2025-02-23T00:44:02-05:00 DEBUG: VuFindSearch\Backend\Solr\Connector: Query fl=%2A&wt=json&json.nl=arrarr&q=id%3A%22es-journalinua-article-321294%22&qt=morelikethis&rows=5
2025-02-23T00:44:02-05:00 DEBUG: VuFindSearch\Backend\Solr\Connector: => GET http://localhost:8983/solr/biblio/select?fl=%2A&wt=json&json.nl=arrarr&q=id%3A%22es-journalinua-article-321294%22&qt=morelikethis&rows=5
2025-02-23T00:44:02-05:00 DEBUG: VuFindSearch\Backend\Solr\Connector: <= 200 OK
2025-02-23T00:44:02-05:00 DEBUG: Deserialized SOLR response
Influence of operating parameters on the performance and efficiency of reverse osmosis membranes: modelling with the solution-diffusion model

Influence of operating parameters on the performance and efficiency of reverse osmosis membranes: modelling with the solution-diffusion model

This work is devoted to the study of the influence of the main operating parameters (pressure, concentration, temperature) on the performance of reverse osmosis membranes and the use of the solution-diffusion transport model to predict their efficiency. The study provides a classification of reverse...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Authors: Шумбар, К.В., Щербак, А.І., Кравченко, М.В., Василенко, Л.О., Березницька, Ю.О.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: Kyiv National University of Construction and Architecture 2024
Subjects:
dilute aqueous solutions
reverse osmosis
polymeric membrane
operating parameters
pressure
concentration
temperature
performance
Online Access:https://es-journal.in.ua/article/view/321294
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
id es-journalinua-article-321294
record_format ojs
institution Environmental safety and natural resources
baseUrl_str
datestamp_date 2025-02-05T16:39:14Z
collection OJS
language Ukrainian
topic dilute aqueous solutions
reverse osmosis
polymeric membrane
operating parameters
pressure
concentration
temperature
performance
spellingShingle dilute aqueous solutions
reverse osmosis
polymeric membrane
operating parameters
pressure
concentration
temperature
performance
Шумбар, К.В.
Щербак, А.І.
Кравченко, М.В.
Василенко, Л.О.
Березницька, Ю.О.
Influence of operating parameters on the performance and efficiency of reverse osmosis membranes: modelling with the solution-diffusion model
topic_facet dilute aqueous solutions
reverse osmosis
polymeric membrane
operating parameters
pressure
concentration
temperature
performance
розбавлені водні розчини
зворотний осмос
полімерна мембрана
робочі параметри
тиск
концентрація
температура
продуктивність
format Article
author Шумбар, К.В.
Щербак, А.І.
Кравченко, М.В.
Василенко, Л.О.
Березницька, Ю.О.
author_facet Шумбар, К.В.
Щербак, А.І.
Кравченко, М.В.
Василенко, Л.О.
Березницька, Ю.О.
author_sort Шумбар, К.В.
title Influence of operating parameters on the performance and efficiency of reverse osmosis membranes: modelling with the solution-diffusion model
title_short Influence of operating parameters on the performance and efficiency of reverse osmosis membranes: modelling with the solution-diffusion model
title_full Influence of operating parameters on the performance and efficiency of reverse osmosis membranes: modelling with the solution-diffusion model
title_fullStr Influence of operating parameters on the performance and efficiency of reverse osmosis membranes: modelling with the solution-diffusion model
title_full_unstemmed Influence of operating parameters on the performance and efficiency of reverse osmosis membranes: modelling with the solution-diffusion model
title_sort influence of operating parameters on the performance and efficiency of reverse osmosis membranes: modelling with the solution-diffusion model
title_alt Вплив робочих параметрів на продуктивність та ефективність зворотноосмотичних мембран: моделювання за допомогою моделі «розчин-дифузія»
description This work is devoted to the study of the influence of the main operating parameters (pressure, concentration, temperature) on the performance of reverse osmosis membranes and the use of the solution-diffusion transport model to predict their efficiency. The study provides a classification of reverse osmosis transport models for describing the flow of dissolved solutes and solvents through the membrane. The most common model for describing the transport of aqueous dilute solutions and salts in dense, non-porous polymers is the solution-diffusion model. This model allows for the prediction of the efficiency of solute retention depending on the applied external and osmotic pressure across the membrane, and salt transport is determined by the concentration gradient between the initial solution and the permeate. A scheme of the reverse osmosis process is presented, which includes: the profile of pressure, chemical potential and solvent activity at the solution-membrane interface in the solution-diffusion model; solvent behaviour in the membrane under pressure; division of the system into physical and chemical properties of the solvent and the solute inside the membrane. It is shown that the effect on permeability and solute retention is the result of the interaction of several factors, including the feed/operating temperature, which affects the membrane porosity, the concentration of the initial dilute aqueous solution, and the transmembrane pressure, which contributes to membrane compaction. It was found that an increase in the operating pressure leads to an increase in the driving force, which increases the water flow and the efficiency of solute retention. It was found that an increase in transmembrane pressure from 100 to 500 kPa increases salt retention from 82% to 94%, and the degree of salt retention decreases with an increase in solution temperature from 25 to 45 °C. It was found that with an increase in salt concentration from 1% to 8%, the degree of salt retention decreases from 99.5% to 97.8%. It is shown that the optimum permeation flux is observed at a temperature of 35 °C, especially 70 minutes after the start of operation, and the permeation flux decreases with time.
publisher Kyiv National University of Construction and Architecture
publishDate 2024
url https://es-journal.in.ua/article/view/321294
work_keys_str_mv AT šumbarkv influenceofoperatingparametersontheperformanceandefficiencyofreverseosmosismembranesmodellingwiththesolutiondiffusionmodel
AT ŝerbakaí influenceofoperatingparametersontheperformanceandefficiencyofreverseosmosismembranesmodellingwiththesolutiondiffusionmodel
AT kravčenkomv influenceofoperatingparametersontheperformanceandefficiencyofreverseosmosismembranesmodellingwiththesolutiondiffusionmodel
AT vasilenkolo influenceofoperatingparametersontheperformanceandefficiencyofreverseosmosismembranesmodellingwiththesolutiondiffusionmodel
AT bereznicʹkaûo influenceofoperatingparametersontheperformanceandefficiencyofreverseosmosismembranesmodellingwiththesolutiondiffusionmodel
AT šumbarkv vplivrobočihparametrívnaproduktivnístʹtaefektivnístʹzvorotnoosmotičnihmembranmodelûvannâzadopomogoûmodelírozčindifuzíâ
AT ŝerbakaí vplivrobočihparametrívnaproduktivnístʹtaefektivnístʹzvorotnoosmotičnihmembranmodelûvannâzadopomogoûmodelírozčindifuzíâ
AT kravčenkomv vplivrobočihparametrívnaproduktivnístʹtaefektivnístʹzvorotnoosmotičnihmembranmodelûvannâzadopomogoûmodelírozčindifuzíâ
AT vasilenkolo vplivrobočihparametrívnaproduktivnístʹtaefektivnístʹzvorotnoosmotičnihmembranmodelûvannâzadopomogoûmodelírozčindifuzíâ
AT bereznicʹkaûo vplivrobočihparametrívnaproduktivnístʹtaefektivnístʹzvorotnoosmotičnihmembranmodelûvannâzadopomogoûmodelírozčindifuzíâ
first_indexed 2025-01-22T04:04:16Z
last_indexed 2025-02-06T04:10:53Z
_version_ 1824819821079953408
spelling es-journalinua-article-3212942025-02-05T16:39:14Z Influence of operating parameters on the performance and efficiency of reverse osmosis membranes: modelling with the solution-diffusion model Вплив робочих параметрів на продуктивність та ефективність зворотноосмотичних мембран: моделювання за допомогою моделі «розчин-дифузія» Шумбар, К.В. Щербак, А.І. Кравченко, М.В. Василенко, Л.О. Березницька, Ю.О. dilute aqueous solutions reverse osmosis polymeric membrane operating parameters pressure concentration temperature performance розбавлені водні розчини зворотний осмос полімерна мембрана робочі параметри тиск концентрація температура продуктивність This work is devoted to the study of the influence of the main operating parameters (pressure, concentration, temperature) on the performance of reverse osmosis membranes and the use of the solution-diffusion transport model to predict their efficiency. The study provides a classification of reverse osmosis transport models for describing the flow of dissolved solutes and solvents through the membrane. The most common model for describing the transport of aqueous dilute solutions and salts in dense, non-porous polymers is the solution-diffusion model. This model allows for the prediction of the efficiency of solute retention depending on the applied external and osmotic pressure across the membrane, and salt transport is determined by the concentration gradient between the initial solution and the permeate. A scheme of the reverse osmosis process is presented, which includes: the profile of pressure, chemical potential and solvent activity at the solution-membrane interface in the solution-diffusion model; solvent behaviour in the membrane under pressure; division of the system into physical and chemical properties of the solvent and the solute inside the membrane. It is shown that the effect on permeability and solute retention is the result of the interaction of several factors, including the feed/operating temperature, which affects the membrane porosity, the concentration of the initial dilute aqueous solution, and the transmembrane pressure, which contributes to membrane compaction. It was found that an increase in the operating pressure leads to an increase in the driving force, which increases the water flow and the efficiency of solute retention. It was found that an increase in transmembrane pressure from 100 to 500 kPa increases salt retention from 82% to 94%, and the degree of salt retention decreases with an increase in solution temperature from 25 to 45 °C. It was found that with an increase in salt concentration from 1% to 8%, the degree of salt retention decreases from 99.5% to 97.8%. It is shown that the optimum permeation flux is observed at a temperature of 35 °C, especially 70 minutes after the start of operation, and the permeation flux decreases with time. Ця робота присвячена дослідженню впливу основних робочих параметрів (тиску, концентрації, температури) на продуктивність зворотноосмотичних мембран і використанню транспортної моделі «розчин-дифузія» для прогнозування їх ефективності. У дослідженні наведено класифікацію моделей транспорту зворотного осмосу для опису потоків розчинених речовин і розчинників через мембрану. Найпоширенішою моделлю для опису переносу водних розбавлених розчинів і солей у щільних непористих полімерах є модель на основі механізму «розчин-дифузія». Ця модель дозволяє спрогнозувати ефективність затримання розчинених речовин залежно від прикладеного зовнішнього та осмотичного тиску через мембрану, а транспорт солей визначається градієнтом концентрації між вихідним розчином і пермеатом. Наведено схему процесу зворотного осмосу, яка включає: профіль тиску, хімічного потенціалу та активності розчинника на межі розділу розчин–мембрана в моделі «розчин-дифузія»; поведінку розчинника в мембрані під тиском; поділ системи на фізико-хімічні властивості розчинника та розчиненої речовини всередині мембрани. Показано, що вплив на проникність і затримання розчинених речовин є результатом взаємодії кількох факторів, зокрема температури подачі/експлуатації, яка впливає на пористість мембрани, концентрації вихідного розбавленого водного розчину, а також трансмембранного тиску, що сприяє ущільненню мембрани. Встановлено, що збільшення робочого тиску призводить до зростання рушійної сили, що підвищує потік води та ефективність затримання розчинених речовин. Досліджено, що підвищення трансмембранного тиску від 100 до 500 кПа збільшує затримання солі з 82% до 94%, а ступінь затримки солі зменшується зі збільшенням температури розчину з 25 до 45 °C. Виявлено, що зі збільшенням концентрації солі з 1% до 8% ступінь затримки солі зменшується з 99.5% до 97.8%. Показано, що оптимальний потік проникнення спостерігається при температурі 35 °C, особливо через 70 хвилин після початку роботи, а з часом потік проникнення зменшується. Kyiv National University of Construction and Architecture 2024-12-26 Article Article application/pdf https://es-journal.in.ua/article/view/321294 10.32347/2411-4049.2024.4.53-64 Environmental safety and natural resources; Vol. 52 No. 4 (2024): Environmental safety and natural resources; 53-64 Екологічна безпека та природокористування; Том 52 № 4 (2024): Екологічна безпека та природокористування; 53-64 2616-2121 2411-4049 10.32347/2411-4049.2024.4 uk https://es-journal.in.ua/article/view/321294/311826 Авторське право (c) 2024 К.В. Шумбар, А.І. Щербак, М.В. Кравченко, Л.О. Василенко, Ю.О. Березницька http://creativecommons.org/licenses/by/4.0

Similar Items