دانلود کتاب Reverse osmosis

فهرست مطالب :

Front Cover......Page 1
Reverse Osmosis......Page 4
Copyright......Page 5
Contents......Page 6
Preface......Page 10
Chapter 1: Introduction—Do RO Membranes Have Pores?......Page 14
1.1.1. Preferential Sorption-Capillary Flow (PS-CF) model......Page 16
1.2. RO Transport Mechanisms......Page 18
1.3. Electron Microscopic Image, Evidence for the Absence of Pores?......Page 19
1.4. RO Transport Models......Page 21
1.5. Support to the Pore Model?......Page 28
1.6.1. Positron Annihilation Spectroscopy (PALS)......Page 29
1.6.2. Molecular Dynamics (MD) Simulation......Page 31
1.7. Conclusions and Future Directions......Page 34
References......Page 35
2.1. Preparation of Cellulose Acetate Membrane by Phase Inversion Technique......Page 38
2.2. Preparation of Ultrathin Membrane......Page 41
2.3. Thin-Film Composite (TFC) Membrane......Page 45
2.4. Surface Modification of TFC Membrane......Page 52
2.4.2. Additives to the Aqueous Phase......Page 53
2.4.5. Post Surface Treatment by Aqueous Solutions......Page 54
2.4.8. Grafting......Page 55
2.5. Thin-Film Nanocomposite (TFN) Membrane......Page 56
2.6. Biomimetic Membrane......Page 57
2.7. Inorganic Membrane......Page 59
2.8. Summary......Page 61
References......Page 62
3.1. Characterization by Membrane Transport......Page 70
3.2.1. Scanning Electron Microscopy (SEM)......Page 72
3.2.2. Transmission Electron Microscopy (TEM)......Page 78
3.2.3. Atomic Force Microscopy (AFM)......Page 79
3.2.4. Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy (PALS)......Page 82
3.2.5. Neutron Scattering (NS)......Page 83
3.2.6. Electron Paramagnetic Resonance (EPR) Spectroscopy......Page 84
3.2.7. Wide-Angle X-Ray Scattering (WAXS) and Small-Angle X-Ray Scattering (SAXS)......Page 85
3.3.1. Fourier Transform Infrared Spectroscopy-Attenuated Total Reflection (FTIR-ATR)......Page 87
3.3.3. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)......Page 89
3.3.5. Raman Spectroscopy (RS)......Page 91
3.4.1. Nuclear Magnetic Resonance (NMR)......Page 93
3.4.4. Thermogravimetric Analysis (TGA)......Page 94
3.4.5. Contact Angle Measurement......Page 95
3.4.7. Graft Density......Page 96
3.4.8. Tensile Strength Measurement......Page 97
3.5. Summary of RO Membrane Characterization Methods......Page 98
References......Page 99
4.1. Solution-Diffusion Model......Page 104
4.1.1. Solvent Transport Equation......Page 106
4.1.2. Solute Transport Equation......Page 107
4.3. Irreversible Thermodynamics......Page 108
4.4. Pore Flow Model by Glückauf [6]......Page 110
4.5. Finely Porous Model [7]......Page 112
4.6. Surface Force-Pore Flow Model......Page 115
4.7. Molecular Dynamics Simulation......Page 117
4.7.1. Construction of Membrane......Page 118
4.7.2. Reverse Osmosis......Page 119
4.7.3. Simulation Results......Page 120
4.7.4. Solute Transport......Page 122
4.8. CNTs MD Simulation......Page 125
References......Page 128
5.1.1.2. Spiral-Wound Module......Page 130
5.1.2. Feed Spacer......Page 135
5.1.3. Permeate Spacer......Page 136
5.2.2. Module Observation......Page 137
5.2.3. Module Imaging by Particle Image Velocimetry......Page 139
5.2.4. Computational Fluid Dynamics......Page 144
5.2.5. Nuclear Magnetic Resonance Imaging......Page 145
5.2.7. Fouling Monitoring by Ultrasonic Time-Domain Reflectometry......Page 149
References......Page 152
6.2. Microfiltration-RO......Page 156
6.3. Ultrafiltration (UF)-RO......Page 157
6.4. Nanofiltration (NF)-RO......Page 158
6.5.1. Seawater Desalination......Page 159
6.5.2. Wastewater Treatment......Page 160
6.5.3. Simultaneous Wastewater and Seawater Treatment......Page 162
6.6. Pressure-Retarded Osmosis (PRO)-RO......Page 163
6.7. Pervaporation (PV)-RO......Page 165
6.8. RO-Reverse Electrodialysis, RO-Electrodialysis Reversal, and RO-Ion Exchange......Page 168
References......Page 171
7.1. General Trend in the Water Production Cost......Page 176
7.2. Energy Consumption......Page 180
7.3. RO Process Economy......Page 183
7.4. Calculation Method of Water Cost......Page 184
7.5. Case Study......Page 189
7.6. Megaton Project of Japan......Page 195
References......Page 197
Chapter 8: RO Membrane Fouling......Page 202
8.1. Types of Fouling......Page 204
8.1.1. Colloidal Fouling......Page 205
8.1.2. Organic Fouling......Page 206
8.1.3. Scaling......Page 207
8.1.4. Biofouling......Page 208
8.2. Prevention and Control of Membrane Fouling......Page 209
8.2.1.1. Change the Monomers of In Situ Polymerization of PA Layer......Page 211
8.2.1.2. The Surface Coating and Cross-Linking......Page 212
8.2.1.3. Incorporation of Fillers......Page 214
8.2.2. Pretreatment of RO Feed and Other Methods......Page 216
8.2.2.1. Acids......Page 217
8.2.2.2. Caustics......Page 218
8.2.2.3. Dechlorination Chemicals......Page 219
8.2.2.4. Antiscalants and Dispersants......Page 220
8.3.1.2. Turbidity......Page 221
8.3.1.5. Total Dissolved Solids (TDS)......Page 222
8.3.1.6. Iron and Manganese Concentration......Page 223
8.3.1.8. Liquid Chromatography-Organic Carbon Detection......Page 224
8.3.1.10. Oil and Chemical Spills......Page 225
8.3.2.1. Perchlorination......Page 226
8.3.2.3. Floculation and Coagulation (Sustainable Sanitation and Water Management)......Page 227
8.3.2.4. Scaling (Lenntech)......Page 228
8.3.2.5. Pretreatment by Membranes......Page 229
References......Page 230
9.1. RO for the Production of Potable Water......Page 234
9.2.1. Ultrapure Water......Page 235
9.2.2. Agricultural Use [5]......Page 238
9.2.3.1. Juice Concentration......Page 242
9.2.3.2. Daily Industry [17]......Page 244
9.2.3.3. Maple Syrup Production......Page 245
9.2.4. Petroleum Industry......Page 246
9.2.5. Mining Industry......Page 247
9.3. Space Applications......Page 255
9.4.1. Hydrogen Production......Page 257
9.4.1.4. Boiler Feedwater......Page 258
References......Page 259
Chapter 10: Organic Solvent NF (OSN)......Page 262
10.1. OSN Membranes......Page 270
10.2. OSN Membrane Applications......Page 278
10.3. Organic Liquid RO......Page 287
References......Page 288
Index......Page 298
Back Cover......Page 304