Hybrid processes combining microfiltration and adsorption/ion exchange for dairy wastewater treatment

• Autorzy: Woskowicz Ewa , Łożyńska Monika , Życki Maciej , Kowalik-Klimczak Anna

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie układu hybrydowego: mikrofiltracja - adsorpcja i wymiana jonowa do oczyszczania ścieków mleczarskich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study investigated the efficiency of synthetic dairy wastewater treatment using three commercial activated carbons (AC) originating from various raw materials and prepared with different granulations, such as powdered activated carbon and granular activated carbon from wood and granular activated carbon from coconut shell. The additional step after the treatment with AC was ion exchange using mixed-bed ion resins for the enhancement of impurities removal from dairy wastewater. This allowed selecting powdered activated carbon coupled with ion exchangers as the most effective system for the treatment of real dairy wastewater. Integrating these processes with microfiltration has allowed increasing the removal efficiency of both organic and inorganic impurities by 90%.

PL

W pracy zbadano efektywność oczyszczania modelowych ścieków mleczarskich z wykorzystaniem trzech komercyjnych węgli aktywowanych (AC) o różnym uziarnieniu, wykonanych z surowców roślinnych. Były to: drzewny węgiel aktywny w postaci proszkowej i granulowanej oraz granulowany węgiel aktywny z łupin orzecha kokosowego. W celu zwiększenia efektywności oczyszczania usuwania zanieczyszczeń w kolejnym etapie zastosowano proces wymiany jonowej z wykorzystaniem mieszanki żywic jonowymiennych. Pozwoliło to wytypować najskuteczniejszy adsorbent w połączeniu z procesem wymiany jonowej do oczyszczania rzeczywistych ścieków mleczarskich. Do wstępnego oczyszczania rzeczywistych ścieków mleczarskich wykorzystano mikrofiltrację oraz membranę ceramiczną, a następnie układ - węgiel aktywny/złoża jonowymienne. W ten sposób zintegrowane procesy pozwoliły zwiększyć skuteczność usuwania zarówno zanieczyszczeń organicznych, jak i nieorganicznych po procesie mikrofiltracji ścieków mleczarskich.

Słowa kluczowe

EN

activated carbon; ion exchange resins; dairy wastewater; microfiltration

PL

węgiel aktywny; żywice jonowymienne; ścieki mleczarskie; mikrofiltracja

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2019
• Tom: no. 4
• Strony: 75--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Woskowicz Ewa

• Łukasiewicz Research Network - Institute for Sustainable Technologies, Radom, Poland

autor

Łożyńska Monika

• Łukasiewicz Research Network - Institute for Sustainable Technologies, Radom, Poland

autor

Życki Maciej

• Łukasiewicz Research Network - Institute for Sustainable Technologies, Radom, Poland

autor

Kowalik-Klimczak Anna

• Łukasiewicz Research Network - Institute for Sustainable Technologies, Radom, Poland

Bibliografia

• 1. Amuda O.S, Amoo I.A., Ajayi O.O.: Performance optimization of coagulant/flocculant in the treatment of wastewater from a beverage industry. Journal of Hazardous Materials, 2006, 129, pp. 69-72.
• 2. Kowalik-KlimczakA., Stanisławek E.: Reclamation of water from dairy wastewater using polymeric nanofiltration membranes. Desalination and water treatment, 2018, 128, pp. 364-371.
• 3. Stanisławek E., Kowalik-Klimczak A.: Integration of advanced oxidation process with nanofiltration for dairy effluent treatment. Challenges of Modern Technology, 2017, 8, pp. 3-6.
• 4. Kowalik-Klimczak A., Stanisławek E., Grądkowski M.: Możliwości regeneracji wody ze zużytych ką- pieli myjących z przemysłu mleczarskiego w procesie nanofiltracji. Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 2017, 56(3), pp. 76-77 [in Polish].
• 5. Moore B.C., Cannon F.S., Westrick J.A., Metz D.H., Shrive C.A., DeMarco J., Hartman D.J.: Changes in GAC pore structure during full-scale water treatment at Cincinnati: a comparison between virgin and thermally reactivated GAC. Carbon, 2001, 39, pp. 789-807.
• 6. Boehm H.P.: Some aspects of the surface chemistry of carbon blacks and other carbons. Carbon, 1994, 32, pp. 759-769.
• 7. Newcombe G., Drikas M.: Adsorption of NOM onto activated carbon: electrostatic and non-electrostatic effects. Carbon, 1997, 35, pp. 1239-1250.
• 8. Pendleton P., Wong S. H., Schuman R., Levay G., Denoyel R., Rouquerol J.: Properties of activated carbon controlling 2 methylisoborneol adsorption. Carbon, 1997, 35, pp. 1141-1149.
• 9. Newcombe G.: Activated carbon and soluble humic substances: adsorption, desorption, and surface charge effects. Journal of Colloid and Interface Science, 1994, 164, pp. 452-462.
• 10. Faur-Brasquet C., Kadirvelu K., Le Cloirec P.: Removal of metal ions from aqueous solution by adsorption onto activated carbon sloths: adsorption competition with organic matter. Carbon, 2002, 40, pp. 2387-2392.
• 11. Vidicv R.D., Suidan M.T., Traegner U.K., Nakhla G.F.: Adsorption isotherms: illusive capacity and role of oxygen. Water Research, 1994, 24, pp. 1187-1195.
• 12. Corapcioglu M.O., Huang C.P.: The adsorption of heavy metals onto hydrous activated carbon. Water Research, 1987, 21, pp. 1031-1044.
• 13. Srivastava V.C., Mall I.D., Mishra I.M.: Adsorption of toxic metal ions onto activated carbon: Study of sorption behaviour characterization and kinetics. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 2008, 48, pp. 1269-1280.
• 14. Bansal R.C., Goyal M.: Adsorpcja na węglu aktywnym. Warszawa: Wydawnictwo NaukowoTechniczne, 2009 [in Polish].
• 15. Kabsch-Korbutowicz M.: Zastosowanie procesu wymiany jonowej do usuwania naturalnych substancji organicznych z wody. Ochrona Środowiska, 2013, 35(1), pp. 11-18 [in Polish].
• 16. Konieczny K., Rajca M., Bodzek M., KwiecińskaA.: Water treatment using hybrid method of coagulation and low pressure membrane filtration. Environment Protection Engineering, 2009, 35, pp. 5-23.
• 17. Bahadori A.: Essentials of Oil and Gas Utilities: Process Design, Equipment, and Operations. Gulf Professional Publishing, 2016.
• 18. Łobodzin P., Piątkiewicz W., Grądkowski M.: Regeneration method of aqueous, technological liquids using a dedicated microfiltration system. Solid State Phenomena, 2015, 237, pp. 271-277.
• 19. Mezohegyi G., van der Zee F.P., Font J., Fortuny A., Fabregat A.: Towards advanced aqueous dye removal processes: A short review on the versatile role of activated carbon. Journal of Environmental Management, 2012, 102, pp. 148-164.
• 20. Levine, A.D., Tchobanoglous G., Asano T.: Characterization of the size of contaminants in wastewaters: treatment and reuse implications. Journal (Water Pollution Control Federation), 1985, 57(7), pp. 805-816.
• 21. Kårelid V., Larsson G., Björlenius B.: Pilotscale removal of pharmaceuticals in municipal wastewater: comparison of granular and powdered activated carbon treatment at three wastewater treatment plants. Journal of Environmental Management, 2017, 193, pp. 491-502.
• 22. Kushwaha J.P., Srivastava V.C., Mall I.D.: Treatment of dairy wastewater by commercial activated carbon and bagasse fly ash: parametric, kinetic and equilibrium modelling, disposal studies. Bioresource Technology, 2010, 101, pp. 3474-3483.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).