BR112019018563A2 - sistemas e métodos de teste de integridade direta com base em marcador de membranas - Google Patents

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Abstract

a presente revelação se refere, de acordo com algumas modalidades, a métodos de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana que compreende: (a) dosar um fluido de alimentação de um circuito com pelo menos um marcador que compreende pelo menos uma partícula de desafio, sendo que o circuito compreende: o fluido de alimentação; uma bomba 220 que compreende uma corrente de saída 222; um módulo de membrana 218 que compreende a pelo menos uma membrana e uma corrente de saída de módulo de membrana 210, em que o módulo de membrana 218 está em comunicação fluida com a corrente de saída 222; uma corrente de reciclagem de marcador 226 em comunicação fluida com a corrente de saída de módulo de membrana 210 e a bomba 220; e um meio para medir concentrações de partícula; (b) circular o fluido de alimentação através do módulo de membrana 218 pelo menos uma vez para produzir um filtrado que compreende um pelo menos um marcador filtrado; (c) medir uma concentração de partícula de filtrado do pelo menos um marcador filtrado, filtrado no filtrado, para produzir uma medição de concentração de filtrado; e (d) calcular um valor de remoção de log a partir da medição de concentração de filtrado e a medição de concentração de alimentação; em que o valor de remoção de log é menor que cerca de 3 µm.

Description

SISTEMAS E MÉTODOS DE TESTE DE INTEGRIDADE DIRETA COM BASE EM MARCADOR DE MEMBRANAS
CAMPO DA REVELAÇÃO [0001] A presente revelação refere-se, em algumas modalidades, a sistemas e métodos para teste de integridade direta com base em marcador de membranas que incluem, sem limitação, um teste de desafio, um teste de integridade direta, e combinações dos mesmos para membranas (por exemplo, membranas de cerâmica).
ANTECEDENTES DA REVELAÇÃO [0002] O interesse na água limpa, por exemplo, conforme incorporado nas orientações regulatórias, como as Regras de Tratamento de Água de Superfície Aprimoradas a Longo Prazo 2 (LT2ESWT ou LT2), pode exigir higienização/remoção de parasitas (por exemplo, Cryptosporidium, Giardia) da água de superfície e/ou poços impactados pelas águas superficiais. Os requisitos do LT2 descrevem métodos de verificação para garantir a integridade da membrana para membranas que podem ser usadas para remoção de parasitas. Desejavelmente, as membranas podem estar livres de rupturas maiores que 3 pm, de modo que as membranas continuem a filtrar oocistos de Cryptosporidium que normalmente têm um diâmetro de cerca de 4 pm a cerca de 6 pm.
[0003] Um teste de desafio de acordo com a orientação LT2 pode ser realizado em cinco membranas separadas de um sistema de membrana para quantificar o valor de remoção de log (LRV) de um parasita ou organismo substituto ou marcador de tamanho, formato e carga superficial similares. Esses testes de desafio não destrutivos devem ser realizados diariamente em sistemas de membrana para garantir que não haja ruptura da integridade da membrana maior que 3 pm.
[0004] O teste de desafio normalmente exige
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2/34 que um sistema de membrana seja desligado, o que reduz a produtividade (por exemplo, água filtrada) e aumenta as despesas (por exemplo, manutenção adicional), mas um teste de integridade direta (DIT), como um método de decaimento de bolhas, pode ser usado enquanto um sistema de membrana está em execução. No entanto, embora um método de decaimento de bolhas possa funcionar em algumas membranas com baixa porosidade, esse método não funciona em membranas cerâmicas, pois o tempo que leva para a pressão do ar cair é muito rápido para atingir uma medição de precisão necessária para medir 3 pm ou maior ruptura da membrana.
SUMÁRIO [0005] Consequentemente, surgiu a necessidade de métodos aprimorados de testes integridade direta com base em marcador e de membranas. De acordo com algumas modalidades, a presente revelação se refere a um método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana que compreende: (a) dosar um fluido de alimentação de um circuito com pelo menos um marcador que compreende pelo menos uma partícula de desafio, sendo que o circuito compreende: o fluido de alimentação; uma bomba que compreende uma corrente de saída; um módulo de membrana que compreende a pelo menos uma membrana e uma corrente de saída de módulo de membrana, em que o módulo de membrana está em comunicação fluida com a corrente de saída; uma corrente de reciclagem de marcador em comunicação fluida com a corrente de saída de módulo de membrana e a bomba; e um meio para medir concentrações de partícula; (b) circular o fluido de alimentação através do módulo de membrana pelo menos uma vez para produzir um filtrado que compreende um pelo menos um marcador filtrado; (c) medir uma concentração de partícula de filtrado do pelo menos um marcador filtrado, filtrado no filtrado, para produzir uma medição de concentração de filtrado; e (d) determinar a partir da
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3/34 medição de concentração de filtrado se uma ruptura está presente na pelo menos uma membrana.
[0006] Em algumas modalidades, a presente revelação se refere a um método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana que compreende: (a) isolar um circuito a partir de pelo menos uma porção de sistema de purificação de água, sendo que o circuito compreende: um fluido de alimentação; uma bomba que compreende uma corrente de saida; um módulo de membrana que compreende a pelo menos uma membrana e uma corrente de saída de módulo de membrana, em que o módulo de membrana está em comunicação fluida com a corrente de saida; uma corrente de reciclagem de marcador em comunicação fluida com a corrente de saida de módulo de membrana e a bomba; e um meio para medir concentrações de particula; (b) dosar o fluido de alimentação com pelo menos um marcador que compreende pelo menos uma particula de desafio; (c) circular o fluido de alimentação através do módulo de membrana pelo menos uma vez para produzir um filtrado que compreende um pelo menos um marcador filtrado; (d) medir uma concentração de particula de filtrado do pelo menos um marcador filtrado, filtrado no filtrado, para produzir uma medição de concentração de filtrado; e (e) determinar a partir da medição de concentração de filtrado se uma ruptura está presente na pelo menos uma membrana.
[0007] De acordo com algumas modalidades, pelo menos uma membrana pode compreender pelo menos uma membrana de cerâmica. Pelo menos uma membrana de cerâmica pode ser selecionada a partir do grupo que consiste em T1O2, ZrC2, S1C2, MnÕ2, SiC, CuO, MgO e AI2O3. Dosar um fluido de alimentação de um circuito com pelo menos um marcador que compreende pelo menos uma particula de desafio pode compreender uma concentração do pelo menos um marcador de contagem de partículas de log de cerca de 6,5. Cerca de 35%
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4/34 de pelo menos uma partícula de desafio por massa conter partículas entre cerca de 2 μΜ a cerca de 3 pm. Pelo menos uma partícula de desafio é um T1O2, em que T1O2 pode ser um T1O2 P25. Pelo menos um módulo de membrana pode ser configurado para operar em um fluxo a partir de cerca de 100 litros/m2/h a cerca de 2.000 litros/m2/h durante um método de teste de integridade direta com base em marcador de uma membrana. Um método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana pode compreender calcular um valor de remoção de log a partir da medição de concentração de filtrado, em que o valor de remoção de log é menor que cerca de 3 pm.
[0008] De acordo com algumas modalidades, um sistema de teste de pelo menos uma membrana de integridade direta com base em marcador pode compreender: (a) um fluido de alimentação que compreende pelo menos um marcador, o pelo menos um marcador que compreende pelo menos uma partícula de desafio; (b) um circuito que compreende: uma bomba que compreende uma corrente de saída; um módulo de membrana que compreende a pelo menos uma membrana e uma corrente de saída de módulo de membrana, em que o módulo de membrana está em comunicação fluida com a corrente de saída; e uma corrente de reciclagem de marcador em comunicação fluida com a corrente de saída de módulo de membrana e a bomba; e (c) um contador de partículas, em que sistema de teste de membrana de integridade direta com base em marcador é configurado para medir um valor de remoção de log.
[0009] Em algumas modalidades, um sistema de membrana de integridade direta com base em marcador pode compreender um tanque de reator de alto contato com sólidos em comunicação fluida em comunicação fluida com a bomba;
uma entrada configurada para receber um fluido influente, em que a entrada está em comunicação fluida com o tanque de
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5/34 reator de alto contato com sólidos; um dispositivo de medição de turbidez influente; uma corrente de saída em comunicação fluida com o módulo de membrana; e um dispositivo de medição de turbidez permeado em comunicação fluida com a corrente de saída. Um sistema pode compreender uma bomba de deslocamento positivo.
[0010] Em algumas modalidades, um meio para medir uma concentração de partícula pode compreender um contador de partículas. Um meio para medir uma partícula pode compreender um dispositivo de medição de turbidez.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0011] Algumas modalidades da revelação podem ser entendidas referindo-se, parcialmente, à presente revelação e aos desenhos em anexo, em que:
[0012] A Figura 1 ilustra uma microfotografia de elétron de Cryptosporidium de acordo com uma modalidade exemplificativa especifica da revelação;
[0013] A Figura 2 ilustra um sistema de teste de integridade direta de membrana com base em marcador de acordo com uma modalidade exemplificativa especifica da revelação; e
[0014] A Figura 3 ilustra um contador de
partículas sistema de acordo com uma modalidade
exemplificativa especifica da revelação.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0015] A presente revelação se refere, em
algumas modalidades, a sistemas e métodos de teste de
integridade direta com base em marcador de membranas. As membranas podem ser usadas em processos de purificação de água e/ou processos de filtração de fluidos, em que um fluido de alimentação pode entrar em contato com uma membrana, formando, assim, um filtrado e um retentado. Vários fatores podem determinar padrões de separação como tamanho de poros de membrana e força de acionamento de
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6/34 separação. A integridade de membrana precisa ser mantida para que um tamanho de poros de membrana consistente e/ou força de acionamento de separação pode desejavelmente filtrar contaminantes como parasitas (por exemplo, Cryptosporidium) e bactéria (por exemplo, coliforme fecal) . Métodos de teste de integridade direta de membrana com base em marcador, e sistemas do mesmo, podem analisar integridade de membrana de uma maneira não destrutiva. Membranas gue compreendem um limite desejado de integridade podem ser continuadas para serem usadas, enquanto membranas que não compreendem um limite desejado de integridade podem ser substituídas para que contaminantes sejam filtrados de forma confiável e desejável.
[0016] Sistemas e métodos de teste de integridade direta de membrana com base em marcador compreendem um teste de desafio, um teste de integridade direta e uma combinação dos mesmos. Um teste de integridade direta de membrana com base em marcador pode ser realizado no lugar de um teste de desafio separado e/ou um teste de integridade direta. Realizar um teste de integridade direta de membrana com base em marcador pode não exigir um sistema a ser desligado. Por exemplo, um teste de integridade direta de membrana com base em marcador pode ser realizado enquanto um sistema está em operação (isto ér fluido filtrante e/ou de purificação) em capacidade total de volume e/ou velocidade. Um teste de integridade direta de membrana com base em marcador pode ser realizado enquanto um sistema não é executado. Um sistema ou método de teste de integridade direta de membrana com base em marcador pode ser realizado em membranas de qualquer tipo, incluindo membranas de cerâmica.
MÉTODOS DE TESTE DE INTEGRIDADE DIRETA DE MEMBRANA COM BASE EM MARCADOR [0017] De acordo com algumas modalidades,
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7/34 métodos de teste de integridade direta de membrana com base em marcador compreendem teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana. Um método pode compreender dosar um fluido de alimentação de um circuito com pelo menos um marcador, que circula o fluido de alimentação através do módulo de membrana pelo menos uma vez para produzir um filtrado que compreende um pelo menos um marcador filtrado; medir uma concentração de partícula de filtrado do pelo menos um marcador filtrado, filtrado no filtrado, para produzir uma medição de concentração de filtrado; medir uma concentração de partículas de alimentação de pelo menos um marcador no fluido de alimentação para produzir uma medição de concentração de alimentação; e calcular um valor de remoção de log da medição de concentração do filtrado e da medição da concentração de alimentação.
[0018] Dosar um fluido de alimentação de um circuito com pelo menos um marcador pode compreender dosar o fluido de alimentação para obter uma contagem de partículas de log do pelo menos um marcador de cerca de
2.5, ou de cerca de 3, ou de cerca de 3,5, ou de cerca de
4, ou de cerca de 4,5, ou de cerca de 5, ou de cercade
5.5, ou de cerca de 6, ou de cerca de 6,5, ou de cerca de
7, ou de cerca de 7,5, ou de cerca de 8, ou de cercade
8.5, ou de cerca de 9. Uma contagem de partículas de log pode ser medida e calculada por um contador de partículas que pode amostrar um fluido de alimentação para medire calcular uma contagem de partículas de log.
[0019] De acordo com algumas modalidades, um circuito pode compreender um fluido de alimentação; uma bomba que compreende uma corrente de saida; um módulo de membrana que compreende pelo menos uma membrana e uma saída de módulo de membrana. Um circuito também pode compreender uma corrente de reciclagem de marcador em comunicação
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8/34 fluida com uma corrente de saída de módulo de membrana e uma bomba. Um circuito também pode compreender um meio para medir as concentrações de partículas. Um circuito pode ser um circuito fechado e/ou um circuito aberto.
[0020] Circular um fluido de alimentação através de um módulo de membrana pelo menos uma vez pode compreender circular o fluido de alimentação através de um circuito pelo menos uma vez. A circulação pode compreender uma circulação contínua e/ou singular. A circulação singular pode compreender uma circulação temporal e/ou volumétrica.
[0021] Métodos de teste de integridade direta de membrana com base em marcador podem ser realizados em pelo menos um sistema de purificação de água. Em algumas modalidades, uma purificação de água pode ser parada (isto é, purificação de fluido ativo descontinuada) para realizar um teste de integridade direta da membrana com base em marcador. Uma purificação de água pode continuar ativa (isto é, purificação de fluido contínua ativa) para realizar um teste de integridade direta de membrana com base em marcador. Um método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana pode ser realizado em que o pelo menos um módulo de membrana ser configurado para operar em um fluxo a partir de cerca de 100 litros/m2/h a cerca de 2.000 litros/m2/h durante o método de teste de integridade direta com base em marcador de uma membrana. Um método de teste de integridade direta de membrana com base em marcador pode ser realizado, em que pelo menos um módulo de membrana é configurada para operar em um fluxo de cerca de 100 litros/m2/h, ou de cerca de 200 litros/m2/h, ou de cerca de 400 litros/m2/h, ou de cerca de 600 litros/m2/h, ou de cerca de 800 litros/m2/h, ou de cerca de 1.000 litros/m2/h, ou de cerca de 1.200 litros/m2/h, ou de cerca de 1.400 litros/m2/h, ou de cerca
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9/34 de 1.600 litros/m2/h, ou de cerca de 1.800 litros/m2/h, ou de cerca de 2.000 litros/m2/h. Um método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana pode ser realizado em que o pelo menos um módulo de membrana ser configurado para operar em um fluxo de cerca de 2.000 litros/m2/h ou menos durante o método de teste de integridade direta com base em marcador de uma membrana.
[0022] Métodos de teste de integridade direta de membrana com base em marcador podem ser realizados em pelo menos uma membrana. Métodos de teste de integridade direta de membrana com base em marcador podem ser realizados em mais de uma membrana em pelo menos uma série. Métodos de teste de integridade direta de membrana com base em marcador podem ser realizados em mais de uma membrana em paralelo. Métodos de teste de integridade direta de membrana com base em marcador podem ser realizados em mais de uma membrana em série e/ou paralelo, ou uma combinação dos mesmos.
[0023] Métodos de teste de integridade direta de membrana com base em marcador podem compreender isolar um circuito de pelo menos uma porção de um sistema de purificação de água. Isolar um circuito pode compreender qualquer tipo de válvula (por exemplo, desligar a válvula) , vedação, escotilha, e/ou separação física. Uma válvula pode compreender uma válvula de parada, uma válvula reta, uma válvula de porta, uma válvula de esfera, uma válvula de borboleta, uma válvula de disco, uma válvula de estrangulamento, uma válvula de verificação, uma válvula globo, uma válvula de aperto, uma válvula de expansão térmica, uma válvula de amostragem, uma válvula de pistão, uma válvula de diafragma e combinações das mesmas. Isolar um circuito de pelo menos uma porção de um sistema de purificação de água pode ser permanente e/ou temporário.
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10/34
EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO E INTEGRIDADE DE MEMBRANA [0024] Em algumas modalidades, um método de sistema de teste de integridade direta de membrana com base em marcador pode compreender uma eficiência de remoção. Uma eficiência de remoção pode ser inversamente proporcional a integridade de membrana. Uma membrana com uma eficiência de remoção desejável pode ter menos integridade de membrana que uma membrana com uma eficiência de remoção inferior ao desejável. Uma eficiência de remoção pode ser expressa como um valor de remoção de log (LRV). Um LRV pode ser calculado como LRV = log (Cf) - log(Cp), em que Cf pode ser uma concentração de alimentação de pelo menos uma partícula de desafio e Cp pode ser uma concentração de filtrado da pelo menos uma partícula de desafio. Cf pode ser uma concentração de dose de pelo menos uma partícula de desafio. Uma concentração de dose pode ser calculada com uso de uma fórmula desenvolvida através de teste de várias concentrações em vários volumes (por exemplo, curva de calibração). Se uma partícula de desafio não for detectada em um filtrado, um termo Cp pode ser definido igual a um limite de detecção para o cálculo de um LRV. Um LRV pode ser calculado para cada módulo de membrana avaliado durante o teste de desafio. Um módulo de membrana pode conter pelo menos uma membrana. Será apreciado por aqueles versados na técnica, que tem o benefício da revelação instantânea de que se pode dizer que uma membrana tem uma ruptura quando compreende uma abertura indesejável (por exemplo, rasgo, poro ou outra abertura) que atravessa a matriz de trabalho da membrana e é maior (por exemplo, substancialmente maior) do que as aberturas máximas de outro modo presentes na membrana. Uma ruptura pode comprometer a capacidade de uma membrana de restringir o movimento de partículas acima de um tamanho limite desejado.
[0025] Em algumas modalidades, a presença de
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11/34 uma ruptura pode ser determinada medindo-se uma concentração de partícula de filtrado de uma partícula filtrada (por exemplo, marcador). Uma ruptura pode ser determinada avaliando-se se uma partícula de desafio está presente em ou acima de um valor limite de uma concentração de partícula em um volume de um fluido, um LRV ou uma combinação dos mesmos. Um valor limite pode ser determinado empiricamente a partir de uma presença ou ausência de uma partícula filtrada medida a partir de um volume de um fluido. Um valor limite também pode ser definido com base nos valores calculados. Atingir ou exceder um valor limite de partículas de vários tamanhos e formas pode indicar a presença de uma ruptura de vários tamanhos. Por exemplo, a presença de um valor limite de uma primeira partícula ou um primeiro contaminante pode indicar uma ruptura de cerca de 3 pm, em que a presença de um valor limite de uma segunda partícula ou um segundo contaminante pode indicar uma ruptura de cerca de 4 pm. Em algumas modalidades, a presença de uma partícula de desafio na ou acima de uma primeira concentração pode indicar uma ruptura de 3 pm e a presença da partícula de desafio na ou acima de uma segunda concentração pode indicar uma ruptura de 4 pm. Uma partícula de desafio pode compreender um contaminante ou pode ser uma aproximação para um contaminante. Conforme indicado, uma ruptura pode ser um fator determinado pelo tamanho de partícula ou contaminante, mas também pode depender das características de filtro que compreendem composição, porosidade, embalagem, dimensões e malha. Uma determinação de ruptura medindo-se uma concentração de partículas filtradas de um fluido também pode ser afetada pelo uso de instrumento de medição, como o uso de um contador de partículas, um dispositivo de medição de turbidez ou uma combinação dos mesmos. Por exemplo, um contador de partículas ou um dispositivo de medição de
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12/34 turbidez pode ser ajustado para várias faixas de sensibilidade e detecção, o que pode fornecer variações na detecção de rupturas através da medição de uma concentração de partículas filtradas a partir de um volume de fluido filtrado.
SISTEMA DE TESTE DE INTEGRIDADE DIRETA DE MEMBRANA COM BASE EM MARCADOR [0026] De acordo com algumas modalidades, um sistema de teste de membrana de integridade direta com base em marcador pode ser configurado para medir um valor de remoção de log. Um sistema de teste de membrana de integridade direta com base em marcador pode compreender um fluido de alimentação que compreende pelo menos um marcador, sendo que o pelo menos um marcador compreende pelo menos uma partícula de desafio. Um sistema de teste de membrana de integridade direta com base em marcador pode compreender um circuito que compreende uma bomba que compreende uma corrente de saída; um módulo de membrana que compreende pelo menos uma membrana e corrente de saída de módulo de membrana, em que o módulo de membrana está em comunicação fluida com a corrente de saída; uma corrente de reciclagem de marcador em comunicação fluida com a corrente de saída de módulo de membrana e a bomba; e um contador de partículas. Um módulo de membrana pode compreender pelo menos uma membrana. Pelo menos uma membrana pode ser uma membrana de cerâmica.
[0027] Um sistema de teste de membrana de integridade direta com base em marcador pode compreender um tanque de reator de alto contato com sólidos em comunicação fluida em comunicação fluida com uma bomba; uma entrada configurada para receber um fluido influente, em que a entrada está em comunicação fluida com o tanque de reator de alto contato com sólidos. Um sistema de teste de membrana de integridade direta com base em marcador pode
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13/34 compreender um dispositivo de medição de turbidez influente; uma corrente de saída em comunicação fluida com um módulo de membrana; e um dispositivo de medição de turbidez permeado em comunicação fluida com a corrente de saída.
PARTÍCULA DE DESAFIO [0028] Em algumas modalidades, um sistema de teste de integridade direta de membrana com base em marcador pode compreender pelo menos uma partícula de desafio (isto é, marcador). De acordo com algumas modalidades, pelo menos uma partícula de desafio pode servir como um substituto para um parasita (por exemplo, Cryptosporidium e Giardia) e uma bactéria coliforme (por exemplo, coliforme fecal}. Pelo menos uma partícula de desafio pode ter um formato geralmente esférico (por exemplo, similar a Cryptosporidium}. Pelo menos uma
partícula de desafio pode ter um tamanho de partícula
comparável que é similar a Cryptosporidium. Pelo menos uma
partícula de desafio também pode ter uma carga de
superfície de partícula neutra, que pode ser similar a
Cryptosporidium. Pelo menos uma partícula de desafio pode ser configurada para ser um substituto para coliforme fecal, em que o coliforme fecal tem uma faixa de tamanho a partir de cerca de 1 pm a cerca de 4 pm. Pelo menos uma partícula de desafio pode ser configurada para ser um substituto para Cryptosporidium, em que o Cryptosporidium tem uma faixa de tamanho a partir de cerca de 3 pm a cerca de 7 pm. Pelo menos uma partícula de desafio pode ser configurada para ser um substituto para Giardia, em que a Giardia tem uma faixa de tamanho a partir de cerca de 7 pm a cerca de 15 pm. Pelo menos uma partícula de desafio pode ser um marcador. Pelo menos um marcador pode ser feito em uma solução pré-misturada e armazenado em um tanque separado. Dosar um fluido de alimentação de um circuito com
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14/34 pelo menos um marcador pode ser feito por uma bomba de deslocamento positivo. Uma bomba de deslocamento positivo pode ser configurada para dosar um volume específico e/ou massa de pelo menos um marcador.
[0029] Pelo menos uma partícula de desafio pode ter um tamanho de partícula a partir de cerca de 0,5 pm a cerca de 7 pm. Pelo menos uma partícula de desafio pode ter um tamanho de partícula de menor que cerca de 7
pm, ou menor que cerca de 6
pm, ou menor que cerca de 5
pm, ou menor que cerca de 4
pm, ou menor que cerca de 3
pm, ou menor que cerca de 2
pm, ou menor que cerca de 1
pm. Pelo menos uma partícula
pm, ou menor que cerca de 5, 5
pm, ou menor que cerca de 4,5
pm, ou menor que cerca de 3,5
pm, ou menor que cerca de 2,5
pM, ou menor que cerca de 1,5
pm, ou menor que cerca de 0,5
de desafio pode t er um tamanho
de partícula de cerca de 7 pm, ou de cerca de 6 pm, ou de cerca de 5,5 pm, ou de cerca de 5 pm, ou de cerca de 4,5 pm, ou de cerca de 4 pm, ou de cerca de 3,5 pm, ou de cerca de 3 pm, ou de cerca de 2,5 pm, ou de cerca de 2 pM, ou de cerca de 1,5 pm, ou de cerca de 1 pm, ou de cerca de 0,5 pm. Pelo menos uma partícula de desafio pode ter um tamanho de partícula a partir de cerca de 0,5 pm a cerca de 7 pm, ou a partir de cerca de 1 pm a cerca de 6 pm, ou a partir de cerca de 2 pM a cerca de 4 pm, ou a partir de cerca de
2,5 pm a cerca de 3,5 pm, ou a partir de cerca de 0,5 pm a
cerca de 7 pm, ou a partir de cerca de 0,5 pm a cerca de 6
pm, ou a partir de cerca de 0 , 5 pm a cerca de 5 pm, ou a
partir de cerca de 0,5 pm a cerca de 4 pm, ou a partir de
cerca de 0,5 pm a cerca de 3 pm, ou a partir de cerca de
0,5 pm a cerca de 2 pM, ou a partir de cerca de 0,5 pm a
cerca < de 1 pm.
[0030] Em algumas modalidades, pelo menos uma
partícula de desafio pode ter uma carga de superfície neutra. Pelo menos uma partícula de desafio pode ter uma
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15/34 carga de superfície neutra em um pH neutro (isto é, pH = cerca de 7) . Pelo menos uma partícula de desafio pode ter uma carga de superfície neutra em um pH de cerca de 3,5, ou de cerca de 4, ou de cerca de 4,5, ou de cerca de 5, ou de
cerca de 5, 5, ou de cerca de 6, ou de cerca de 6,5, ou de
cerca de 7, ou de cerca de 7 ,5, ou de cerca de 8, ou de
cerca de 8,5, ou de cerca de 9 . Pelo menos uma partícula de
desafio pode ter uma carga de superfície neutra em um pH a partir de cerca de 3,9 a cerca de 8,2.
[0031] De acordo com algumas modalidades, pelo menos uma partícula de desafio pode ser selecionada a partir do grupo que consiste em T1O2, ZrC2, S1C2, MnCb, SiC, CuO, MgO e AI2O3. Pelo menos uma partícula de desafio pode ser T1O2. Pelo menos uma partícula de desafio pode ser nano partícula do tipo T1O2 P25. Uma nano partícula do tipo T1O2 P25 pode ter cerca de 27 a cerca de 36% por massa de partículas entre cerca de 2 μΜ e cerca de 3 pm. Uma nano partícula do tipo T1O2 P25 pode ter cerca de 25 a cerca de 40% por massa de partículas entre cerca de 2 μΜ e cerca de 3 pm. Uma nano partícula do tipo T1O2 P25 pode ter cerca de 35, 8% por massa de partículas entre cerca de 2 pM e cerca de 3 pm. Pelo menos uma membrana de produção pode estar sujeita a um teste de integridade direta de membrana com base em marcador antes da distribuição da pelo menos uma membrana e uma integridade de pelo menos uma membrana pode ser verificada diariamente durante operações. Uma estrutura de custo de pelo menos uma partícula de desafio (por exemplo, marcador) pode compreender cerca de $0,40/dia/milhões de galões por dia) para um teste de integridade direta da membrana com base em marcador. Uma única carga de T1O2 pode ser usada em um processo que mais de uma membrana e/ou módulos de membrana em uma série. Uma única carga de T1O2 pode ser usada em um processo que inclui duas membranas e/ou módulos de membrana em uma
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16/34 série .
CONTADOR DE PARTÍCULAS [0032] Em algumas modalidades, um sistema de teste de integridade direta de membrana com base em marcador pode compreender um contador de partículas. Um contador de partículas pode medir indireta ou diretamente o tamanho e a contagem de partículas em um volume de um fluido. Por exemplo, um contador de partículas pode medir indireta ou diretamente a concentração de partículas de um fluido. Um contador de partículas pode fornecer para um meio para medir uma concentração de partícula (por exemplo, partícula de desafio). Em algumas modalidades, um contador de partículas pode medir uma concentração de uma partícula de desafio contida em um fluido. Um contador de partículas também pode ser configurado para medir para uma remoção de contaminantes de fluido (por exemplo, Giardia e Cryptosporidium). Um contador de partículas pode amostrar fluido a partir de um sistema enquanto o sistema é executado (por exemplo, filtrando ativamente o fluido). Um contador de partículas pode ser usado para realizar um teste de integridade direta de membrana com base em marcador para mais que uma membrana e/ou módulo de membrana. Em algumas modalidades, um falso negativo pode ser observado por um contador de partículas se as bolhas em um fluido permeado forem medidas como partículas. Um contador de partículas pode amostrar um fluido de alimentação e/ou um fluido filtrado para medir e calcular uma contagem de partículas de log. Um contador de partículas pode amostrar um fluido de alimentação e/ou um fluido filtrado enquanto um sistema de purificação de água está em operação e/ou quando o sistema de purificação de água não está em operação.
DISPOSITIVO DE MEDIÇÃO DE TURBIDEZ [0033] Um sistema de teste de integridade
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17/34 direta de membrana com base em marcador pode compreender um dispositivo de medição de turbidez (isto ér medidor de turbidez). Um dispositivo de medição de turbidez pode medir a nebulosidade ou invisibilidade de um fluido que pode ser causado por partículas individuais (isto ér turbidez). A turbidez pode ser medida em Unidades Nefelométricas de Turbidez (NTU). Um dispositivo de medição de turbidez pode ser configurado para medir a turbidez de um fluido influente, bem como de um fluido permeado. Em algumas modalidades, um dispositivo de medição de turbidez pode medir direta ou indiretamente um número de partículas em um volume de um fluido. Um dispositivo de medição de turbidez
pode fornecer um meio para medir uma concentração de
partículas de um fluido. Um dispositivo de medição de
turbidez pode ser usado para medir a concentração de pelo
menos um marcador. Uma correlação direta entre turbidez e uma concentração de pelo menos um marcador pode ser estabelecida.
MÓDULO DE MEMBRANA [0034] A presente revelação se refere, em algumas modalidades, a um módulo de membrana que compreende pelo menos uma membrana, uma cavidade de módulo de membrana interior e uma saída de módulo de membrana em comunicação fluida com a cavidade de módulo de membrana interior. Um módulo de membrana pode receber fluido a partir de uma bomba através de uma corrente de saída de bomba. Um módulo de membrana pode ter uma corrente de reciclagem de marcador. Um módulo de membrana pode ter qualquer formato desejado. Em algumas modalidades, um módulo de membrana pode ter um formato geralmente cilíndrico que define um eixo geométrico longitudinal central e uma cavidade que estende seu comprimento. Por exemplo, até todas seções perpendiculares a um eixo geométrico de módulo de membrana central podem ter um formato geralmente anular. Um módulo
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18/34 de membrana pode ter um formato geralmente cilíndrico e oco, uma primeira extremidade e uma segunda extremidade de acordo com algumas modalidades. Cada extremidade pode definir um orifício dimensionado e/ou formado para receber uma interface de elemento de cerâmica.
[0035] Um módulo de membrana pode ter quaisquer dimensões desejadas. De acordo com algumas modalidades, um módulo de membrana pode ser a partir de cerca de 10 cm a cerca de 5 m de comprimento, a partir de cerca de 50 cm a cerca de 5 m de comprimento, a partir de cerca de 1 m a cerca de 3 m de comprimento, e/ou combinações dos mesmos. Uma seção tomada perpendicular ao eixo geométrico longitudinal pode ter uma dimensão mais
longa (por exemplo, diagonal ou de diâmetro) a partir de
cerca de 2 cm a cerca de 30 cm em diâmetro, a partir de
cerca de 2 cm a cerca de 20 cm em diâmetro, a partir de
cerca de 5 cm a cerca de 20 cm em diâmetro, a partir de
cerca de 5 cm a cerca de 15 cm em diâmetro, a partir de
cerca de 10 cm a cerca de z 15 cm em diâme tro, e/ou
combinações dos mesmos. Um módulo de membrana pode ser configurado para filtração de fluxo cruzado (isto ér filtração tangencial) e/ou filtração terminal. Um módulo de membrana pode ser configurado para permitir filtração de fora para dentro e/ou filtração de dentro para fora.
MEMBRANA DE CERÂMICA [0036] Um elemento de cerâmica (também chamado de elemento) pode compreender, de acordo com algumas modalidades, um filtro de qualquer tamanho, formato ou composição desejado. Por exemplo, um elemento de cerâmica pode compreender um filtro geralmente tubular (por exemplo, um filtro de cerâmica). Um elemento de cerâmica pode incluir qualquer filtro ou material filtrante desejado. Por exemplo, um elemento de cerâmica pode compreender um filtro que tem um ou mais polímeros orgânicos e/ou um ou mais
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19/34 materiais de cerâmica. Exemplos de filtros (por exemplo, membranas cerâmica) pode incluir filtros de microfiltração, filtros de ultra filtração, filtros de nanofiltração, filtros antimicrobianos, filtros livres de manutenção e combinações dos mesmos. Um filtro pode compreender um agente antimicrobiano. Por exemplo, um filtro de cerâmica pode compreender prata (por exemplo, uma prata impregnada e não lixiviável). Em algumas modalidades, um elemento de cerâmica pode excluir um filtro (por exemplo, em que o elemento absorve ions). Uma membrana de cerâmica pode ser filtrada através de filtração de fluxo cruzado (isto ér filtração tangencial) e/ou filtração terminal. Uma membrana de cerâmica pode ser configurada para filtração de fora para dentro e/ou filtração de dentro para fora.
[0037] Em algumas modalidades, filtros cerâmica podem ser duráveis (por exemplo, mais duráveis que filtros de polímero orgânico). Por exemplo, filtros cerâmica podem ser resistentes a danos mecânicos, solventes e/ou micróbios. Métricas exemplificativas de desempenho e/ou de resistência podem ser do grau de filtração fornecido para um ou mais contaminantes, condutividade, vida útil usável e/ou combinações dos mesmos. O desempenho e/ou a resistência desejados podem ser expressos como uma fração (por exemplo, porcentagem) comparados na presença ou ausência de desafios, em relação à outra membrana, ou contra um valor limite ou alvo.
[0038] Em algumas modalidades, uma membrana de cerâmica pode compreender um elemento de cerâmica e uma camada de filtro. Por exemplo, uma membrana de cerâmica pode compreender uma camada de filtração (por exemplo, uma membrana) que tem poros menores e uma base subjacente ou substrato que tem poros maiores. Uma membrana de cerâmica pode incluir uma camada de filtro apenas dentro dos canais e um revestimento epóxi que veda a face de extremidade. De
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20/34 acordo com algumas modalidades, uma camada de filtração pode, em vez disso, cobrir uma superfície de interior, uma face de extremidade e/ou uma superfície exterior. Por exemplo, uma camada de filtração pode definir, ser coextensiva com, e/ou cobrir meios contaminados voltados para superfície de um elemento. Uma camada de filtração de cerâmica pode alinhar a superfície interior (por exemplo, canais), envolver ao redor da face do elemento e estender uma porção do caminho para fora do elemento (em cada extremidade) . Uma base pode definir, ser coextensiva com, e/ou cobrir uma superfície voltada para permeado.
[0039] Um elemento alongado de cerâmica pode ter um corte transversal (por exemplo, uma seção perpendicular ao eixo geométrico longitudinal central) com qualquer formato geométrico regular ou irregular desejado. Por exemplo, um elemento de corte transversal pode ter um formato selecionado a partir de geralmente circular, geralmente elíptica, geralmente poligonal (por exemplo, hexagonal), e/ou combinações dos mesmos. Um elemento alongado pode ter um eixo geométrico central com um ou mais canais ao longo do comprimento do elemento e geralmente paralela ao eixo geométrico.
[0040] Um elemento de cerâmica pode ter quaisquer dimensões desejadas. De acordo com algumas modalidades, um elemento alongado pode ser a partir de cerca de 10 cm a cerca de 5 m de comprimento, a partir de cerca de 50 cm a cerca de 5 m de comprimento, a partir de cerca de 1 m a cerca de 3 m de comprimento, e/ou combinações dos mesmos. Uma seção obtida perpendicular ao eixo geométrico longitudinal (por exemplo, diâmetro) ou
pode ser a partir de cerca de 2 cm a cerca de 30 cm em
diâmetro, a partir de cerca de 2 cm a cerca de 20 cm em
diâmetro, a partir de cerca de 5 cm a cerca de 20 cm em
diâmetro, a partir de cerca de 5 cm a cerca de 15 cm em
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21/34 diâmetro, a partir de cerca de 10 cm a cerca de 45 cm em diâmetro, e/ou combinações dos mesmos. Um elemento pode compreender um ou mais canais longitudinais. Por exemplo, um elemento pode ter cerca de 37 canais dispostos em 7 fileiras com 4 a 7 canais em cada fileira. Um elemento pode ter cerca de 19 canais dispostos em 5 fileiras com 3 a 5 canais em cada fileira. Cada canal pode, independentemente, ter qualquer formato e/ou dimensão desejados. Em algumas modalidades, um canal pode ter um formato geralmente circular com um raio a partir de cerca de 1 mm a cerca de 15 cm, a partir de cerca de 2 mm a cerca de 10 cm, a partir de cerca de 5 mm a cerca de 5 cm, a partir de cerca de 1 cm a cerca de 5 cm e/ou combinações dos mesmos.
[0041] Um elemento de cerâmica (por exemplo, um substrato) pode compreender até cerca de 100% (p/p) de carbeto de silício. O carbeto de silício (SiC) é um material semicondutor, o que significa que tem condutividade elétrica que se situa entre a de um isolador e um metal. Um semicondutor pode alterar sua condutância elétrica com a adição de um dopante. Para o SiC, os dopantes que aumentam a condutividade elétrica podem incluir, por exemplo, boro, alumínio e nitrogênio.
[0042] Um elemento de cerâmica pode ser configurado, em algumas modalidades, para filtrar seletivamente um fluido em relação aos tamanhos dos sólidos presentes (por exemplo, sólidos dissolvidos, sólidos em suspensão). Por exemplo, um elemento de cerâmica pode incluir uma membrana com poros dimensionados para separar, excluir e/ou remover contaminantes (por exemplo, partículas) com base em seu tamanho. De acordo com algumas modalidades, um elemento de cerâmica pode ser configurado para separar, excluir e/ou remover contaminantes em relação à sua carga. Por exemplo, um elemento de cerâmica pode ser configurado para reduzir o número de contaminantes
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22/34 carregados em um fluido (por exemplo, um meio contaminado, um permeado produzido em uma etapa anterior de purificação). Um elemento de cerâmica pode compreender mais um componente polar e/ou carregado. Um elemento de cerâmica pode compreender, em algumas modalidades, um ou mais componentes que podem se tornar carregados após a aplicação de uma corrente. Os contaminantes carregados podem ser separados, excluídos e/ou removidos por absorção a um material de substrato carregado de forma oposta à medida
que o fluido continua através do elemento de acordo com
algumas modalidades.
[0043] Em algumas modalidades, um sistema de
teste de integridade direta de membrana com base em
marcador pode compreender uma membrana de estilo de dentro para fora. Um sistema de teste de integridade direta de membrana com base em marcador também pode compreender placas de membrana.
TANQUE DE REATOR DE ALTO CONTATO COM SÓLIDOS [0044] Em algumas modalidades, um sistema de teste de integridade direta de membrana com base em marcador pode compreender um tanque de reator de alto contato com sólidos. Um tanque de reator de alto contato com sólidos pode compreender, em algumas modalidades, uma entrada e uma interface de elemento de cerâmica, de acordo com algumas modalidades. Um tanque de reator de alto contato com sólidos pode compreender uma cavidade interior. Uma cavidade interior pode ter qualquer tamanho desejado e/ou qualquer formato desejado. Por exemplo, uma cavidade pode ter um formato arredondado e/ou, em geral, de domo. Um tanque de reator de alto contato com sólidos pode ter um perímetro externo e/ou circunferência. Em algumas modalidades, um perímetro externo e/ou circunferência pode ser configurado como e/ou definir um flange de tanque de reator de alto contato com sólidos. Um flange do tanque do
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23/34 reator de alto contato com sólidos pode ser configurado para engatar uma câmara de permeado (por exemplo, uma câmara de permeado que compreende um flange semelhante ou acoplado). Em algumas modalidades, um flange do tanque de reator de alto contato com sólidos pode compreender um canal para uma junta, anel em 0 ou outra vedação. Em algumas modalidades, um canal do tanque do reator de alto contato com sólidos pode ser posicionado em uma face de um flange e/ou substancialmente paralelo a um perímetro externo e/ou circunferência.
[0045] De acordo com algumas modalidades, um tanque de reator com alto teor de sólidos pode ter uma ou mais entradas e/ou uma ou mais saídas. Por exemplo, um tanque de reator de alto teor de sólidos pode ter uma interface de elemento de cerâmica que compreende uma ou mais saídas. Cada saída pode ser configurada para engatar um elemento cerâmico, por exemplo, com uma vedação substancialmente a estanque. Em algumas modalidades, uma saída pode ter qualquer formato desejado (por exemplo, cilíndrico, cônico, frustro cônico). Todas as saídas do tanque do reator com alto teor de sólidos podem ser posicionadas em uma interface e/ou dentro de um canal do tanque do reator com alto teor de sólidos.
[0046] Um tanque de reator com alto teor de sólidos e/ou uma câmara de concentrado pode ter quaisquer dimensões desejadas. De acordo com algumas modalidades, um tanque de reator com alto teor de sólidos pode ter um comprimento de cerca de 100 cm a cerca de 1.000 cm. Uma seção obtida perpendicular ao eixo geométrico longitudinal de uma câmara pode ter uma dimensão mais longa (por exemplo, diagonal ou diâmetro) de cerca de 100 cm a cerca de 600 cm de diâmetro.
BOMBA [0047] De acordo com algumas modalidades, um
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24/34 sistema de teste de integridade direta de membrana com base em marcador pode compreender uma bomba. Uma bomba ode ser disposta entre um tanque de concentrado e uma unidade de filtração. Uma bomba pode estar em comunicação fluida com uma corrente de saída de um tanque de concentrado. Uma bomba pode ser configurada para regular a taxa de fluxo de um fluido concentrado a partir do tanque de concentrado a uma unidade de filtração a fim de criar um fluxo cruzado desejado através da unidade de filtração e para fornecer mistura suficiente no tanque de concentrado.
[0048] Vários tipos de bomba podem ser usados sem que haja afastamento da descrição no presente documento. Em algumas modalidades, uma bomba pode ser uma bomba centrífuga turbo molecular, bomba a vácuo, bomba horizontal ou bomba de rosca.
ENTRADA [0049] Em algumas modalidades, um sistema de teste de integridade direta de membrana com base em marcador pode compreender uma entrada. Em algumas modalidades, uma entrada pode compreender um cano, tubo ou corrente. Uma entrada, cano ou tubo pode compreender materiais particulares e pode ter um comprimento ou diâmetro particular. Uma entrada pode ser configurada para receber um fluido influente. Um fluido influente pode ter uma taxa de fluxo particular ou uma taxa de fluxo de um fluido contaminado na mesma. As dimensões e especificações, como materiais particulares, comprimento e diâmetro de canos e taxas de fluxos podem ser variadas sem se afastar da descrição no presente documento.
MODALIDADES EXEMPLIFICATIVAS ESPECÍFICAS [0050] A Figura 1 ilustra uma microfotografia de elétron de Cryptosporidium de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação. A Figura 1 ilustra um formato esférico (por exemplo, esfera, esferoide) e um
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25/34 tamanho relativo de Cryptosporidium, em que os oocistos de Cryptosporidium podem ter um diâmetro a partir de cerca de 4 pm a cerca de 6 pm. Uma partícula de desafio pode servir como um substituto para Cryptosporidium e pode ter uma estrutura esférica e tamanho que seja similar a Cryptosporidium. Uma partícula de desafio pode ter um tamanho de partícula ou um diâmetro a partir de cerca de 1 pm a cerca de 2 pM, que pode ser um menor diâmetro que Cryptosporidium.
[0051] Uma modalidade exemplificativa específica de um sistema de teste de integridade direta de membrana com base em marcador é ilustrada na Figura 2. A Figura 2 ilustra um sistema de teste de integridade direta de membrana com base em marcador 200 de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação. Um sistema 200 para teste de integridade direta com base em marcador de membranas pode compreender uma entrada 202, um tanque de reator de alto contato com sólidos 216, uma corrente de reciclagem de tanque de reator de alto contato com sólidos 224, um dispositivo de medição de turbidez influente 212, um dispositivo de medição de turbidez permeado 228, uma bomba 220 (por exemplo, bomba turbo molecular), um módulo de membrana 218, uma corrente de reciclagem de marcador 208, um contador de partículas 206, uma corrente de saída de bomba 222, uma corrente de reciclagem 226, uma corrente de saída de módulo de membrana 210, e uma corrente de saída 204. 0 sistema 200 pode ser configurado para remoção de contaminante. 0 sistema 200 pode ser configurado para um marcador com base em método de DIT. Uma bomba de pressão positiva pode ser configurada para dosar um sistema 200 com pelo menos um marcador.
[0052] Uma entrada 202 pode estar em
comunicação fluida com um tanque de reator de alto contato
com sólidos 216 e um dispositivo de medição de turbidez
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26/34 influente 212. Um tanque de reator de alto contato com sólidos 216 pode receber fluido a partir de uma entrada 202. Um tanque de reator de alto contato com sólidos 216 pode compreender um tanque de cerca de 200 galões e pode compreender um diâmetro de cerca de 6 pés (isto ér 1,8288 m) .
[0053] Um tanque de reator de alto contato com sólidos 216 pode estar em comunicação fluida com uma bomba 220, em que a bomba 220 pode ser configurada para acionar, descarregar e/ou regular fluxo de um fluido para uma corrente de saída de bomba 204 que está em comunicação fluida com um módulo de membrana 218. Um módulo de membrana 218 pode compreender uma corrente de reciclagem de marcador que está em comunicação fluida com uma bomba 220 e uma corrente de reciclagem de tanque de reator de alto contato com sólidos 224. Um módulo de membrana pode compreender pelo menos uma membrana de cerâmica. Um módulo de membrana também pode compreender uma corrente de saída de módulo de membrana 210 que está em comunicação fluida com uma saída 204 e uma corrente de reciclagem 226. Um contador de partículas 206 pode estar em comunicação fluida com uma corrente de reciclagem 226, em que o contador de partículas 206 pode amostrar fluido a partir da corrente de reciclagem 226. Um contador de partículas 206 pode estar em comunicação fluida com uma corrente de saída de módulo de membrana 210. Um dispositivo de medição de turbidez permeado 228 pode estar em comunicação fluida com uma saída 204 , em que o dispositivo de medição de turbidez permeado 228 pode amostrar fluido a partir da saída 204. Uma bomba 220 pode receber fluido a partir de uma corrente de reciclagem e/ou uma corrente de reciclagem de marcador 208. Uma corrente de reciclagem de marcador 208 pode receber fluido de uma corrente de reciclagem de tanque de reator de alto contato com sólidos 216.
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27/34 [0054] Uma modalidade exemplificativa específica de um sistema de teste de integridade direta de membrana com base em marcador é ilustrada na Figura 3. A Figura 3 ilustra uma configuração de contador de partículas 305 de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação. Um contador de partículas 305 pode compreender uma entrada 335, um primeiro dreno 330, uma tela de malha 325 (por exemplo, 80 tela de malha) , um transdutor de fluido 310, um sensor de partícula 345, uma vara de manobra 315, uma quebra de vácuo de respiro de ar 320, e um segundo dreno 340. Um contador de partículas 305 pode compreender uma primeira entrada 335 em comunicação fluida com um primeiro dreno 330, e uma malha 325. Uma malha 325 pode estar em comunicação fluida com um transdutor de fluido 310 e um sensor de partícula 345. Um sensor de partícula 345 pode estar em comunicação fluida com uma vara de manobra 315. Uma vara de manobra 315 pode estar em comunicação fluida com uma quebra de vácuo de respiro de ar 320 e um segundo dreno 340.
[0055] Conforme será entendido pelos indivíduos versados na técnica quem têm o benefício da revelação instantânea, outras composições, dispositivos, métodos e sistemas equivalentes ou alternativos para teste de integridade direta com base em marcador de uma membrana podem ser previstos sem se afastar da descrição contida no presente documento. Consequentemente, a maneira de realizar a revelação, conforme mostrado e descrito deve ser interpretada apenas de forma ilustrativa.
[0056] As pessoas versadas na técnica podem fazer várias alterações no formato, tamanho, na quantidade e/ou na disposição de partes sem se afastar do escopo da presente revelação. Por exemplo, a posição e o número de entradas, orifícios, filtros, gaxetas, válvulas, bombas, sensores e/ou saídas podem variar. Em algumas modalidades,
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28/34 filtros, gaxetas de vedação, e/ou conjuntos de filtração podem ser intercambiáveis. A intercambialidade pode permitir o tamanho e/ou o tipo de contaminados sem ajustados de modo personalizado (por exemplo, variando-se ou selecionando-se o tamanho e/ou tipo de poro de filtro usado). Além disso, o tamanho de um dispositivo e/ou sistema pode ser escalonado para cima (por exemplo, para ser usado para aplicações de filtração de fluido comerciais ou municipais de capacidade de produção alta) ou para baixo (por exemplo, para ser usado para aplicações de uso doméstico ou de pesquisa de capacidade de produção inferior) para se adequar às necessidades e/ou desejos de um médico. Cada método e etapa de método revelados podem ser desempenhados em associação com qualquer outro método ou etapa de método revelados e em qualquer ordem de acordo com algumas modalidades. Onde aparecer o verbo poder, o mesmo se destina a conferir uma condição opcional e/ou permissiva, porém, seu uso não se destina a sugerir qualquer falta de operabilidade, exceto onde indicado em contrário. Os indivíduos versados na técnica podem realizar várias alterações nos métodos de preparação e uso de uma composição, dispositivo e/ou sistema da revelação. Por exemplo, uma composição, dispositivo e/ou sistema podem ser preparados e ou usados conforme é adequado para animais e/ou humanos (por exemplo, em relação a considerações sanitárias, de infecção, de segurança, de toxicidade, biométricas e outra considerações) . Elementos, composições, dispositivos, sistemas, métodos, e etapas do método não citados podem estar incluídos ou excluídos conforme desejado ou exigido.
[0057] Além disso, onde foram fornecidas faixas, os parâmetros revelados podem ser tratados conforme exatos e/ou aproximações conforme for desejável ou necessário pela modalidade específica. Onde os parâmetros
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29/34 forem aproximados, o grau de flexibilidade pode variar em porção à ordem de magnitude da faixa. Por exemplo, por um lado, um parâmetro de faixa de cerca de 50 no contexto de uma faixa de cerca de 5 a cerca de 50 pode incluir 50,5, porém, não 52,5 ou 55 e, por outro lado, um parâmetro de faixa de cerca de 50 no contexto de uma faixa de cerca de 0,5 a cerca de 50 pode incluir 55, porém, não 60 ou 75. Adicionalmente, pode ser desejável, em algumas modalidades, misturar e combinar parâmetros de faixa. Além disso, em algumas modalidades, cada Figura revelada (por exemplo, em um ou mais dos exemplos, tabelas e/ou desenhos) pode formar a base de uma faixa (por exemplo, valor representado +/cerca de 10%, valor representado +/- cerca de 50%, valor representado +/- cerca de 100%) e/ou um parâmetro de faixa. Em relação do supracitado, um valor de 50 representado em um exemplo, tabela e/ou desenho pode formar à base de uma faixa de, por exemplo, cerca de 45 a cerca de 55, cerca de 25 a cerca de 100 e/ou cerca de 0 a cerca de 100. Os percentuais revelados são percentuais ponderados, exceto quando indicado o contrário.
[0058]
Todo ou parte de um dispositivo e/ou sistema para teste de integridade direta com base em marcador de uma membrana pode ser configurado e disposto para ser descartável, reparável, intercambiável e/ou substituível. Tais equivalentes e alternativas juntamente com alterações e modificações óbvias e se destinam a ser abrangidas pelo escopo da presente revelação. Consequentemente, a revelação anteriormente mencionada se destina a ser ilustrativa, porém, sem limitações, do escopo da revelação conforme ilustrado pelas reivindicações em anexo.
[0059]
O título, resumo antecedentes e seções são fornecidos em conformidade com as regulações e/ou para conveniência do leitor. Os mesmos não incluem nenhuma
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30/34 admissão como para o escopo e conteúdo da técnica anterior e nenhuma limitação aplicável a todas as modalidades reveladas.
EXEMPLOS [0060] Algumas modalidades exemplificativas específicas da revelação podem ser ilustradas por um ou mais dentre os exemplos fornecidos no presente documento.
EXEMPLO 1: SISTEMA DE TESTE DE INTEGRIDADE DIRETA COM BASE EM MARCADOR [0061] Um sistema de teste de integridade direta com base em marcador pode ser configurado conforme mostrado na [0062] Tabela 1. Um sistema de teste de integridade direta com base em marcador pode ser configurado para teste e trabalho de laboratório. Um sistema de teste de integridade direta com base em marcador pode ser projetado e construído como uma unidade de escala completa.
TABELA 1. RELATÓRIO DESCRITIVO DE SISTEMA DE TESTE DE
INTEGRIDADE DIRETA COM BASE EM MARCADOR
Parâmetro Valor
Dimensões
Comprimento de Elemento de Cerâmica 1.020 mm
Área de Superfície de Elemento de Cerâmica 0,569 m2
Direção Fluxo de Filtração De Dentro Para Fora
Limites de Operação
Máximo Fluxo Certificado a 20 °C 2.000 LMH
Máximo Fluxo Certificado a 20 °C 19 1/min
Faixa de Temperatura de Operação Sem Limites
Máxima Pressão de Alimentação 350 psi
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31/34
Máxima Pressão de Transmembrana 50 psi
Faixa de pH de Operação 0 a 14
Máxima Tolerância a Cloro Sem Limites
Fabricação de NDPT
Método Estilo Marcador MIT
Valor de Liberação de Controle de >4 Valor de Remoção
Qualidade de Log
EXEMPLO 2: DISTRIBUIÇÃO E TAMANHO DE MARCADOR [0063] Uma alimentação para um contador de
partículas pode ser conectada a jusante de uma bomba de
circuito e a montante de um módulo de membrana no lado
concentrado da membrana. Uma linha de base ou contagem
inicial foi obtida (antes da adição de TiO2) . A contagem
inicial consiste em T1O2 residual de testes anteriores.
[0064] Após uma contagem inicial de cerca de
130.000 contagens por 100 ml foi obtida no lado do
concentrado da membrana (sem adição de TÍO2) , 0 TiO2 foi
adicionado por lotes (Tabela 2) ao tanque de alimentação e deixado misturar de acordo com a metodologia de teste. Conforme mostrado na tabela acima, 2,1 ppm de TiO2 criaram uma contagem total de partículas de 5,71 partículas de log a 2 a <3 um. Além disso, a porcentagem de partículas entre 2 e 3 microns variou de 35,8% a 27,3%.
TABELA 2. CONTAGEM DE PARTÍCULAS/100 ML VERSUS concentração
DE TIO2
Concentração de TÍO2
Tamanho de Partícula (μΜ) 0 0,25 ppm 1 ppm 1,5 ppm 2,1 ppm
2 + 130.000 318.000 1.045.000 1.438.000 1.860.000
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32/34
3 + 80.800 204.000 712.000 1.023.900 1.353.000
5+ 23.700 50.900 206.500 321.000 445.200
7 + 11.800 20.000 90.900 145.000 200.000
10 + 3.600 3.900 19.800 30.900 44.000
15+ 1.000 900 4.300 6.000 7.800
20 + 300 200 600 500 800
25+ 0 0 100 200 100
Total 130.000 318.000 1.045.000 1.438.000 1.860.000
Total 2 a 49.200 114.000 333.000 414.100 507.000
log 2 a 4, 69 5, 06 5, 52 5, 62 5,71
% 2 a <3 37,8% 35, 8% 31,9% 28,8% 27,3%
[0065] O teste foi repetido com outro lote de
T1O2. Os dados de teste são encontrados na Tabela 3.
TABELA 3. CONTAGEM DE PARTÍCULAS/100 ML VERSUS CONCENTRAÇÃO
DE TIO2
Concentração de TÍO2
Tamanho de Partícula (μΜ) 0 1 ppm 1,5 ppm 2,1 ppm
2 + 228.500 1.080.000 1.432.000 1.782.000
3 + 139.900 721.000 987.000 1.271.000
5+ 3.400 189.000 273.500 370.000
7 + 14.000 72.800 105.800 145.200
10 + 2.700 12.200 15.000 21.900
15+ 400 2.500 3.000 4.100
20 + 100 500 600 800
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33/34
25+ 100 100 200 200
Total 228.500 1.080.000 1.432.000 1.782.000
Total 2 a <3 88.600 359.000 445.000 511.000
log 2 a <3 4,95 5, 56 5, 65 5,71
% 2 a <3 38,8 33,2% 31,1% 28,7%
[0066] Com o aumento c o carregamento de T1O2,
a porcentagem de partículas na faixa de 2 a 3 microns diminuiu acima da concentração de 1,25 ppm. 0 fabricante de contador de partículas aconselhou que, em concentrações acima de 1.000.000 contagens/100 ml, ocorra alguma sombra de partículas, o que fornece contagens inferiores às que realmente estão presentes (isto é, Faixa Superior do Sensor).
[0067] Para atenuar esse erro no cálculo da quantidade de T1O2 necessária para atingir 6,5 partículas de log/100 ml, são utilizados os resultados da menor adição de T1O2 que não exceda 1,25 ppm (antes da dobra na curva).
[0068] Uma concentração desejada de T1O2 pode ser calculada da seguinte forma:
[0069] Uma equação da linha de tendência para uma quantidade média de partículas de T1O2 para uma dada concentração é:
[0070] Y (partículas 2 a 3 micron) = 276.558 xX (concentração desejada de T1O2) [0071] O número de partículas necessárias para o desafio de 6,5 Log é: 6,5 Partículas de log = 3.162.278 partículas. Portanto, a concentração de marcador necessária é: 3.162.278 partículas/276.558 = 11,43 ppm (Concentração de T1O2 desejada). Para obter partículas de 6,5 Log/100 ml, devemos adicionar 11,43 ppm de pó de T1O2 ao lado de concentrado da membrana. Para ser conservador, o valor será arredondado para 12 ppm. Portanto, 12 gramas de T1O2 podem
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34/34 ser necessários por 1.000 litros de água.
EXEMPLO 3: CONCENTRAÇÃO DE MARCADOR
A fórmula a seguir pode ser usada para calcular uma quantidade de TÍO2 necessária em um dado sistema para executar um teste de integridade direta com base em marcador:
((12 gramas de T1O2)/(1.000 litros)) x volume de água de circuito (Litros)
A Tabela 4 demonstra as quantidades de T1O2 necessárias para serem adicionadas a várias quantidades de volume de água para obter 6,5 partículas de log/100 ml.
TABELA 4. QUANTIDADES DE T1O2 ADICIONADAS POR VOLUME DE CIRCUITO
Tamanho de Unidade Volume de Água de Circuito Concentrado de Ultra Filtração de Cerâmica (Litros) Quantidade de T1O2 Exigida (gramas)
M16 505 6, 06
M3 6 980 11,76
DM3 6 1.870 22,44
M4 8 2.500 30, 00
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Claims (18)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana caracterizado por compreender:
    (a) dosar um fluido de alimentação de um circuito com pelo menos um marcador que compreende pelo menos uma partícula de desafio, sendo que o circuito compreende:
    o fluido de alimentação;
    uma bomba que compreende uma corrente de saída;
    um módulo de membrana que compreende a pelo menos uma membrana e uma corrente de saída de módulo de membrana, em que o módulo de membrana está em comunicação fluida com a corrente de saída;
    uma corrente de reciclagem de marcador em comunicação fluida com a corrente de saída de módulo de membrana e a bomba; e um meio para medir concentrações de partícula;
    (b) circular o fluido de alimentação através do módulo de membrana pelo menos uma vez para produzir um filtrado que compreende um pelo menos um marcador filtrado;
    (c) medir uma concentração de partícula de filtrado do pelo menos um marcador filtrado, filtrado no filtrado, para produzir uma medição de concentração de filtrado; e (d) determinar a partir da medição de concentração de filtrado se uma ruptura está presente na pelo menos uma membrana.
  2. 2. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a pelo menos uma membrana compreender pelo menos uma membrana de cerâmica.
  3. 3. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a pelo menos uma
    Petição 870190088067, de 06/09/2019, pág. 6/105
    2/6 membrana de cerâmica ser selecionada a partir do grupo que consiste em T1O2, ZrC2, S1C2, MnCb, SiC, CuO, MgO e AI2O3.
  4. 4. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por dosar o fluido de alimentação de um circuito com o pelo menos um marcador que compreende a pelo menos uma partícula de desafio compreende uma concentração do pelo menos um marcador de contagem de partículas de log de cerca de 6,5.
  5. 5. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a pelo menos uma partícula de desafio ser um T1O2.
  6. 6. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por ο T1O2 ser um T1O2 P25.
  7. 7. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cerca de 35% da pelo menos uma partícula de desafio por massa conter partículas entre cerca de 2 μΜ a cerca de 3 pm.
  8. 8. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pelo menos um módulo de membrana ser configurado para operar em um fluxo a partir de cerca de 100 litros/m2/h a cerca de 2.000 litros/m2/h durante o método de teste de integridade direta com base em marcador de uma membrana.
  9. 9. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda calcular um valor de remoção de log a partir da medição de concentração de filtrado, em que o valor de remoção de log é menor que cerca de 3 pm.
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    3/6
  10. 10. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana caracterizado por compreender:
    (a) isolar um circuito a partir de pelo menos uma porção de um sistema de purificação de água, sendo que o circuito compreende:
    um fluido de alimentação;
    uma bomba que compreende uma corrente de saída;
    um módulo de membrana que compreende a pelo menos uma membrana e uma corrente de saída de módulo de membrana, em que o módulo de membrana está em comunicação fluida com a corrente de saída;
    uma corrente de reciclagem de marcador em comunicação fluida com a corrente de saída de módulo de membrana e a bomba; e um meio para medir concentrações de partícula;
    (b) dosar o fluido de alimentação com pelo menos um marcador que compreende pelo menos uma partícula de desafio;
    (c) circular o fluido de alimentação através do módulo de membrana pelo menos uma vez para produzir um filtrado que compreende um pelo menos um marcador filtrado;
    (d) medir uma concentração de partícula de filtrado do pelo menos um marcador filtrado, filtrado no filtrado, para produzir uma medição de concentração de filtrado; e (e) determinar a partir da medição de concentração de filtrado se uma ruptura está presente na pelo menos uma membrana.
    11. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a pelo menos uma membrana compreender pelo menos uma membrana de cerâmica • 12. Método de teste de integridade direta com
    Petição 870190088067, de 06/09/2019, pág. 8/105
    4/6 base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a pelo menos uma membrana de cerâmica ser selecionada a partir do grupo que consiste em T1O2, ZrC2, S1C2, MnCb, SiC, CuO, MgO e AI2O3.
  11. 13. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a concentração de partícula de alimentação do pelo menos um marcador no fluido de alimentação ser de contagem de partículas de log de cerca de 6,5.
    14. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a pelo menos uma partícula de desafio ser um TiOí > · 15. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por ο T1O2 ser um T1O2 P25. 16. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com
    a reivindicação 10, caracterizado por cerca de 35% da pelo menos uma partícula de desafio por massa conter partículas entre cerca de 2 μΜ a cerca de 3 pm.
  12. 17. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o pelo menos um módulo de membrana ser configurado para operar em um fluxo a partir de cerca de 100 litros/m2/h a cerca de 2.000 litros/m2/h durante o método de teste de integridade direta com base em marcador de uma membrana.
  13. 18. Método de teste de integridade direta com base em marcador de pelo menos uma membrana, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender calcular um valor de remoção de log a partir da medição de
    Petição 870190088067, de 06/09/2019, pág. 9/105
    5/6 concentração de filtrado, em que o valor de remoção de log é menor que cerca de 3 pm.
  14. 19. Sistema de teste de pelo menos uma membrana de integridade direta com base em marcador caracterizado por compreender:
    (a) um fluido de alimentação que compreende pelo menos um marcador, sendo que o pelo menos um marcador compreende pelo menos uma partícula de desafio;
    (b) um circuito que compreende: uma bomba que compreende uma corrente de saída;
    um módulo de membrana que compreende a pelo menos uma membrana e uma corrente de saída de módulo de membrana, em que o módulo de membrana está em comunicação fluida com a corrente de saída; e uma corrente de reciclagem de marcador em comunicação fluida com a corrente de saída de módulo de membrana e a bomba; e (c) um contador de partículas, em que sistema de teste de membrana de integridade direta com base em marcador é configurado para medir um valor de remoção de log.
  15. 20. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender ainda:
    (d) um tanque de reator de alto contato com sólidos em comunicação fluida em comunicação fluida com a bomba;
    entrada configurada para receber um fluido influente, em que a entrada está em comunicação fluida com o tanque do reator de alto contato com sólidos;
    um dispositivo de medição de turbidez influente;
    (g) uma corrente de saída em comunicação fluida com o módulo de membrana; e (h) um dispositivo de medição de turbidez permeado em comunicação fluida com a corrente de saída.
    Petição 870190088067, de 06/09/2019, pág. 10/105
    6/6
    21 . Sistema, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por a pelo menos uma partícula de desafio ser um TiO2. 22 . Sistema, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por ο T1O2 se r um T1O2 P25. 23 . Sistema, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por cerca de 35% da pelo menos uma partícula
    de desafio por massa conter partículas entre cerca de 2 μΜ a cerca de 3 pm.
  16. 24. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por a pelo menos uma membrana compreender pelo menos uma membrana de cerâmica.
  17. 25. Sistema, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por a pelo menos uma membrana de cerâmica ser selecionada a partir do grupo que consiste em T1O2, ZrCb, S1O2, MnO2, SiC, CuO, MgO e AI2O3.
  18. 26. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por compreender ainda uma bomba de deslocamento positivo.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110621998B (zh) * 2017-05-19 2022-10-28 哈希公司 水处理中的膜完整性监测
CN110095209B (zh) * 2019-05-05 2021-02-02 三峡大学 一种利用磁流体研究岩石应力分布的实验装置及实验方法
CN110813098B (zh) * 2019-11-18 2022-03-08 上海安赐环保科技股份有限公司 一种硫酸法钛白粉生产方法及其中膜设备的清洗方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59198336A (ja) * 1983-04-27 1984-11-10 Daicel Chem Ind Ltd 半透膜濾過装置の漏洩検出方法および装置
EP0139202B1 (en) * 1983-09-09 1989-04-12 Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd. Apparatus for testing membrane filters, and apparatus for sterilizing liquids with use of membrane filter
US5358690A (en) 1989-01-10 1994-10-25 Lamina, Ltd. Environmental sample collection and membrane testing device
US4888114A (en) * 1989-02-10 1989-12-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Sintered coating for porous metallic filter surfaces
US5227342A (en) * 1991-05-01 1993-07-13 Wisconsin Alumni Research Foundation Process of making porous ceramic materials with controlled porosity
US5976380A (en) * 1997-05-01 1999-11-02 Millipore Corporation Article of manufacture including a surface modified membrane and process
JP2000266660A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Daikin Ind Ltd エアフィルター検査用粒子及びエアフィルターの検査方法
UA72503C2 (uk) * 1999-04-04 2005-03-15 Сода Клаб (Со2) Са Система та спосіб випробування цілісності фільтра і система водоочищення (варіанти)
US6451201B1 (en) * 2001-04-25 2002-09-17 Zenon Environmental Inc. Distributed on-line integrity testing for immersed membranes
US7011758B2 (en) * 2002-02-11 2006-03-14 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Methods and systems for membrane testing
US20090220940A1 (en) 2005-10-17 2009-09-03 Ovadia Lev Method for Testing the Integrity of Membranes
CN101394917B (zh) * 2006-03-02 2012-03-07 真锅征一 孔扩散式平膜分离装置
US7587927B2 (en) * 2006-11-14 2009-09-15 Millipore Corporation Rapid integrity testing of porous materials
US8689610B2 (en) * 2009-09-24 2014-04-08 W. L. Gore & Associates, Inc. Integrity test method for porous filters
US20110138936A1 (en) 2009-12-10 2011-06-16 Nephros, Inc. Means for testing filter integrity in a liquid purification system
US8507089B2 (en) * 2011-01-04 2013-08-13 Eastman Kodak Company Articles with porous particles for security purposes
JP5734038B2 (ja) * 2011-03-17 2015-06-10 オルガノ株式会社 膜ろ過システム及びろ過膜損傷検知方法
CN105032196A (zh) * 2015-07-22 2015-11-11 桐乡市健民过滤材料有限公司 一种超滤膜滤芯完整性检测方法

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