Ocena skuteczności usuwania wybranych substancji aktywnych biologicznie w procesie nanofiltracji

• Autorzy: Kamińska G. , Dudziak M. , Bohdziewicz J. , Kudlek E.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2016.10(1)018

Warianty tytułu

EN

Effectivness of removal of selected biologically active micropollutants in nanofiltration

• Konferencja: ECOpole’15 Conference (14-16.10.2015, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy podjęto badania nad oceną skuteczności usuwania pięciu różnych związków należących do grupy substancji aktywnych biologicznie, tj. benzo(a)pirenu (BaP), antracenu (ANT), diklofenaku (DCL), pentachlorofenolu (PCP) i oktylofenolu (OP), w procesie nanofiltracji. Przedmiotem badań były modelowe roztwory tych substancji o stężeniu 500 μg/dm3, wykonane na bazie wody zdejonizowanej. Uzyskane wyniki badań porównano pod kątem skuteczności usuwania wybranych związków z syntetycznych i rzeczywistych odpływów z komunalnej oczyszczalni ścieków. Wykazano, że na skuteczność procesu nanofiltracji istotny wpływ ma rodzaj membrany nanofiltracyjnej, właściwości fizykochemiczne usuwanych związków, jak również rodzaj matrycy środowiskowej poddawanej oczyszczaniu. Najwyższą efektywność usuwania zaobserwowano dla benzopirenu w trakcie nanofiltracji wody zdejonizowanej. Współczynniki retencji wynosiły wówczas od 99,82 do 99,94%, co oznacza praktycznie jego całkowite usunięcie. Z kolei dla pozostałych związków z wyjątkiem oktylofenolu zaobserwowano odwrotną tendencję, wyższe współczynniki retencji uzyskano, gdy filtrowanym medium były ścieki syntetyczne lub rzeczywiste. Przeprowadzone badania udokumentowały złożony mechanizm separacji małocząsteczkowych mikrozanieczyszczeń organicznych w procesie nanofiltracji wynikający m.in. z oddziaływań międzycząsteczkowych, efektu sitowego, jak również adsorpcji.

EN

This study addressed the removal efficiency of five different compounds classified as biologically active compounds ie benzo(a)pyrene (BaP), anthracene (ANT), diclofenac (DCL), pentachlorophenol (PCP), octylphenol (OP) in nanofiltration. They were removed from deionized water solution of 500 μg/dm3 and comparatively from synthetic and municipal effluent. It was found that the efficiency of the nanofiltration depends significantly both on type of membrane and the environmental matrix and physic-chemical properties of the compounds present in the treated waste feed. The highest retention was observed for benzo(a)pyrene removed from deionized water. In this case, the retention of BaP varied from 99.82 do 99.94%. For other compounds (excluding octylphenol) we observed an inverse trend, higher retention degrees were obtained when the synthetic or real effluent were filtered. Studies documented a complex mechanism of separation of low molecular weight organic micropollutants in nanofiltration, which could be a result of intermolecular interactions, sieve effect and adsorption.

Słowa kluczowe

PL

substancje aktywne biologicznie; nanofiltracja

EN

nanofiltration; biologically active compounds

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 10, No. 1
• Strony: 155--164
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Kamińska G.

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, tel. [phone], fax [phone]

autor

Dudziak M.

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, tel. [phone], fax [phone]

autor

Bohdziewicz J.

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, tel. [phone], fax [phone]

autor

Kudlek E.

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, tel. [phone], fax [phone]

Bibliografia

• [1] Bolong N, Ismail A, Salim M, Matsuura T. Desalinaton. 2009;239:229-246. DOI: 10.1016/j.desal.2008.03.020.
• [2] Soares A, Guieysse B, Jefferson B, Cartmell E, Lester J. Environ Int. 2009;34:1033-1049. DOI: 10.1016/j.envint.2008.01.004.
• [3] Schäfers C, Teigeler M, Wenzel A, Maack G, Fenske M, Segner H. J Toxicol Environ Health A. 2007;70(9):768-779. DOI: 10.1080/15287390701236470.
• [4] Wang X, Miao Y, Zhang Y, Cheng Li Y, Wu M, Yu G. Sci Total Environ. 2013;447:80-89. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2012.12.086.
• [5] Patrolecco L, Ademollo N, Capri S, Pagnotta R, Polesello S. Chemosphere 2010;81:1386-1392. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2010.09.027.
• [6] Mihaich E, Friederich U, Caspers N, Hall AT, Klecka G, Dimond S, et al. Ecotox Environ Safety. 2009;72:1392-1399. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2009.02.005.
• [7] Mariel A, Alejandra B, Silvia P. Environ Toxicol Pharm. 2014;38:634-642. DOI: 10.1016/j.etap.2014.08.014.
• [8] Kalinowski R, Załęska-Radziwiłł M. Inż Ochr Środ. 2005;8:179-188. https://is.pcz.pl/124/index/czasopismo_ochrona_i_inzynieria_srodowiska/22.html.
• [9] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/105/WE z dnia 16 grudnia 2008 r. w sprawie środowiskowych norm jakości w dziedzinie polityki wodnej, zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy Rady 82/176/EWG, 83/513/EWG, 84/156/EWG, 84/491/EWG i 86/280/EWG oraz zmieniająca dyrektywę 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/?uri=CELEX%3A32008L0105.
• [10] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2013/39/UE z dnia 12 sierpnia 2013 r. zmieniająca dyrektywy 2000/60/WE i 2008/105/WE w zakresie substancji priorytetowych w dziedzinie polityki wodnej. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/?uri=CELEX%3A32013L0039.
• [11] Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2000 r. ustanawiająca ramy wspólnotowego działania w dziedzinie polityki wodnej. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/ TXT/?uri=celex%3A32000L0060.
• [12] Hajibabania S, Verliefde A, McDonald J, Khdan S, Le-Clech P. J Membrane Sci. 2011;373:130-139. DOI: 10.1016/j.memsci.2011.02.040.
• [13] Acero J, Benitez F, Teva F, Leal A. Chem Eng J. 2010;163:264-272. DOI: 10.1016/j.cej.2010.07.060.
• [14] Dudziak M. Separacja mikrozanieczyszczeń estrogenicznych wysokociśnieniowymi technikami membranowymi. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej; 2013.
• [15] Bellona C, Drewes JE, Xu P, Amy G. Water Res. 2004;38:2795-2809. DOI: 10.1016/j.watres.2004.03.034.
• [16] Semião A, Schäfer A. J Membrane Sci. 2013;431:244-256. DOI: 10.1016/j.memsci.2012.11.080.
• [17] Schäfer A, Akanyeti I, Semiӑo A. Adv Colloid Interface Sci. 2011;164:100-117. DOI: 10.1016/j.cis.2010.09.006.
• [18] Hajibabania S, Verliefde A, McDonald J, Khdan S, Le-Clech P. J Membrane Sci. 2011;373:130-139. DOI: 10.1016/j.memsci.2011.02.040.
• [19] Acero J, Benitez F, Teva F, Leal A. Chem Eng J. 2010;163:264-272. DOI: 10.1016/j.cej.2010.07.060.
• [20] Radjenovic J, Petrovic M, Ventura F, Barcelo D. Water Res. 2008;42:3601-361. DOI: 10.1016/j.watres.2008.05.020.
• [21] https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/2336.
• [22] Okey AB, Dubé AW, Vella LM. Cancer Res. 1984;44:1426-1432. http://cancerres.aacrjournals.org/content/44/4/1426.full-text.pdf.
• [23] Azzouz A, Ballesteros E. J Chromatogr A. 2014;1360:248-257. DOI: 10.1016/j.chroma.2014.07.059.
• [24] Zeng F, He Y, Lian Z, Xu J. Sci Total Environ. 2014;466-467:577-585. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2013.07.072.
• [25] McCallum EA, Hyung H, Anh Do T, Huang C, Kim J. J Membrane Sci. 2008;319:38-43. DOI: 10.1016/j.memsci.2008.03.014.
• [26] Yoon Y, Westerhoff P, Snyder S, Wert E. J Membrane Sci. 2006; DOI: 10.1016/j.memsci.2005.06.045.
• [27] Mohammad AW, Teow YH, Ang WL, Chung YT, Oatley-Radecliffe DL, Hilal N. Desalination. 2015;356:226-254. DOI: 10.1016/j.desal.2014.10.043.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.