Pengolahan Air Limbah Industri Kulit dengan Sequential Forward Proses dan Pemulihan Hibrida Osmosis (FO) dan Reverse Osmosis (RO) Bahan Merit Ekonomis

Pengolahan Air Limbah Industri Kulit dengan Sequential Forward Proses dan Pemulihan Hibrida Osmosis (FO) dan Reverse Osmosis (RO) Bahan Merit Ekonomis (2)

BAHAN DAN METODE

Membran FO dan sistem reaktor membran FO

Membran FO termasuk komposit film tipis selulosa triasetat digunakan dalam penelitian ini. Membran ini terdiri dari asimetris selulosa triasetat dan memiliki ketebalan 45 m dan permukaan rata-rata kekasaran pada lapisan aktif 27 nm. Nilai dari air permeabilitas, permeabilitas zat terlarut dan parameter struktur (S) dari membran ini adalah 0,650 Lm-2 h-1 bar-1 , 1,056 × 10-7 m s-1, dan 250 m, masing-masing.

Membran RO dan sistem reaktor membran RO

Membran AFC 99 dengan tekanan kerja rata-rata dan diameter dalam 49 m2 dan 9,3 mm digunakan. panjang danvolume efektif membran RO adalah 31,20 cm dan 1,10m2 masing-masing. Eksperimen RO skala lab dijalankan di unit filtrasi crossflow skala bangku yang dilengkapi dengan modul membran (datar). Tekanan operasi adalah Y disesuaikan dengan pegas katup pengatur tekanan pada retentate dan dipantau oleh digital pengukur tekanan. Itu terbuat dari stainless steel dan telah meresap dan konsentrat outlet.

Kondisi eksperimental dan operasional

Dalam percobaan FO dan RO skala lab, volume awal FS dan DS adalah 300 mL, dan setiap percobaan dioperasikan sampai volume permeasi mencapai 70 mL. Dalam DS, 0,9 M natrium klorida (NaCl) dan konsentrasi ini dipilih untuk fluks awal dalam air deionisasi melalui operasi FO dan RO.

Variasi kenaikan fluks air (5 L/m2 jam, 7 L/m2 jam, 9 L/m2 jam, 12 L/m2 jam, 15 L/m2 jam, 17 L/m2 jam, 18 L/m2 jam dan 20 L/m2H) pada gambar konsentrasi padat dan efek waktu operasi (30 menit, 60 menit, 80 menit, 90 menit, dan 100 menit) pada fluks air dipelajari di FO. Variasi persentase pemulihan versus waktu dan efek laju aliran (30 L/h-220 L/h) pada penolakan efisiensi dan pada penghapusan penyisihan polutan (COD, kekeruhan, pH, konduktivitas, Total Padatan (TS), Padatan Tersuspensi (SS), sulfat, klorida, kromium dan warna) dipelajari dalam FO. Pengaruh peningkatan tekanan (4 bar, 8 bar, 16 bar dan 20 bar) dan waktu pengoperasian (10 menit, 20 menit, 30 menit, 60 menit, 80 menit dan 100 menit) pada fluks permeat dipelajari pada suhu 25 ° C di RO.

Pra-perawatan

Pra-penyaringan dilakukan dengan kartrid ukuran pori 25 mikron sebelum percobaan FO.

Prosedur analitis

Parameter fisikokimia dianalisis dengan mengikuti metode seperti yang dirinci dalam metode standar untuk analisis air dan air limbah. Kuantifikasi kolagen dan gelatin dari retentate RO diukur sesuai metode Lowry menggunakan albumin serum sapi sebagai standar pada 660 nm menggunakan a Spektrofotometer UV-tampak. Pemulihan Chrome dari RO retentate dilakukan dengan hidrolisis kolagen-kromium kompleks sesuai dengan prosedur yang diberikan oleh Westerhoff et al.. Retentat RO dicampur dengan 32 mg/l natrium karbonat pada suhu 70 ° C pada pH 10. Hidrolisat terdiri dari: dari 47% Chromium, 21% kolagen, dan 19% gelatin menurut retentat kering.

Latar belakang teoritis

Volume fluks dapat ditunjukkan dengan persamaan 1:

JW A = (Persamaan 1)

Dimana Jw adalah fluks air, A adalah perembesan air murni, dan adalah perbedaan tekanan osmotik melintasi membran.

Permeabilitas air konstan (A) dihitung secara empiris dengan mengadopsi analisis hidrolik untuk tekanan Reverse Proses Osmosis (RO). Volume fluks air yang lewat melalui membran dihitung di bawah pengaruh meningkatnya tekanan. Tidak ada tekanan osmotik karena air yang melewati membran adalah murni, jadi dalam hal ini, tekanan pompa digunakan sebagai gantinya, seperti yang ditunjukkan pada persamaan 2:

J AP =∆ = , ( 0) (Persamaan 2)

Dimana Jwp mewakili rasio air murni melewati membran dengan jumlah larutan umpan. Kemiringan hubungan linier mewakili permeabilitas membran CTA (yaitu A=167 kg/m2 h.atm). Tekanan osmotik untuk penarikan dan larutan umpan dihitung dengan Persamaan 3.

= iRgTC (Persamaan 3)

Dimana: =tekanan osmotik =koefisien osmotik (perkiraan=1,0)

i = jumlah ion terdisosiasi per molekul (faktor van’t Hoff)

Rg=Konstanta gas universal T=Suhu C=konsentrasi terlarut.

Tingkat penolakan dan degradasi polutan dapat dihitung dengan menggunakan FS awal dan DS akhir (disebut DS diencerkan) dengan Persamaan 4:

R Cfd Vfd Cif Vif % 1 . / . 100 (Persamaan 4) = ×

di mana R adalah tingkat penolakan BPs degradasi, Cfd adalah konsentrasi molar dalam DS akhir, Vfd adalah volume akhir DS, Cif adalah konsentrasi molar dalam FS awal, dan Vif adalah volume FS awal.

HASIL DAN DISKUSI

Konsentrasi polutan dalam air limbah Kulit

Tabel 1 menunjukkan bahwa beban pencemaran konsentrasi kulit tinggi (Tabel 1).

Tabel 1: Karakterisasi limbah cair industri tekstil mentah.

Tingkat penolakan COD dan fenol dan degradasi COD dan fenol versus berat molekul dan log Kow di FO

Berat molekul adalah salah satu faktor utama yang mempengaruhi dari tingkat penolakan dengan membran FO karena pengayakan fenomena, dan itu menunjukkan korelasi positif yang sangat kuat dan memiliki korelasi yang signifikan antara berat molekul dan tingkat penolakan untuk COD dan fenol (R=0,98, p=0,01, 95% kepercayaan diri, p=0,0005) (Tabel 2 dan 3). Hal ini karena molekul pengecualian ukuran dapat disebabkan oleh variasi, dan dapat memiliki berpengaruh signifikan terhadap laju rejeksi menggunakan membran FO.

Berdasarkan nilai berat molekul COD (>0,38 nm) dan degradasi COD (<0,39 nm), dalam hal pengecualian ukuran.

Namun, COD degradasi dapat dengan mudah melewati FO membran dari sisi FS ke DS karena berat molekul degradasi COD lebih kecil dari 0,39 nm, yang merupakan mean ukuran pori membran. Dengan demikian, perbedaan yang signifikan dalam tingkat penolakan COD dan degradasi COD diamati.

Kedua, log Kow juga bisa menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi karena dapat mewakili kekuatan hidrofobisitas molekul. Permukaan membran FO bersifat hidrofobik karena dengan karakteristik materialnya, dan derajat hidrofobisitas dari molekul dapat menjadi salah satu faktor penting penolakan mekanisme. Tabel 4 dan 5 menunjukkan bahwa penolakan dan persentase degradasi COD dan fenol dipisahkan dibandingkan log Kow. Hal ini menunjukkan bahwa penolakan terhadap fenol yang memiliki log Kow yang lebih tinggi, lebih tinggi dari pada degradasi fenol, dan secara umum, tinggi sesuai dengan log Kow yang tinggi. Dalam studi ini, penolakan itu sedikit berkorelasi dengan log Kow karena tingginya nilai p (R = 0,81, p = 0,01, kepercayaan 95%, p=0,87) (Tabel 4 dan 5).

Variasi fluks air versus konsentrasi DS di air deionisasi dan air limbah industri kulit di FO

Selama proses ini, air diangkut dari larutan umpan ke menarik larutan melintasi membran semipermeabel. Yang tidak diinginkan komponen akan secara efektif ditolak oleh membran. NS kekuatan pendorong untuk FO adalah gradien tekanan osmotik di membran semi-permeabel dan tidak diperlukan tekanan eksternal. Fluks air sebagai fungsi konsentrasi DS diilustrasikan pada Tabel 6 untuk membran FO. Fluks air berkurang saat DS konsentrasi menurun karena penurunan tekanan osmotik perbedaan antara DS dan larutan reaktor. Fluks air melalui membran FO adalah membran tertinggi. Hasil dari, fluks air adalah fungsi dari konsentrasi DS (Tabel 6).

Efek waktu operasi pada laju aliran membran selama operasi terus menerus dari air suling dan kulit air limbah di FO

Tabel 7 menunjukkan pengaruh waktu operasi pada laju aliran melalui pengoperasian membran dengan air limbah suling dan kulit dengan bertambahnya waktu. Fluks laju aliran berkurang selama jam pertama.

Fluks air tidak menunjukkan penurunan setelah jam pertama waktu operasi dan tetap sebagai dataran tinggi. Alasan untuk ini perilaku adalah bahwa air murni bergerak dari air yang terkontaminasi (larutan umpan) melalui membran ke larutan imbang, dan fluks ini mengarah sedikit untuk mengurangi konsentrasi larutan imbang dan kemudian tidak mengurangi tekanan osmotik yang mewakili a kekuatan pendorong untuk transfer air murni dari larutan memiliki tinggi tekanan osmotik ke tekanan osmotik tinggi. Juga, fluks untuk larutan umpan kulit lebih besar dari air deionisasi tinggi karena konsentrasi polutan terlarut yang lebih tinggi konsentrasi di dalamnya. Konsentrasi tinggi dalam lead kulit untuk sedikit meningkatkan tekanan osmotik larutan umpan, dan dengan demikian tidak mengurangi kekuatan pendorong untuk memindahkan air melintasi selaput. Akibatnya dengan meningkatkan waktu operasi, fouling tingkat tidak meningkat pada permukaan membran dan ujungnya dengan laju air yang tinggi melalui membran (Tabel 7).

Variasi persentase pemulihan versus peningkatan waktu operasi dalam air limbah industri suling dan kulit di FO

Tabel 8 menggambarkan peningkatan laju pemulihan air suling dan limbah kulit dengan meningkatkan waktu operasi. Peningkatan ini sesuai dengan persamaan persen perolehan kembali (Persamaan 5). A hubungan yang signifikan antara tingkat produk dan pemulihan persentase dihitung dengan Persamaan 5.

Pemulihan %=(volume produk/volume bejana umpan)*100) (Persamaan 5)

Dalam operasi FO yang berkelanjutan setelah 80 menit, pemulihan persentase air murni adalah 66% sedangkan air limbah kulit memiliki pemulihan 65%. Perbedaan kecil ini disebabkan oleh konsentrasi kulit tidak mengurangi fluks dan persentase pemulihan (Tabel 8).

Pengaruh aliran umpan pada penolakan polutan di kulit industri dan air deionisasi dalam FO pada tekanan konstan 6 bar Hasil penelitian ini menunjukkan penolakan sempurna terhadap NaCl . 99% dalam air suling dicapai pada laju aliran silang 220 L/h pada fluks tertinggi 210 L/m2 h (Tabel 9). Penolakan sepenuhnya polutan (99%) dalam air limbah kulit terdeteksi pada aliran tingkat 199 L/m2 h (Tabel 10).

Pengaruh konsentrasi zat terlarut yang menarik pada penolakan polutan dan fluks air dalam FO

Konsentrasi larutan draw mempengaruhi baik fluks air dan penolakan polutan [41,42]. Pada konsentrasi undian yang lebih tinggi zat terlarut, lapisan polarisasi konsentrasi tidak dapat diabaikan sisi solusi imbang. Dengan variasi konsentrasi undian larutan dari 5 hingga 1500 mg/l pada tekanan operasi konstan dari 6 bar dan laju aliran umpan 40 L / jam, diamati bahwa keduanya penolakan dan peningkatan fluks air (Tabel 11). fluks meningkat karena peningkatan tekanan osmotik dan penolakan yang lebih tinggi adalah dijelaskan oleh mekanisme difusi larutan aktif di mana zat terlarut dan fluks transpor pelarut tidak dipisahkan. Jadi dengan bertambahnya fluks air, penolakan polutan juga meningkat. Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 11 pada konsentrasi 1500 mg/L dari larutan imbang, a fluks air yang cukup baik sebesar 20 L/m2 h dapat dicapai dengan penolakan total terhadap polutan. Namun, pada undian maksimum konsentrasi larutan, kemungkinan peningkatan fluks garam terbalik persentase penolakan polutan tidak berkurang. Di dalam dipelajari karena komposisi membran FO adalah selulosa komposit film tipis triasetat dalam keselarasan horizontal digabungkan dengan arus berlawanan dan pola aliran tangensial dari yang terlibat solusi, kemungkinan fluks garam terbalik berkurang secara signifikan dengan larutan umpan mengalir di kompartemen atas.

Efek peningkatan tekanan pada penolakan polutan dan fluks air dalam FO

Tabel 12 menunjukkan korelasi positif antara tekanan yang diterapkan dan fluks air saat tekanan dinaikkan dari 2 bar menjadi 20 bar.

Dalam mekanisme difusi larutan, fluks zat terlarut menurun dengan peningkatan fluks pelarut dan ini tercermin dalam peningkatan penolakan. Sifat tidak berpasangan dari fluks zat terlarut dan pelarut di bawah ini mekanisme menjelaskan perilaku yang berlawanan dari zat terlarut dan pelarut fluks mengikuti peningkatan tekanan operasi (Tabel 12).

Pengaruh tekanan transmembran pada fluks air di kulit air limbah pada peningkatan tekanan 2, 4 dan 6 bar di FO

Saat tekanan ditingkatkan dari 2 menjadi 6 bar, fluks air rentang perbedaan yang meningkat (Tabel 13). Fluks air sebesar tekanan transmembran (yaitu P perbedaan ini (ΔP) lebih kecil dari Jw, yang berarti bahwa peningkatan fluks air oleh transmembran tekanan (AΔP) cukup untuk menjelaskan alasan keberadaan tekanan transmembran meningkatkan fluks air [43]. jika tekanan transmembran positif, tekanan pada sisi FS adalah lebih tinggi daripada di sisi DS. Dengan demikian, ada kemungkinan bahwa Saluran DS dikompresi oleh tekanan transmembran positif. Saat tekanan ditingkatkan dari 2 bar hingga 6 bar air fluks dalam FO mengobati industri kulit meningkat.

Pengaruh waktu operasi pada konsentrasi polutan dari air limbah industri kulit di FO

Tabel 14 menjelaskan pengaruh waktu operasi pada konsentrasi

TSS, TDS, BOD, COD, Cl-1, Na+1, SO4-2, dan parameter Cr+3 masing-masing. Peningkatan waktu operasi menyebabkan peningkatan dalam konsentrasi masing-masing parameter polutan. Hasil menunjukkan bahwa peningkatan waktu operasi menyebabkan peningkatan pada konsentrasi masing-masing parameter pencemar, hal ini disebabkan jumlah polutan yang berpindah dari larutan umpan ke menggambar solusi. Bertentangan dengan perilaku ini terjadi di sisi larutan imbang, di mana konsentrasi polutan berkurang sepanjang waktu operasi karena air limbah Kulit yang mentransfer dari sisi larutan umpan ke solusi DRAW samping. Hasil kerja eksperimen menunjukkan bahwa pengujian sampel yang telah dianggap sebagai larutan umpan, telah berubah menjadi bubur dan bisa menanganinya sebagai lumpur. lumpur yang dihasilkan dari proses ini diperbaiki sesuai dengan standar metode lumpur (Tabel 14).

Tabel 15 menunjukkan penghilangan semua polutan yang ada di kulit industri. Efisiensi pemindahan yang sedikit tinggi (85%-89%) adalah terdeteksi pada fluks air 200 L/m2h dibandingkan dengan 100 L/m2h fluks air dalam FO (Tabel 15).

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