Analýza stromu rozhodnutí pomáha odhaliť vinnú časť NOM.
Obrázok 1: Rozhodovací strom na identifikáciu nízkotlakových-nečistých membrán
V predchádzajúcom príspevku nájdete informácie o tom, aký podiel prírodnej organickej hmoty (NOM) bol zodpovedný za zanesenie membrány pri nízkom{0}}tlaku. Z mnohých výskumných prác, z ktorých každá skúmala potenciál znečistenia membrány iba jednej alebo dvoch z mnohých charakteristík NOM naraz, rozhodnutie spojiť čo najviac zistení v analýze rozhodovacieho stromu, aby sa zistilo, či je možné spojiť konzistentný trend. Ak áno, tento rozhodovací strom by sa mohol použiť ako návod na určenie požiadaviek na predbežnú úpravu pre nízkotlakové- membrány. Medzery v rozhodovacom strome by mohli pomôcť nasmerovať tam, kde je potrebný ďalší výskum.
Pri vývoji rozhodovacieho stromu sa na zostavenie obrázku 1 používajú štyri veľmi dobré dokumenty, ktoré spoločne hodnotia vplyvy širokej škály NOM a membránových charakteristík.
Závery
Z rozhodovacieho stromu je celkom jasné, že NOM zodpovedné za znečistenie nízkotlakových{0} membrán pochádza z frakcie s vysokou molekulovou hmotnosťou. V rámci tejto frakcie je to špecificky hydrofilný materiál pozostávajúci zo sacharidov (polysacharidov a proteínov) a koloidov, ktoré spôsobujú znečistenie membrány. Aj keď sa všetky štyri výskumné projekty nezamerali na rovnaký súbor charakteristík NOM (Howe sa zameral len na veľkosť, Yamamura sa zameral na funkčnosť a náboj, zatiaľ čo Lee a Humbert sa zamerali na veľkosť a funkčnosť), keď boli vynesené do rozhodovacieho stromu, je možné vidieť, že výsledky výskumu pre každý parameter sú konzistentné.
Howeov predpoklad, že nečistoty NOM odstránené koaguláciou sú hydrofóbnejšie a kyslejšie, je v rozpore s výsledkami iných výskumov, ale jeho zistenia, že za znečistenie je zodpovedný koloidný materiál s veľkou molekulovou hmotnosťou (MWt), sú v súlade s iným výskumom. Howe a Lee tiež zistili, že veľkosť pórov je dôležitá tam, kde dochádza k zanášaniu mikrofiltračných (MF) membrán s väčšou pravdepodobnosťou prostredníctvom zablokovania pórov, ktoré je ťažšie zvrátiť, v porovnaní so znečistením ultrafiltráciou (UF), ku ktorému dochádza tvorbou gélovej vrstvy (UF póry sú rádovo menšie ako MF póry). Väčšina výskumov dospela k záveru, že negatívne nabité humíny nie sú hlavným znečistením membrány, pravdepodobne v dôsledku elektrostatického odpudzovania materiálov membrány, ktoré sú tiež negatívne nabité.
Okrem vplyvu frakcií NOM Yamamura zistil, že špecifické membránové materiály môžu ovplyvniť stupeň znečistenia, kde väčšia elektronegativita membrán vedie k silnejšej vodíkovej väzbe hydrofilného NOM v porovnaní s membránami s nižšou elektronegativitou.
Po zostavení tohto rozhodovacieho stromu sa začína odkrývať záhada, aká časť NOM je zodpovedná za zanesenie nízkotlakovej membrány-.
Referencie
1. Howe, K; Clark, M; "Účinok koagulačnej predúpravy na výkon membrány", Journal AWWA, apríl 2006.
2. Lee, N; Amy, G; Croue, J; Buisson, H; "Identifikácia a pochopenie znečistenia pri nízkotlakovej membránovej (MF/UF) filtrácii prírodnou organickou hmotou (NOM)", Water Research 38 (2004), 4511-4523.
3. Humbert, H; Gallard, H; Jacquemet, V; Croue, J; "Kombinácia koagulácie a iónovej výmeny na zníženie UF znečistenia povrchovej vody s vysokým obsahom DOC", Water Research 41(2007) 3803-3811.
4. Yamamura, H; Kimura, K; Okajima, T; Tokumoto, H; Watanabe, Y; "Afinita funkčných skupín pre povrchy membrán: dôsledky pre fyzikálne ireverzibilné znečistenie", Environmental Science & Technology, zväzok. 42, č.. 14, 2008.
