search query: @keyword temperature / total: 37
results-list
reference: 9 / 37
« previous | next »
Author:Haapanen, Karoliina
Title:Study of feed water conditions impacting biofouling of reverse osmosis
Tutkimus syöttöveden olosuhteiden vaikutuksesta käänteisosmoosielementtien
Publication type:Master's thesis
Publication year:2013
Pages:vi + 56 s. + liitt. 6      Language:   eng
Department/School:Biotekniikan ja kemian tekniikan laitos
Main subject:Prosessit ja tuotteet   (KE3003)
Supervisor:Lehtonen, Juha
Instructor:Kurkijärvi, Antti ; Majamaa, Katariina
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201310167729
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  2116   | Archive
Keywords:biofouling
Reverse Osmosis (RO)
membrane elements
feed flow
normalized differential pressure drop (n∆p)
permeate flow
temperature
nutrients
biologinen foulaantuminen
käänteisosmoosi
membraanielementti
syöttövesivirta
normalisoitu paine-ero
permeaattivirta
lämpötila
ravinteet
pH
Abstract (eng):The influence of feed water conditions to cause biofouling on reverse osmosis (RO) membranes was studied in four sequential trials.
The experiments were run within six months long timeline to representatively cover conditions in different times of a year.

Biofouling was detected through the development of operational parameters and analysis of the feed and permeate qualities.
After each experiment, the other fouled element of the duplicates used was autopsied for visual inspections and for further laboratory analyses in order to investigate the type and extent of fouling on the membranes.
For observing faster biofouling, the experiments were performed in a RO pilot plant locating inside a municipal waste water treatment plant (WWTP) of Vilaseca, Spain.

Pretreated waste water was considered to represent a feed containing hospitably nutrients for the micro-organisms.
The runs proved that the pilot plant sensitively reacted to the varying process conditions.
Thus the results represent well a real-life water treatment system and provided information of both the impact of bacteria growth on the membrane and also the interconnections of different parameters.

According to the results, temperature and the amount of nutrients represented the key factors influencing the RO performance.
Moreover, conditional changes possibly cause changes in pH or conductivity, which are also recommended parameters to be detected in order to evaluate the extent of biofouling.
In addition, a continuous feed flow represented a key factor to prevent adhesion of micro-organisms on the membranes.

The most considerable biofouling occurred during a trial with the highest availability of nutrients and temperature.
Even the steadily increasing pH (by 1.0) throughout the same experiment showed no negative impact on biogrowth in the elements.
Nutrient load and temperature were interdependent variables since another trial with nearly the same prevailing average temperature, but smaller amount of nutrients detected, resulted in considerably less biofouling.

It was further observed that adhesion of bacteria sensitively depended on how long the operation had been running.
In case the feed conditions deteriorated, biogrowth was typically stabilized in mature states of the operation, but even diminished in the earlier states.
On the whole, the study proved the importance to identify impacts of varying feed conditions when optimizing a prevention strategy against biofouling in RO systems.
Abstract (fin):Tässä työssä tarkasteltiin syöttöveden olosuhteiden vaikutusta käänteisosmoosimembraanien biologiseen foulaantumiseen.
Neljä perättäistä koetta ajettiin kuuden kuukauden aikana, jotta vuodenajan vaihtelut saatiin kattavasti huomioiduksi.
Biologista foulaantumista seurattiin sekä operatiivisten parametrien muutoksena, että syöttö- ja permeaattivirtojen laatuanalyysien avulla.

Jokaisen kokeen jälkeen toinen foulaantuneista elementeistä avattiin ja arvioitiin visuaalisesti, ja lisäksi membraanien pinnasta otettiin näytteitä laboratorio-tutkimuksia varten, joissa selvitettiin epäpuhtauksien laatu ja levinneisyys.
Foulaantumisen nopeuttamiseksi kokeet suoritettiin käyttämällä syöttövetenä esipuhdistettua jätevettä, jonka uskottiin tarjoavan suotuisasti ravinteita mikro-organismeille.
Tutkimuksissa käytettiin paikallisen jätevedenpuhdistamon ulkoalueella sijaitsevaa koepilottia Vilasecassa, Espanjassa.

Kokeet osoittivat pilotin herkän reaktiokyvyn muuttuvissa prosessiolosuhteissa.
Näin ollen saadut tulokset havainnolistavat hyvin todenmukaista vedenpuhdistussysteemiä ja tarjosivat tietoa niin bakteerien lisääntymiskyvystä kuin olosuhteiden muutosta edustavien parametrin keskinäisistä riippuvuuksista.
Tulosten perusteella lämpötila ja ravinteiden saatavuus vaikuttivat merkittävimmin käänteisosmoosin tehokkuuteen.
Prosessin olosuhteiden muutokset näkyivät myös veden pH:n ja johtamiskyvyn muutoksina, jotka ovat suositeltuja parametreja seurattavaksi arvioitaessa biologisen foulaantumisen laajuutta.
Lisäksi jatkuva syöttövirta osoittautui tärkeäksi tekijäksi estämään mikrobien tarttumista membraanin pinnalle.

Huomattavin biologinen foulaantuminen todettiin tapahtuneen kokeessa, jonka aikana keskilämpötila ja ravinteiden saatavuus oli suurin.
Samaisessa koeajossa pH:n tasainen nousu (yhdellä asteella) ei osoittanut rajoittavan foulaantumisilmiötä.
Ravinteiden saanti ja lämpötila olivat kuitenkin toisistaan riippumattomia vaikuttajia, sillä toinen koe vastaavissa lämpötiloissa, mutta vähemmällä ravinteiden saatavuudella johti selkeästi vähäisempään biologiseen foulaantumiseen.

Lisäksi kokeet osoittivat, että bakteerien tarttumis- ja lisääntymiskyky riippui siitä kauanko prosessia oltiin ajettu.
Varhaisemmissa vaiheissa alkaneet kerääntymiset poistuivat elementeistä syöttöveden olosuhteiden huonontuessa, mutta samassa tilanteessa pidemmällä aikavälillä rakentunut kertymä tyypillisesti stabilisotui.
Kaiken kaikkiaan tutkimus osoitti tärkeäksi tutkia syöttöveden olosuhteita, jotta biologista foulaantumista vastaan voitaisiin optimoida tehokas estomenetelmä.
ED:2013-12-02
INSSI record number: 48114
+ add basket
« previous | next »
INSSI