Ultrasound for Membrane Fouling Control in Wastewater Treatment and Protein Purification Downstream Processing Applications
Notice bibliographique
Résumé
Membrane fouling is one of the major issues encountered in membrane filtration including microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration, and reverse osmosis. Membrane fouling can occur due to the reversible and irreversible deposition of particles, colloids, macromolecules, salts, and other types of elements. As a consequence, fouling causes a significant decrease in the permeate flux due to plugging of membrane pores, and adsorption of fouling material on the membrane’s surface and/or in the pore walls. A lot of research efforts have been directed towards fouling remediation techniques or membrane cleaning alternatives. Although most of these methods are relatively functional, they have drawbacks and limitations. Among these methods, the use of ultrasound has been shown to be effective in enhancing mass transfer, cleaning, disinfection, and controlling fouling. In membrane filtration processes, ultrasound can help accelerating the permeate flux towards the membrane and decreasing the concentration of solutes accumulated in the membrane pores and on the membrane surfaces. Ultrasonic fouling control does not require chemical cleaning and can maintain a high permeate flux throughout the filtration process. In addition, wastewater contaminants can be degraded by ultrasound. Therefore, ultrasound creates unique physicochemical conditions, which can be used as an effective tool for membrane fouling control. In this chapter, ultrasound radiation as a unique method to modify physical and chemical properties of a complex fluid with applications in wastewater treatment and protein purification process is highlighted. At first, ultrasonic parameters and how their ability to enhance the delivery of fluid flow to the membrane surface and affect the physical and chemical properties of foulants are discussed. Furthermore, various ultrasonic methods, including continuous and intermittent waves, and its influences on membrane fouling, permeate flux, membrane cleaning and flux recovery are reviewed. The main role of wave streaming as a driving force for fluid acceleration and antifouling control, and the impact of ultrasound-generated bubble cavitation on preventing and removing fouling deposits are described. The challenges of current ultrasonic techniques, which need to be addressed so as to facilitate their widespread and successful implementation, are explored. This chapter examines how the periodic compression/rarefaction cycles of ultrasound can influence mass transfer and membrane fouling. Also, the current knowledge and approaches to advance ultrasonic technology as an effective method for membrane fouling remediation in wastewater treatment and protein purification downstream processing are presented in this chapter.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».