Comparison of porosity assessment techniquesfor low-cost ceramic membranes

Abstract

En el presente trabajo se han caracterizado mediante diferentes métodos membranas cerámicas de bajo coste desarrolladas para tratar aguas residuales en reactores biológicos de membrana (MBR) o mediante tratamientos terciarios. Las membranas se prepararon mediante diferentes procedimientos (prensado uniaxial y extrusión, con o sin adición de almidón como material generador de poros). El tamaño del poro de estas membranas cerámicas simétricas se determinó mediante 2 métodos diferentes: punto de burbuja y porosimetría de intrusión de mercurio. Los resultados obtenidos mediante ambos métodos mostraban concordancia, lo que confirma la validez del método de punto de burbuja para la medida del tamaño del poro medio de las membranas. Además, se ha estudiado la permeabilidad al aire y agua de estas membranas cerámicas: la relación entre la permeabilidad de ambos fluidos es consistente con el ratio de viscosidades, de acuerdo con la ecuación de Hagen-Poiseuille.

Several characterization methods were applied to low cost ceramic membranes developed for wastewater treatment in membrane bioreactors (MBRs) and/or tertiary treatments. The membranes were prepared by four different procedures (uniaxial pressing and extrusion, both with and without starch addition to generate pores). The pore size of these symmetric ceramic membranes was measured by two different methods: bubble point and intrusion mercury porosimetry. A good agreement between both methods was achieved, confirming the validity of the bubble point method for the measurement of the mean pore size of membranes. Air and water permeations of these ceramic membranes were also studied. The relationship between the permeation of both fluids is consistent with the ratio of viscosities, according to the Hagen–Poiseuille equation.