UDC 628.339:66.081.6
DOI 10.35776/VST.2025.03.02

Tsabilev O. V., Uglov Sergei

VSEP Technology: how does it work?

Summary

The methods used in practice to increase the process efficiency of membrane separation of liquids as well as the most appropriate areas of their application are presented. Using the example of VSEP technology, theoretical estimates of the effect of hydrodynamic conditions on membrane separation processes are shown, where the membranes of a flat-plate module with open pressure channels are not hard-set fixed but subject to vibration in the form of sinusoidal rotary oscillations directed along the working surface. The main advantages of such processes are defined. The prospects for using VSEP technology in membrane separation processes are outlined. The importance of continuing the research trend and simulation of the hydrodynamic modes of liquid movement in pressure intermembrane channels is indicated.

Key words

VSEP technology , concentration polarization , New Logic Research , membrane separation of liquids , polarization phenomena , boundary layer , shear rate , sinusoidal membrane oscillations

Для цитирования: Цабилев О. В., Углов С. А. Технология VSEP: как это работает? // Водоснабжение и санитарная техника. 2025. № 3. С. 12–24. DOI: 10.35776/VST.2025.03.02.

The further text is accessible on a paid subscription.
For authorisation enter the login/password.
Or subscribe

REFERENCES

1. Рябчиков Б. Е. Современная водоподготовка. – М.: ДеЛи плюс, 2013. 680с.
   Riabchikov B. E. Sovremennaia vodopodgotovka [Advanced water treatment. Moscow, DeLi Print Publ., 2013, 680 p.].
2. Мулдер М. Введение в мембранную технологию / Перевод с английского. – М.: Мир, 1999. 514 с.
   Mulder M. Vvedenie v membrannuiu tekhnologiiu [Introduction into the membrane technology. Translated from English. Moscow, Mir Publ., 1999, 514 p.].
3. Anvari A., Wu J., Edalat A., et al. What will it take to get to 250,000 ppm brine concentration via ultra-high pressure reverse osmosis? And is it worth it? Desalination, 2024, v. 580, article id. 117565. DOI: 10.1016/j.desal.2024.117565.
4. Свитцов А. А. Введение в мембранные технологии. – М.: ДеЛи принт, 2007. 207 c.
   Svittsov A. A. Vvedenie v membrannye tekhnologii [Introduction into membrane technologies. Moscow, DeLi Print Publ., 2007, 207 p.].
5. Дытнерский Ю. И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. – М.: Химия, 1986. 271 с.
   Dytnerskii Iu. I. Baromembrannye protsessy. Teoriia i raschet [Baromembrane processes. Theory and calculation. Moscow Khimiia, 1986, 271 p.].
6. Nurshaun S., Navya T., Noreddine G., Hassan A. A. The evolution of feed spacer role in membrane applications for desalination and water treatment: A critical review and future perspective. Desalination, May 2023, v. 554, article id. 116505. DOI: 10.1016/j.desal.2023.116505.
7. Цабилев О. В., Стрелков А. К. Влияние степени подкисления воды на качество пермеата обратноосмотической установки // Водоснабжение и санитарная техника. 2011. № 6. С. 41–45.
   Tsabilev O. V., Strelkov A. K. [The effect of the degree of water acidification on the quality of the permeate of a reverse osmosis unit]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2011, no. 6, pp. 41–45. (In Russian).
8. Быкова П. Г., Стрелков А. К., Занина Ж. В., Васильев В. В., Цабилев О. В. Подготовка артезианской воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника. 2011. № 9, ч. 2. С. 34–39.
   Bykova P. G., Strelkov A. K., Zanina Zh. V., Vasil’ev V. V., Tsabilev O. V. [Artesian water purification for domestic water supply]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2011, no. 9, p. 2, pp. 34–39. (In Russian).
9. Цабилев О. В. Совершенствование метода приготовления добавочной воды для тепловых станций с применением барометрических технологий: Дисс. … кандидата технических наук. – Самара: СГАСУ, 2011. 158 с.
   Tsabilev O. V. Sovershenstvovanie metoda prigotovleniia dobavochnoi vody dlia teplovykh stantsii s primeneniem barometricheskikh tekhnologii [Improving the method of preparing make-up water for thermal power plants using barometric technologies. Synopsis of a thesis for Ph. D. degree in Engineering. Samara, SGASU, 2011, 158 p.].
10. Юрчевский Е. Б., Первов А. Г., Андрианов А. П., Пичугина М. А. Исследование технологических характеристик мемб­ранных элементов с открытыми напорными каналами // Теплоэнергетика. 2009. № 11. С. 46–52.
    Iurchevskii E. B., Pervov A. G., Andrianov A. P., Pichugina M. A. [Study of process characteristics of membrane elements with open pressure channels]. Teploenergetika, 2009, no. 11, pp. 46–52. (In Russian).
11. Первов А. Г., Андрианов А. П., Юрчевский Е. Б. Совершенствование конструкций мембранных аппаратов // Водоснабжение и санитарная техника. 2009. № 7. С. 62–68.
    Pervov A. G., Andrianov A. P., Iurchevskii E. B. [Improving the design of membrane apparatus]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2009, no. 7, pp. 62–68. (In Russian).
12. Яцун С. Ф., Мищенко В. Я., Яцун С. М. Исследование процесса фильтрации жидких сред через пористую поверхность при вибрационных воздействиях. Технология и технологические машины // Известия вузов. Машиностроение. 2007. № 5. С. 67–74.
    Iatsun S. F., Mishchenko V. Ia., Iatsun S. M. [Study of the process of filtration of liquid media through a porous surface under vibration effects. Technology and technological machines]. Izvestiia Vuzov. Mechanical Engineering, 2007, no. 5, pp. 67–74. (In Russian).
13. Мищенко В. Я., Кувардина Е. М. Применение вибрационного воздействия для интенсификации мембранных процессов. Технологии легкой промышленности // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2010. № 1. С. 110–112.
    Mishchenko V. Ia., Kuvardina E. M. [Using vibration effect to intensify membrane processes. Light industry technologies]. Izvestiia Vuzov. North-Caucasus Region. Technical Sciences, 2010, no. 1, pp. 110–112. (In Russian).
14. Стрелков А. К., Цабилев О. В., Гриднева М. А. Технология вибромембранного фильтрования: преодоление негативного влияния концентрационной поляризации (зарубежный опыт) // Водоснабжение и санитарная техника. 2022. № 12. С. 37–42. DOI: 10.35776/VST.2022.12.06.
    Strelkov A. K., Tsabilev O. V., Gridneva M. A. [Vibromembrane filtration technology: eliminating the negative effect of concentration polarization (international experience)]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2022, no. 12, pp. 37–42. DOI: 10.35776/VST.2022.12.06. (In Russian).
15. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика: учебное пособие. В 10 т. Т. VI. Гидродинамика. – М.: Наука, 1986. 736 с.
    Landau L. D., Lifshits E. M. Teoreticheskaia Fizika. Gidrodinamika [Theoretical physics: A textbook. In 10 volumes, v. VI. Hydrodynamics. Moscow, Nauka Publ., 1986, 736 p.].
16. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя / Перевод с немецкого. – М.: Наука, 1974. 712 с.
    Shlihting G. Teoriia pogranichnogo sloia [Boundary layer theory. Translated from German. Moscow, Nauka Publ., 1974, 712 p.].
17. Сычёв В. В., Рубан А. И., Сычёв В. В., Королев Г. Л. Асимптотическая теория отрывных течений. – М.: Наука, 1987. 256 с.
    Sychev V. V., Ruban A. I., Sucgev V. V., Korolev G. L. Asimptoticheskaia teoriia otryvnykh techenii [Asymptotic theory of separated flows. Moscow, Nauka Publ., 1987, 256 p.].
18. Цабилев О. В., Углов С. А., Васильченко В. Н., Копытин Ю. А. Технология VSEP для минимизации объема концентрата обратного осмоса: пилотные испытания // Водоснабжение и санитарная техника. 2023. № 12. С. 16–27. DOI: 10.35776/VST.2023.12.03.
    Tsabilev O. V., Uglov S. A., Vasil’chenko V. N., Kopytin Iu. A. [Pilot tests of VSEP technology to minimize the amount of reverse osmosis concentrate]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2023, no. 12, pp. 16–27. DOI: 10.35776/VST.2023.12.03. (In Russian).
19. Рейнольдс А. Дж. Турбулентные течения в инженерных приложениях / Перевод с английского. – М.: Энергия, 1979. 408 с.
    Reinolds A. J. Turbulentnye techeniia v inzhenernykh prilozheniiakh [Turbulent flows in engineering applications. Translated from English. Moscow, Energiia Publ., 1979, 408 p.].
20. Берд Р., Стьюарт В., Лайтфут E. Явления переноса / Перевод с английского. – M.: Химия, 1974. 688 с.
    Berd R., Stuart V., Lightfoot E. Iavleniia perenosa [Phenomena of a transfer. Translated from English. Moscow, Khimiia Publ., 1974, 688 p.].
21. Шрамм Г. Основы практической реологии. – М.: Колос, 2003. 296 с.
    Shramm G. Osnovy prakticheskoi reologii [Fundamentals of practical rheology. Moscow, Kolos Publ., 2003, 296 p.].
22. Буевич Ю. А. Приближенная статистическая теория взвешенного слоя // Прикладная механика и техническая физика. 1966. № 6. С. 35–47.
    Buevich Iu. A. [Approximate statistical theory of weighted layer]. Prikladnaia Mekhanika i Tekhnicheskaia Fizika, 1966, no. 6, pp. 35–47. (In Russian).
23. Членов В. А., Михайлов Н. В. Виброкипящий слой. – М.: Наука, 1972. 343 с.
    Chlenov V. A., Mikhailov N. V. Vibrokipiashchii sloi [Vibrofluidized bed. Moscow, Nauka Publ., 1972, 343 p.].