Whey desalination using polymer and inorganic membranes: Operation conditions

Abstract

Electrodialytic desalination of cheese whey was carried out using a pair of polymer cation exchange (Nafion 117) and inorganic membranes. The ceramic separator was modified with nanocomposite containing hydrated zirconium dioxide and basic bismuth nitrate. This amphoteric filler provides anion exchange ability of the composite membrane. This property is realized when at least one side of the membrane is in contact with an acidic solution. Ion transport through the membranes was shown to be determined by current, whey acidity, and also by composition of the solution in the concentration compartment of the electrochemical cell. It was shown that whey desalination occurred under overlimiting current. Acidification of whey and decrease of the acid content in the concentrate suppress ion transport. The electrodialysis of whey and nanofiltration permeate allowed removal of up to 80 % of the mineral components in 5 h and 40 min, respectively. Preliminary ozonation of the permeate increased the rate of desalination.

Composite adsorbents including oxidized graphene: effect of composition on mechanical durability and adsorption of pesticides

“…The HZD-GO-2 composite can be recommended as a multifunctional adsorbent to remove inorganic ions (both toxic species and hardness ions) and toxic organic compounds. Other possible field of adsorbent application is modifying of polymer and ceramic materials for baro-or electromembrane separation similarly to [44][45][46][47]72].…”

“…Moreover, oxide nanoparticles can be formed during precipitation [10]. Thus, oxides of multivalent metals can be applied to modifying some functional materials: polymers for baromembrane separation [44,45], inorganic membranes for electrodialysis [46,47], ion exchange resins for sorption processes [48][49][50]. Insertion of GO into oxide matrices allows one to obtain multifunctional adsorbents: they are capable to sorb organic molecules as well as organic and inorganic cations [10].…”

Electrodialytic whey demineralization involving polymer-inorganic membranes, anion exchange resin and graphene-containing composite

“…The solutions in DC and CC were analyzed according to Dzyazko et al (16) and Myronchuk et al (17). Electrical conductivity and pH of whey were monitored.…”

“…After concentrating, deep demineralization of whey is necessary according to the requirements of food industry. Electrodialysis (ED) is the most widespread method for desalination of whey (14)(15)(16)(17). ED requires no high energy consumptions unlike membrane distillation (18), and no large volume of deionized water as opposed to diafiltration (19).…”

Membrane Materials Based on Porous Anodic Aluminium Oxide

“…Остання вимога є особливо важливою для мембран, які використовують у гемодіалізі, адже саме привиті до поверхні антикоагулюючі речовини запобігають утворенню тромбів [2]. Саме таким опціям відповідають неорганічні мембрани на основі оксидів багатовалентних металів, які застосовують для електродіалізного концентрування білків [3,4], мікрофільтраційного розділення цих речовин [5], ультрафільтраційного відділення білків від гемоглобіну [6], очищення крові [7], дезінфекції води за рахунок затримки мембранами хвороботворних мікроорганізмів [8] тощо. Більш того, модифікування згаданими оксидами полімерних мембран надає їм стійкості до забруднень біогенного походження [9][10][11][12][13], що робить можливим їхнє використання для електродіалізного знесолення гліцерину -побічного продукту виробництва біопалива [11], а також для отримання концентрату рослинних білків при фільтруванні післяспиртової барди [9,10,12,13].…”