content. Open access content info:eu-repo/semantics/openAccess © University of Oulu, 2016
ملاحظة:	application/pdf English
أرقام أخرى:	OUX oai:oulu.fi:isbn978-952-62-1441-2 urn:isbn:9789526214412 967757192
المصدر المساهم:	UNIV OF OULU From OAIster®, provided by the OCLC Cooperative.
رقم الأكسشن:	edsoai.ocn967757192
قاعدة البيانات:	OAIster

الوصف
الوصف غير متاح.