In the paper, the permeability of polymer nanofiltration membranes was analysed. The studies were carried out for the model wastewater chromium (III) solutions at pH 4. The model wastewater chromium (III) solutions were included different concentrations of NaCl, Na2SO4, and CrCl3 . It was found that on the membrane permeability is influenced by their morphology and electrostatic properties, regardless of the composition of the feed. The negative charge of the DL membrane was limited by the polarization of the membrane and the osmotic effect. This had a beneficial effect on the permeability of the DL membrane. It positively influenced the permeability of the membrane. For the HL membrane, it does not have a surface charge under the process conditions, and the electrostatic effect is not observed. The formation of the polarization layer and the osmotic effect is limited only to a small extent by the Donnan effect. Thus, a significantly higher permeability drop for the separated salt of solutions was observed for the HL membrane, despite its looser structure. In the case of the CK membrane, it increased the polarization of the membrane, because, under the process conditions, the membrane was positively charged. This caused a reduction in membrane permeability, practically excluding its use as a nanofiltration membrane for concentrating chromium in salt solutions. The presence of small amounts of chromium in the solution containing a fixed concentration of chlorides and sulphates resulted in a slight increase in the permeability of the DL membrane to the solutions of the salts themselves. In the case of the HL membrane, this relationship was not observed. In the case of both membranes, an increase in chromium concentration caused a constant, slow decrease in permeability.
PL
W pracy przeanalizowano przepuszczalność polimerowych membran nanofiltracyjnych. Badania przeprowadzono dla modelowych roztworów ścieków chromowych o pH 4, zawierających różne stężenia NaCl, Na2SO4 oraz CrCl3 . Stwierdzono, że bez względu na skład nadawy, przepuszczalność membran zależy od ich morfologii oraz właściwości elektrostatycznych. Ujemny, w warunkach procesu, ładunek membrany DL ograniczał polaryzację membrany oraz efekt osmotyczny, co korzystnie wpływało na jej przepuszczalność. W przypadku membrany HL, w warunkach procesu nie posiada ona ładunku powierzchniowego, więc nie obserwuje się efektu elektrostatycznego. Powstawanie warstwy polaryzacyjnej i efektu osmotycznego tylko w nieznacznym stopniu jest niwelowane przez efekt Donnana. Zatem w przypadku membrany HL, mimo jej otwartej struktury, obserwowano znacznie wyższy spadek przepuszczalności dla separowanych roztworów soli. W przypadku dodatnio naładowanej w warunkach procesu membrany CK występowało zwiększenie polaryzacji membrany oraz obniżenie jej przepuszczalności. Praktycznie wykluczające użycie membrany CK jako membrany nanofiltracyjnej do zatężania chromu w roztworach soli. Obecność niewielkich ilości chromu w mieszaninie zawierającej ustalone stężenie chlorków i siarczanów powodowała nieznaczny wzrost przepuszczalności membrany DL w stosunku do roztworów samych soli. W przypadku membrany HL takiej zależności nie obserwowano. W przypadku obu membran wzrost stężenia chromu powodował stały, powolny spadek przepuszczalności.
W świetle postępującego wyczerpywania się zasobów tradycyjnych paliw płynnych prowadzone są prace nad możliwością uzupełnienia ich paliwami gazowymi. Jedną z takich propozycji jest biogaz. Biogaz może być przekształcany zarówno w energię elektryczną, jak i ciepło w silnika spalinowych. Pracy układu zasilania oraz samego silnika spalinowego towarzyszą straty energii na poziomie 60-65%. W celu poprawienia sprawności ogólnej takich układów przeprowadza się szeregi prac i badań. W artykule poruszono zagadnienie strat energii kinetycznej paliwa gazowego wynikających z pracy regulatora ciśnienia paliwa. Zaproponowano zastąpienie tradycyjnego regulatora ciśnienia stacją turbinową zasilania elektrycznego. Wykazano, że układ taki umożliwia wykorzystanie energii redukcji ciśnienia gazu co wpływa korzystnie na poprawę całkowitej sprawności energetycznej silnika.
EN
The operation of the power system and the internal combustion engine itself is accompanied by energy losses of 60-65%. The article introduce the issue of loss of kinetic energy of gas fuel resulting from the operation of the fuel pressure regulator. It was proposed to replace the traditional pressure regulator with an electric turbine station. It has been shown that such a system enables the use of energy to reduce gas pressure which has a positive effect on improving the overall energy efficiency of the engine.
The kinetics of chromium(III) transport through a supported liquid membrane containing both a di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) and bis-(2,4,4-trimethylpentyl) phosphinic acid (Cyanex272) as an ions carrier was investigated. It was found that under a characteristic concentration of the carriers into the organic phase membrane provides much higher efficiency than the membrane containing only one of the extractants. In the studied system the optimal carrier concentration in the membrane is 0.16 mol/dm3 and 0.9 mol/dm3 for Cyanex272 and D2EHPA, respectively. Moreover, the authors indicate that only D2EHPA can act as an individual carrier in the membrane. In the case of Cyanex272 the stable structures with chromium(III) ions are formed in the membrane, which prevents effective re-extraction. Additionally, intensive stirring of an aqueous phase in another factor that has a positive influence on the transport kinetics in the double-carrier membrane. Increasing a stirring rate up to 1200 rpm shortens the process time and allows total re-extraction of chromium.
Podczas badań określono wpływ początkowego stężenia siarczanów obecnych w chromowych ściekach garbarskich na wydajność i efektywność rozdział filtrowanego roztworu na dwie kąpiele umożliwiając jego ponowne wykorzystanie. Stwierdzono, że wysokie początkowe stężenie siarczanów sprzyja łatwiejszemu przenikaniu jonów chlorkowych przez membranę do permeatu, ale przyczynia się również do wydłużenia czasu potrzebnego na uzyskanie założonego współczynnika zatężenia jonów chromu(III) w retentacie.
EN
The effect of sulphate concentration in chromium tannery wastewater on the productivity and effectiveness of the filtered solution enabling its distribution on two reusable baths was determined. The hight initial sulphate concentration supported the simpler permeation of chloride ions throught the membrane to permeate and also increased the time needed to obtain the defined rate of chromium(III) concentration factor in retentate.
The work was carried out discussions on the possibility of the use of exhausted chromium bath regenerated in the process of nanofiltration for leather tanning. Application of nanofiltration process for recycling the exhausted chromium bath, preceded by the preliminary purification, allows to get regenerated bath by repetitive composition. It has been shown that the use of regenerated bath in the final step of tanning allows to get good quality chrome tanning hides.
Zbadano zjawisko powstawania wody w membranie ciekłej zawierającej D2EHPA oraz CYANEX272 w roli przenośników jonów. W układzie zachodzi micelizacja cząsteczek D2EHPA, a w powstających agregatach tworzą się przestrzenie/kanały transportowe umożliwiające przepływ jonów Cr(III). CYANEX 272 nie tworzy tak rozbudowanych struktur. Opisany mechanizm transportu stanowić będzie podstawę teoretyczną do opracowania modelu matematycznego dla transportu jonów Cr(III) w badanym układzie z SLM.
EN
A phenomenon of water formation in the liquid membrane containing D2EHPA and CYANEX272 as ions carriers was investigated in the paper Micellization of the D2EHPA particles occurs in the system. Transportation spaces/channels are formed inside created aggregates allowing the flow c Cr(III) ions. CYANEX 272 does not create such large structures. This transportation mechanism should provide a theoretical basis for the mathematical model of Cr (III) transportation in the system studied.
Podczas badań określono skuteczność czyszczenia membran NF za pomocą pojedynczych kąpieli myjących takich jak: kwas solny, wodorotlenek sodu, a także w zintegrowanym systemie dwustopniowego czyszczenia za pomocą kwasu solnego i wodorotlenku sodu. Jedynie zastosowanie dwustopniowego mycia membran NF umożliwia przywrócenie początkowych ich właściwości.
EN
The effectiveness of NF membranes’ cleaning by hydrochloric acid or sodium hydroxide baths and also in the integrated system of two-stage cleaning by hydrochloric acid and sodium hydroxide was analyzed in the paper. Only the two-stage cleaning of NF membranes enabled one to restore their initial properties.
The effect of anionic surfactant on the surface structure of nanofiltration membranesAbstract: The effect of cleaning bath – sodium dodecyl sulphate solution on the surface structure of the polymer membrane used during nanofiltration of concentrated salt solutions have been presented in this paper. It was found that the use of the cleaning bath with sodium dodecyl sulphate caused a significant reduction in the separation and permeability possibilities of tested membrane.
Analyze of chromium(III) transport process from mixtures of Cr(III)/Cr(VI) ions with polymer inclusion membrane (PIM) system have been done. Di(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) have been used as a carrier. It was found that the transport efficiency in PIM is dependent on the carrier concentration in the membrane. It was found that there is an optimal range of carrier concentration in the membrane, which ensures rapid and efficient transport. In studied system optimal D2EHPA concentration was in range between 0,9- 1,5 mol/dm3. Membrane worked as selective barrier for Cr(VI) ions. However increase of Cr(VI) concentration above 0,0005 mol/dm3 negatively influenced Cr(III) transport. It was caused by degradation of the polymer inclusion membrane made of cellulose triacetate (CTA) . Strongly oxidizing Cr(VI) ions can damage polymer inclusion membrane with CTA matrix. The chemical attack of strongly oxidant Cr(VI) ions could lead either to hydrolysis of the pendant acetyl group or to oxidation of polymer backbone leading to chain scission. Moreover, oxidation is accelerated at high concentration of Cr(VI) ions. The membrane containing D2EHPA as a carrier can be recommended for selective separation of Cr(III) ions only from diluted Cr(VI)/Cr(III) mixtures. However the polymer inclusion membrane need a change the polymer matrix.
In the paper the deep analysis of the use of membrane pressure processes for volume minimalize of chromium tannery wastewaters have been presented. Low and medium pressure membrane processes like MF, UF, NF caused three times reduction of chromium wastewaters utilize by chemical precipitation. Chromium regenerated bath - twice higher chromium concentration in comparison to chromium concentration into raw wastewater - can be recirculated. It results in reduction of hazardous chemicals and water used in the tannery process. Proper design of initial cleaning procedure preventing its fouling and can be assuring high efficiency of membrane processes.
In this study, facilitated transport of Cr(III) ions through supported liquid membrane (SLM) was investigated. As a carrier di-nonylonaphthalenesulfonic acid (DNNSA) and di(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) were used. Additionally, the effect of carrier concentration in the membrane on ion transport was observed and the optimum concentration of carriers was determined. The most effective transport of Cr(III) ions across SLM consisting of 15% D2EHPA and 25% DNNSA was found. The facilitated transport of chromium in the SLM system depended on the type of carrier, its concentration, and the pH value of the aqueous solutions.
PL
W pracy zbadano transport przenośnikowy jonów Cr(III) w układzie z immobilizowaną membraną ciekłą (SLM). Jako przenośników jonów użyto kwasu di(2-etyloheksylo) fosforowego (D2EHPA) oraz kwasu dinonylonaftaleno fosforowego (DNNSA). Zbadano wpływ stężenia przenośnika na kinetykę transportu jonów Cr(III). Określono optymalne stężenia dla przenośników, przy którym transport zachodził najefektywniej. Dla D2EHPA wynosiło ono 15%, natomiast dla DNNSA 25%. Stwierdzono, że transport jonów Cr(III) przez SLM jest zależny przede wszystkim od rodzaju i stężenia przenośnika w membranie. Na wydajność procesu ma również wpływ pH.
Tannery industry using about 45 m3 of water per 1 ton of raw skin. Due to good quality of the leather the process water must be characterized by very low hardness. The paper presents techno-economic evaluation of nanofiltration softening of ground water for tannery industry on the basis of ours laboratory investigation. The test carried out indicated that nanofiltration installation investment end exploitation coast is very low. Moreover, compact structure, mobility and possibilities of process automation to makes them very attractive for micro- and small tannery enterprises.
W pracy przeanalizowano możliwość użycia membrany NF typu UL do regeneracji chromowych ścieków garbarskich. Stwierdzono, żc warunki procesu powodują niekorzystne i nieodwracalne zmiany właściwości selektywnych testowanej membrany. Ponadto niekorzystnym zmianom ulega struktura membrany. Otrzymane wyniki wskazują, żc membrana NF typu IIL nic nadaje się do regeneracji chromowych ścieków garbarskich.
EN
The possibility of the application of HL membrane to regeneration of chromium tannery wastewater was analyzed. The results showed that the process conditions caused the unfavourable and irreversible change of selective properties of tested membrane. Moreover the membrane structure submitted the disadvantageous changes. Obtained results show that the HL membrane isn't granting to regeneration of chromium tannery wastewater.
W pracy zbadano wpływ stężenia Cr(VI) na selektywny rozdział Cr(III/VI) przez SLM. Jako przenośników użyto DNNSA oraz D2E11PA. Membrana zarówno z DNNSA, jak i D2EHPA stanowiła selektywną barierę dla jonów Cr(VI). Wzrost początkowego stężenia Cr(VI) wpływał negatywnie na transportu Cr(III). Zastosowaniu badanej membrany umożliwia selektywne wydzielanie Cr(lII) z rozcieńczonych roztworów Cr(VI).
EN
In this study the influence of concentration of Cr(Vl) for selective distribution of Cr(III/VI) by SLM was investigated. DNNSA and D2EI1PA were used as a carriers. SLM with DNNSA or D2EIIPA was selective barrier for Cr(VI). The increase of initial Cr(Vl) concentration negative influenced on Cr(Iil) transport. Selective separation of Cr(lII) from dilute solution of Cr(VI) for system with tested membrane is possible.
In the paper the deep analysis of the use of membrane pressure processes for removal of sulphides and chromium from tannery wastewaters have been presented. Low- and medium pressure membrane processes like MF, UF, NF have been proposed for regeneration and water recirculation of both lime-sulphide and chromium tannery bath. It results in reduction of hazardous chemicals and water used in the tannery process. Only restrict dividing of tannery wastewater on non-chromium and chromium wastewater as well as proper selection of membrane cleaning procedure preventing its fouling can be assuring high efficiency of membrane processes.
On the base of questionnaires on representative group of 21 tanneries in Poland the assessment of possibilities of cleaner technology implementation has been done. The results indicated on wide possibilities for eco-technology implementation in Polish tanneries, especially in SME's enterprises group. Different actions can be undertaken both in investment's and non-investment's range changes, for example, in the range of the limiting of water usage.
The analyze and discussion of actual condition of an assessment of CP Environmental Management System has been done. There is no CP EMS registered actually in the polish tanneries. As a main reason of that the insufficient level of awareness of CP idea's with the polish tanneries managers was adopted. This situation can be changed by the direct, systematic information action about CP idea's as well as the rules and benefits of its implementation for tanneries managers. It can be done by special PRCP Association consulting-operating groups consisting of tanneries specialists.
On the base of questionnaires on representative group of 21 tanneries in Poland the assessment of possibilities of cleaner technology implementation has been done. The results indicated on wide possibilities for eco-technology implementation in Polish tanneries, especially in SME’s enterprises group. Different actions can be undertaken both in investment’s and non-investment’s range changes, for example, in the range of the limiting of water usage.
W pracy przedstawiono wyniki badań uzyskane podczas nanofiltracji modelowych roztworów ścieków garbarskich o stężeniach 500, 1000, 2000 mg Cr3+/L. Badania przeprowadzono w półtechnicznej instalacji membranowej wyposażonej w spiralny moduł nanofiltracyjny. Zbadano wpływ ciśnienia transmembranowego na objętościowy strumień pcrmeatu oraz retencję chromu(III).
EN
The paper presents results obtained during nanofiltration of model tannery wastewaters containing 500, 1000, 2000 mg Cr' /L. Experiments were carried out in a pilot membrane installation equipped with the spiral-wound nanofiltration module. An influence of trans-membrane pressure on permeate flux and retention of chromium(III) was studied.
W pracy zbadano wpływ stężenia przenośnika, wpływ temperatury oraz pH fazy zasilającej na kinetykę procesu transportu jonów chromu (III) przez ciekłe membrany unieruchomione stosując jako przenośnik kwas dinonylonaftalenosulfonowy (DNNSA). Wyraźny wpływ badanych parametrów na kinetykę transportu wskazuje, iż optymalne właściwości membran ciekłych ograniczone są do wąskiego przedziału parametrów procesowych charakterystycznych dla danego przypadku.
EN
An influence of temperature, pH in the feed phase and carrier concentration in membrane on kinetics of chromium(III) ions transport through the supported liquid membrane consisting as a carrier di-no nylnaphtalenesulfonic acid (DNNSA) was investigated. A visible influence of each parameter on transport kinetics was observed. Optimum properties of liquid membrane are strongly restricted by process parameters, which are characteristic for a given case.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.