Przydatność wybranych kationowych środków powierzchniowo czynnych do usuwania nieorganicznych związków fosforu z roztworów wodnych metodą ultrafiltracji micelarnej

• Autorzy: Majewska-Nowak K. , Górna J.

Warianty tytułu

EN

Usability of cationic surfactants for inorganic phosphorous compound removal from water solutions by micellar enhanced ultrafiltration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań nad skutecznością usuwania fosforanów w procesie ultrafiltracji micelarnej (MEUF) z wykorzystaniem membran celulozowych. Oceniono przydatność surfaktantów kationowych do separacji fosforanów z modelowych roztworów wodnych. W doświadczeniach wykorzystano membrany celulozowe (Microdyn Nadir) o różnej granicznej rozdzielczości (5 kDa, 10 kDa i 20 kDa) oraz dwa surfaktanty kationowe (bromek cetylotrimetyloamoniowy – CTAB oraz chlorek cetylopirydynowy – CPC). Stężenie surfaktantów wynosiło 2 CMC, 3 CMC i 6 CMC. Stwierdzono, że najlepszymi właściwościami separacyjnymi charakteryzowała się membrana o granicznej rozdzielczości 10 kDa – skuteczność usuwania fosforanów wynosiła 40÷75% w przypadku roztworów z dodatkiem CPC i 38÷68% w przypadku roztworów zawierających CTAB. Zwiększenie stężenia surfaktantów miało wpływ na poprawę skuteczności usuwania fosforanów oraz jednoczesne zmniejszanie przepuszczalności membran.

EN

This paper reports the results of phosphate removal by micellar enhanced ultrafiltration (MEUF) using cellulose membranes. Usability of cationic surfactants for removal of phosphates from aqueous solutions was assessed. Cellulose membranes (Microdyn Nadir) of various cut-off values (5, 10 and 30 kDa) and two cationic surfactants (hexadecyltrimethylammonium bromide, CTAB and hexadecylpyridinium chloride, CPC) were used in the experiments. The surfactant concentration was 2, 3 and 6 CMC (critical micelle concentration). Cellulose membrane with a cut-off value of 10 kDa exhibited the best separation properties – phosphate removal efficacy varied from 40 to 75% and from 38 to 68% for solutions containing CPC and CTAB, respectively. It was observed that increase in surfactant concentration resulted in the improvement in phosphate removal efficacy and in the concurrent worsening of membrane permeability.

Słowa kluczowe

PL

oczyszczanie wody; fosforany; bromek cetylo-trimetyloamoniowy

EN

water treatment; phosphates; hexadecyltrimethylammonium bromide

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 35, nr 2
• Strony: 47--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab.

Twórcy

autor

Majewska-Nowak K.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Zakład Technologii Oczyszczania Wody i Ścieków, Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Górna J.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Zakład Technologii Oczyszczania Wody i Ścieków, Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• 1. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 24 lipca 2006 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. Dz. U. nr 137, poz. 984.
• 2. A.L. KOWAL: Ochrona sieci wodociągowej przed korozją i zarastaniem. Ochrona Środowiska 1997, vol. 67, nr 4, ss. 3–6.
• 3. A. SZUSTER: Zastosowanie technologii SeaQuest jako metody ochrony sieci dystrybucji wody pitnej przed korozją i zarastaniem. Inżynieria Ekologiczna 2001, nr 4, ss. 83–87.
• 4. M. ŚWIDERSKA-BRÓŹ, M. WOLSKA: Skuteczność koagulacji kontaktowej w usuwaniu substancji biogennych z wody. Ochrona Środowiska 2010, vol. 32, nr 2, ss. 3–7.
• 5. B. KOŁWZAN: Analiza zjawiska biofilmu – warunki jego powstawania i funkcjonowania. Ochrona Środowiska 2011, vol. 33, nr 4, ss. 3–14.
• 6. S.M. RYBICKI: Wpływ obecności związków fosforu na jakość wody do spożycia. Gaz, woda i technika sanitarna 2007, nr 9, ss. 36–38.
• 7. A.L. KOWAL [red.]: Odnowa wody. Podstawy teoretyczne procesów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1996.
• 8. K. MIKSCH, J. SIKORA: Biotechnologia ścieków. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010.
• 9. L. PRZYWARA: Warunki i możliwości usuwania fosforanów i fosforu ogólnego ze ścieków przemysłowych. Rozprawa doktorska, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Środowiska, Kraków 2006.
• 10. M. ŚWIDERSKA-BRÓŻ, M. WOLSKA: Efficiency of ozonation followed by filtration through a biologically active adsorption bed at removing biogenic organic substances from surface water. Environment Protection Engineering 2012, Vol. 38, No. 2, pp. 19–28.
• 11. M. BODZEK, J. BOHDZIEWICZ, K. KONIECZNY: Techniki membranowe w ochronie środowiska. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1997.
• 12. J. ĆWIKŁA, K. KONIECZNY: Treatment of sludge water with reverse osmosis. Environment Protection Engineering 2011, Vol. 37, No. 4, pp. 21–34.
• 13. A.L. KOWAL, M. ŚWIDERSKA-BRÓŻ: Oczyszczanie wody. Podstawy teoretyczne i technologiczne, procesy i urządzenia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.
• 14. M. BODZEK, K. KONIECZNY: Usuwanie zanieczyszczeń nieorganicznych ze środowiska wodnego metodami membranowymi. Wydawnictwo Seidel-Przywecki, Warszawa 2011.
• 15. K. PROCHASKA, M. BIELSKA, K. DOPIERAŁA: Wybrane fizykochemiczne aspekty filtracji membranowej. Membrany. Teoria i Praktyka 2009, z. III, ss. 80–109.
• 16. C. DAS, M.K. PURKAIT: Micellar-enhanced ultrafiltration and its appplications. In: K. MOHANTY, M.K. PURKAIT [Eds.]: Membrane Technologies and Applications. CRC Press, Boca Raton 2012.
• 17. J.F. SCAMEHORN, J.H. HARWELL: Surfactants in the environment. In: R.T. COFFEY [Ed.]: New Horizons: An AOCS/CSMA Detergent Industry Conference. AOCS Press, Champaing 1996.
• 18. R. CAMARILLO, I. ASENCIO, J. RINCON: Micellar enhanced ultrafiltration for phosphorus removal in domestic wastewater. Desalination and Water Treatment 2009, No. 6, pp. 211–216.
• 19. K. BAEK, B.-K. KIM, J.-W. YANG: Application of micellar enhanced ultrafiltration for nutrients removal. Desalination 2003, Vol. 156, pp. 137–144.