Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Bảng 3.14: Kết quả lọc tách thu hồi protein trong dung dịch sữa loãng của màng

Bảng 3.14: Kết quả lọc tách thu hồi protein trong dung dịch sữa loãng của màng

Tải bản đầy đủ - 0trang

Hình 3.24. Kết quả lọc tách thu hồi protein trong dung dịch sữa loãng của màng

Bảng 3.15. Độ giảm năng suất lọc theo thời gian của các màng khi lọc dung dịch



sữa lỗng

Sữa Vinamilk

Thời gian

(phút)

15

30

45

60

75

90

105

120

135

150

165

180

195



Màng

nền

100

89

85

81

78

76

73

71

69

68

67

65

63



Sữa Ba Vì



PES-g-



PES-g-



Màng



PES-g-



PES-g-



PEGMA

100

91

88

86

84

82

81

80

79

77

76

75

74



NVP

100

90

87

85

82

80

79

78

76

74

73

72

71



nền

100

94

92

88

85

83

80

78

76

75

73

71

69



PEGMA

100

100

96

94

91

89

87

86

84

82

81

79

77



NVP

100

94

93

92

89

87

86

85

83

81

79

77

75



53



210

225

240



62

61

60



73

72

70



69

68

67



67

65

63



75

74

73



74

72

70



Hình 3.25. Độ giảm năng suất lọc theo thời gian của màng với dung dịch sữa lỗng

Ba Vì



54



Hình 3.26. Độ giảm năng suất lọc theo thời gian của màng với dung dịch sữa loãng

Vinamilk

Kết quả đánh giá độ giảm năng suất lọc dung dịch sữa loãng theo thời gian

của các màng cho thấy trong khoảng 120 phút lọc, màng nền có tốc độ giảm năng

suất lọc nhanh hơn so với màng trùng hợp ghép bề mặt. Sau đó nếu tiếp tục kéo dài

thời gian lọc thì màng nền và màng trùng hợp ghép bề mặt có tốc độ giảm năng

suất lọc tương đương nhau. Do đó, một chu kỳ cho q trình lọc tách protein trong

dung dịch sữa lỗng sử dụng màng biến tính bề mặt có thể giới hạn trong khoảng

thời gian 120 phút.



55



KẾT LUẬN

Luận văn đã tiến hành nghiên cứu biến tính bề mặt màng lọc Polyethersulfone

bằng phương pháp trùng hợp ghép, với các tác nhân trùng hợp ghép là PEGMA và

NVP, sử dụng các kỹ thuật trùng hợp ghép khơi mào quang hóa và trùng hợp ghép

khơi mào oxi hóa khử. Từ các kết quả thực nghiệm, có thể rút ra một số kết luận

chính như sau:

1. Phổ hồng ngoại phản xạ và ảnh chụp hiển vi điện tử quét, hiển vi lực

nguyên tử xác nhận sự thay đổi đặc tính hóa học và cấu trúc hình thái bề mặt màng

sau khi trùng hợp ghép. Bề mặt màng trở nên chặt sít và trơn nhẵn hơn so với màng

nền ban đầu.

2. Tính năng lọc tách protein của màng được nâng lên rõ rệt sau khi trùng

hợp ghép bề mặt với PEGMA và NVP. Các điều kiện trùng hợp ghép như nồng độ

tác nhân ghép, thời gian trùng hợp, phương thức tiến hành có ảnh hưởng mạnh đến

tính năng lọc tách protein của màng.

3. Với quá trình trùng hợp ghép khơi mào quang hóa dưới bức xạ UV đã

khảo sát, điều kiện thích hợp xác định được là: nồng độ PEGMA 0.5% (v/v), thời

gian trùng hợp ghép 3 phút, năng suất lọc của màng tăng 2.13 lần so với màng nền,

độ lữu giữ với protein đạt 99%; NVP nồng độ 0.3% (v/v), thời gian trùng hợp ghép

3 phút, năng suất lọc tăng 1.33 lần so với màng nền, độ lưu giữ với protein đạt 98%.

4. Với quá trình trùng hợp ghép khơi mào oxy hóa khử đã khảo sát, điều kiện

thích hợp xác định được khi sử dụng hỗn hợp khơi mào K 2S2O8/ Na2S2O5 (1/1)

0.025M: nồng độ PEGMA 0.7% (v/v), thời gian trùng hợp ghép 7 phút, năng suất

lọc tăng 2.45 lần so với màng nền, độ lưu giữ với protein đạt 97%; NVP nồng độ

0.3% (v/v) thời gian trùng hợp ghép 3 phút, năng suất lọc tăng 1.61 lần so với màng

nền, độ lưu giữ với protein đạt 92%.

5. Kết quả đánh giá tính năng lọc tách protein của các màng biến tính bề mặt

PES-g-PEGMA vvà PES-g-NVP cho thấy sự tăng lên đồng thời của cả ba thông số

gồm độ lưu giữ, năng suất lọc và khả năng chống tắc so với màng nền PES ban đầu.



56



TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Lê Viết Kim Ba, Trần Thị Dung, Nguyễn Thị Hiền, Vũ Quỳnh Thương (2006),

“Nghiên cứu chế tạo màng lọc bia”, Tạp chí hố học và ứng dụng, T.10 (58), tr.

30-34.

2. Lê Viết Kim Ba, Trần Thị Dung, Nguyễn Thị Hiền (2002), Nghiên cứu chế tạo

và sản xuất màng lọc dịch tiêm truyền, Tuyển tập các cơng trình khoa học, Hội

nghị khoa học lần thứ 3 – Ngành hoá học, Hà Nội.

3. Lê Viết Kim Ba, Nguyễn Trọng Uyển, Trần Thị Dung, Nguyễn Thị Hiền (2001),

“Khả năng làm sạch nước bằng màng thẩm thấu ngược”, Tạp chí hố học và

cơng nghiệp hoá chất, T.5 (70), tr. 30-32.

4. Phạm Nguyên Chương, Trần Hồng Côn, Nguyễn Văn Nội, Hoa Hữu Thu,

Nguyễn Diễm Trang, Hà Sỹ Uyên, Phạm Hùng Việt (2002), Hóa kỹ thuật –

Giáo trình dùng cho sinh viên ngành Hóa, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật

Hà Nội.

5. Trần Thị Dung (2004, 2015), Bài giảng công nghệ màng lọc và các quá trình

tách bằng màng, Giáo trình giảng dạy.

Tiếng Anh

6. A.Akbari, M.Homayoonfal (2009), “Fabrication of nanofiltration membrane

from Polysulfone ultrafiltration membrane via photo polymerization”,

International Journal of Nanoscience and Nanotechnology, pp. 43-51.

7. Al Amoudi, A.S.Lovitt (2007), "Fouling strategies and the cleaning syste of NF

membranes and factorsaffecting cleaning efficiency", Journal of Membrane

Science 303, pp. 4-28.

8. Amir Abbas Izadpanah, Asghar Javidnia (2012), “The ability of a nanofiltration

membrane to remove hardness and ions from diluted seawater”, Water 4, pp.

283-294

9. Attia. H, Bennasar. M, Tarodo. B de la Fuente (1991), “Study of the fouling of

inorganic membranes by acidified milks using scanning electron microscopy



57



and electrophoresis.II. Membrane with pore diameter 0.8 µm”, J Dairy Res 58,

pp. 51-56.

10. Atra. R, Vatai. G, Bekassy-Molnar. E, Balint. A (2005), “Investigation of ultraand nanofiltration for utilization of whey protein and lactose”, J. Food Emg 67,

pp. 325-332.

11. Baker R.W (2004),"Membrane Technology and Application", John Wiley &

Sons, Ltd, Chicheste.

12. Balamann H. de, Nobrega (1989), “The deformation of dextran molecules.

Causes and consequences in ultrafiltration”, Journal of Membrane Science 40,

pp. 311-327.

13. Balannec B, Vourch M, Rabiller-Baudry M, Chaufer B (2005), “Comparative

study of different nanofiltration and reverse osmosis membranes for dairy

effluent treatment by dead-end filtration”, Separation and Purification

Technology 42, pp. 195-200.

14. Belfort. G, Davis. R.H, Zydney. A.L (1994), “The behavior of suspensions and

macromolecular solutions in crossflow microfiltration”, Journal of Membrane

Science 96, pp. 1-58.

15. Belfort. G (1988), “Membrane modules: comparison of different configurations

using fluid mechanics”, Journal of Membrane Science 35, pp. 245-270.

16. Bosco. F, Chiampo. F (2010), “Production of polyhydroxyalcanoates (PHAs)

using milk whey and dairy wastewater ctivated sludge production of bioplastics

using dairy residues” J. Biosci. Bioeng 109, pp. 418-421 .

17. Bozena Kaeselevl, John Pieracci, Geogres Belfort (2001), "Photoinduced

grafting of ultrafiltration membranes: comparison of poly(ethersulfone) and

poly(sulfone)", Journal of Membrane Science 194, pp. 245-261.

18. Breslau B.R, Larsen P.H, Milnes B.A, Waugh S.L (1988), “The Application of

Ultrafiltration Technology in the Food Processing Industry”, The Sixth Annual

Membrane Technology/Planning Conference, Cambridge.

19. Brink L.E.S, Romijn D.J (1990),“Reducing the protein fouling of polysulfone

surfaces and polysulfone ultrafiltration membranes: Optimization of the type of

presorbed layer”, Desalination 78, pp. 209-233.

20. Casiraghi E.M, Peri C (1983), Progress in Food engineering , pp. 349-356.



58



21. Changsheng Zhao, Jimin Xue, Fen Ran, Shudong Sun (2013), “Modification of

polyethersulfone membranes – A review of methods”, Progress in Materials

Science 58, pp.76-150.

22. Chmiel.H, Mavrov.V, Belieres.E (2000), “Reuse of vapour condensate from

milk processing using nanofiltration”, Filtration and Separation 37, pp. 24-27.

23. Chollangi.A, Hassain.MM (2007), “Separation of proteins and lactose from

dairy wastewaters” Chem. Eng. Process 46, pp. 398-404.

24. C.Y. Tang, Y-N Kwon, J. O. Leckie (2009), “Effect of membrane chemistry and

coating layer on physiochemical properties of thin film composite polyamide

RO and NF membranes: II. Membrane physiochemical properties and their

dependence on polyamide and coating layers”, Desalination 242 (1-3), pp. 168

– 182.

25. Dattatray S.Wavhal, Ellen R.Fisher (2002), “Hydrophilic modification of

polyethersulfone membranes by low temperature plasma – induced graft

polymerization”, Journal of Membrane Science 209, pp. 255 – 269.

26. Demirel. B, Yenigun. O, Onay. TT (2005), “ Anaerobic treatment of dairy

wastewaters: a review”, Process. Biochem 40, pp. 2583- 2595.

27. D.Emadzadeh, W.J.Lau, M.Rahbari – Sisakht, A.Daneshfar, M.Ghanbari,

A.Mayahi, T.Matsuura, A.F.Ismail (2015), “A novel thin film nanocomposite

reverse osmosis membrane with supperior anti – organic fouling affinity for

water desalination”, Desalination 368, pp. 106 – 113.

28. D.He,

H.Susanto,

M.Ulbricht

(2009),

“Photo-irradiation



for



preparayion,modification and stimulation of polymeric membranes”, Progress

in Polymer Science 34, pp.62-98.

29. Elimelech. M, Zhu.X, Hong.S (1997), "Role of membrane surface mor-pology

in colloidal fouling of cellulose acetate and composite aromatic polyamide

reverse osmosis membranes", Journal of Membrane Science 127, pp.101-109.

30. Fane. AG, Fell. C.J.D (1987), “A review of fouling and fouling control in

ultrafiltration”, Desalination 62, pp. 117-136.

31. Frappart. M, Jaffrin. M, Ding. L.H (2008), “Reverse osmosis of diluted skim

milk: Comparison of results obtained from vibratory and rotating disk

modules”, Separation and Purification Technology 60, pp. 321-329.



59



32. Gatenholm. P, Fell. C.J.D, Fane. A.G (1988), “Influence of the membrane

structure on the composition of the deposit-layer during processing of microbial

suspensions”, Desalination 70, pp. 363-378.

33. Gijsbertsen. A.J, A. Brahamse, van der Padt. A, Boom. R.M (2004), "Status of

cross-flow membrane emulsification and outlook for industrial application"

Journal of Membrane Science 230, pp.149-159.

34. Gozde Ozaydin – Ince, Asif Matin, Zafarullah Khan, S.M. Javaid Zaidi, Karen

K. Gleason (2013), “Surface modification of reverse osmosis desalination

membranes by thin – film coatings deposited by intiated chemical vapor

deposition”, Thin solid film 539, pp. 181 – 187.

35. Guodong Kang, Ming Liu, Bin Lin, Yiming Cao, Quan Yuan (2007), “A novel

method of surface modification on thin – film composite reverse osmosis

membrane by grafing poly(ethylene glycol)”, Polymer 48, pp. 1165 – 1170.

36. Gupta. B.B, Blanpain. P, Jaffrin. M.Y( 1990), Proceedings of the 5th world

filtration congress, France.

37. Heinemann. P, Howell. J.A, Bryan. R.A (1988), “Microfiltration of protein

solutions: effect fouling on rejection”, Desalination 68, pp. 13-32.

38. Henning. D.R, Baer. R.J, Hassan. A.N, Dave. R (2006), “Major advances in

concentrated and dry milk products, cheese, and milk fat-based spreads”.,J

Dairy Sci 89(4), pp. 1170-1188.

39. Hilal. N, Ogunbiyi. O.O, Miles. N.J,



Nigmatullin. R (2005),"Methods



employed for control of fouling review",Separation Science and Technology,40,

pp.1957-2005.

40. H.K.Shon, S.Phuntsho,



D.S.Chaudhary,



S.VignesWaran,



J.Cho



(2013),



“Nanofiltration for water and wastewater treatment-a mini review”, Drinking

Water Engineering and Sciene 6, pp. 47-53.

41. Hong. S, Elimelech. M (1997), "Chemical and physical aspects of natural

organic matter (NOM) fouling ofnanofiltrationmembrane", Journal of

Membrane Science 132, pp. 159-181.

42. John. R.P, Anisha. G.S, Nampoothiri. K.M, Pandey. A (2011), “Micro and

macroalgal biomass: a renewable source for bioethanol”, Bioresour. Technol

102, pp. 186-193.



60



43. Kato. K, Uchida. E, Kang. E.T, Uyama. Y, Ikada. Y (2003), "Polymer surface

with graft chains", Progress in Materials Science 5828, pp. 209-259.

44. Katsoufidou. K, Yiantsios. S.G, Karabelas. A.J (2007) “Experimental study of

ultrafiltration membrane fouling by sodium alginate and flux recovery by

backwashing”, Journal of Membrane Science 300, pp. 137-146.

45. Lei Ni, Jianqiang meng, Xiao gang Li, Yufeng Zhang (2014), “Surface coating

on the polyamide thim film composite reverse osmosis membrane for chlorine

resistance and anti – fouling performance improvement”, Journal of Membrane

science 451, pp. 205 – 215.

46. Liu. S.X, Kim. J.T (2012), “Characterization of surface modification of

polyethersulfone membrane”, J. Adhes. Sci. Technol 25(1-3), pp. 193-212.

47. Luo. J.Q, Ding. L, Wan. Y, Paullier. P, Jaffrin. M.Y (2010a) “ Application of

NF-RDM module under extreme hydraulic conditions for the treatment of dairy

wastewater” Chem. Eng. J. 163, pp. 307-316.

48. Luo. J.Q, Ding. L.H, Benkun Qi, Michel Y.J, Wan. Y (2011) “ A two –stage

ultrafiltration and nanofiltration prcess for recycling dairy wastewater”

Bioresource Technology 102, pp. 7437-7442.

49. Mickael. V, BeAtrice. B, Bernard. C (2005), “Nanofiltration and reverse

osmosis of model process waters from the dairy industry to produce water for

reuse”, Desalination 172(3), pp. 245.

50. M.Ulbricht (2006), “ Advanced functional polymer membranes”, Polymer 47,

pp. 2217-2262.

51. M. Zhang, Q. T Nguyen, Z. Ping (2009), “Hydrophilic modification of poly

(vinylidene fluoride) microporous membrane”, Journal of Membrane Science

327, pp. 78-86.

52. Nakao. S, Osada. H, Kurata. H, Tsuru. T, Kimara. S (1988), “ Separation of

proteins by charged ultrafiltration membranes” Desalination 70, pp. 191-205.

53. Nidal Hilal, Mohamed Khayet, Chris J.Wright (2012), “Membrane

modification: technology and applications”, CRC Press, Taylor and Francis

group, Boca Raton London, New York.

54. Passeggi. M, Lopez. I, Borzacconi. L (2009), “Integrated anaerobic treatment

of dairy industrial wastewater and sludge” Water Sci. Technol 59, pp. 501-506.



61



55. Pieracci. J, Crivello. J.V, Belfort. G (1999), “Photochemical modification of

10kDa polyethersulfone ultrafiltration membranes for reduction of biofouling”,

Journal of Membrane Science 156, pp. 223-240.

56. Piitman. J.K, Dean. A.P, Osundeko. O (2011), “The potential of sustainable

algal biofuel production using wastewater resources” Bioresour. Technol 102,

pp. 17-25.

57. R. Sathish Kumar, G. Arthanareeswaranb, Diby Paul and Ji Hyang Kweon.

(2015), “Modification methods of polyethersulfone membranes for minimizing

fouling – Review”, Membrane Water Treatment 6, pp. 323-337.

58. Rana. D, Matsuura. T (2010), "Surface modification for antifouling membranes

and factorsaffecting cleaning effciency", Journal of Membrane Science 303,

pp.4-28.

59. Rios. G.M (1987), “Basic transport mechanisms of ultrafiltration in the

presence of fluidized particles”, Journal of Membrane Science 34, pp.311-343.

60. Sakara. B, Chakrabariti. P.P, Vijaykumar. A, Kale. V (2006), “Wastewater

treatment in dairy industries — possibility of reuse”, Desalination 195, pp.

141-152.

61. S.Belfer, Y.Purinson, R.Fainshtein, Y.Radchenko, O.Kedem (1998), “Surface

modification



of



commercial



composite



polyamide



reverse



osmosis



membranes”, Journal of membrane Science 139, pp. 175-181.

62. Selmer- Olsen. E, Ratnaweera. H.C, PEhrson. R, (1996), “Anovel treatment

process for dairy wastewater with chitosan produced from shrimp-shell waste”,

Water Science technology 34, pp. 33- 40.

63. Shasha Liu, Fang Fang, Junjie Wu, Kaisong Zhang (2015), “The anti –

biofouling properties of thin film composite nanofiltration membranes grafted

with biogenic silver nanoparticles”, Desalination 375, pp. 121 – 128.

64. Sheldon. J.M, Reed. I.M, Hawes. C.R (1991), “ The fine-structure of

ultrafiltration membranes. II. Protein fouled membranes”, Journal of

Membrane Science 62, pp. 87-102.

65. Susanto. H, Balakrishnan. M,

functionalization



by



Ulbricht.



photograft



M



(2007),



copolymerization



to



“Via



surface



low-fouling



polyethersulfone-based ultrafiltration membranes”, Journal of Membrane

Science 288, pp. 157-167.



62



66. Susanto. H, Ulbricht. M (2008), “High-performance thin-layer membranes for

ultrafiltartion hydrogel composite of natural organic matter”, Water Res 42, pp.

2827-2835.

67. Stensgaard. F.F (1988), “Characteristics and performance on new types of

ultrafiltration membranes with chemically modified surfaces”, Desalination 70,

pp. 207-224.

68. Taniguchi. M, Belfort. G (2004), “Low protein fouling synthetic membranes by

UV-assisted surface grafting modification: varying monomer type”, Journal of

Membrane Science 231, pp. 147-157.

69. Tran Thi Dung (2001), “Surface modification of RO membrane by glow

discharge plasma”, Progress Report, Tokyo Institute of Technology, Japan.

70. Vrijenhoek. E.M, Hong. S, Elimelech. M (2001), "Influence of membrane

surface properties on initial of colloidal fouling of reverse osmosis and

nanofiltration membranes", Journal of Membrane Science 188, pp. 115-128.

71. V.FReger, J.Gilron, S.Belfer (2002), “Thin film composite polyamide

membranes modified by grafting of hydrophilic polymers: an FT-IR/AFM/TEM

study”, Journal of Membrane Science 209, pp. 283-292.

72. Walstra. P, Wouters. J.T.M, Geurts. T.J (2006), Dairy Science and Technology.

(2nd edn), CRC Press Florida, USA, pp. 782.

73. Yan Fang, Zhi-Kang, Jian Wu (2013), “Surface modification of membranes”,

Encyclopedia of Membrane Science and Technology.

74. Yorgun. M.S, Balcioglu. I.A, Saygin. O (2008) “Performance comparison of

ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis on whey treatment”

Desalination 229, pp. 204-216.



63



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Bảng 3.14: Kết quả lọc tách thu hồi protein trong dung dịch sữa loãng của màng

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×