Application of Fenton Reaction and Nanofiltration for the Recovery of Process Water

• Autorzy: Żyłła Renata , Kos Lech

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.7516

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie procesu Fentona i nanofiltracji do odzysku wody technologicznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study, the Fenton process and nanofiltration were used to purify wastewater from dyeing with reactive dyes. Ferrous sulfate doses ranging from 100 to 1000 mg/dm³ and hydrogen peroxide doses ranging from 2.5 to 10 cm³/dm³were applied. It was found that in the whole range of ferrous sulfate doses, the degree of decolorisation was very high, reaching 97-99%. Consequently the wastewater from the Fenton process was practically completely decolorised. In the case of COD, with increasing doses of ferrous sulfate, the reduction rate initially increased from 25 to 38% and then decreased to 28%. An increase in the hydrogen peroxide dose resulted in a rise in COD reduction to about 50%. It was found that application of the Fenton reaction before the nanofiltration process improved filtration parameters. A clear reduction in the fouling effect of the membrane in the integrated wastewater treatment process was reported as compared to nanofiltration alone.

PL

W pracy zastosowano proces Fentona i nanofiltrację do oczyszczania ścieków pochodzących z procesów barwienia barwnikami reaktywnymi. Stosowano dawki siarczanu żelazawego w zakresie od 100 do 1000 mg/dm³ i dawki nadtlenku wodoru w zakresie od 2,5 do 10 cm³/dm³. Stwierdzono, że w całym zakresie stosowanych dawek siarczanu żelazawego uzyskany stopień odbarwienia ścieków był bardzo wysoki rzędu 97-99%. Tak więc ścieki po procesie Fentona były praktycznie całkowicie odbarwione. W przypadku ChZT wraz ze zwiększaniem stosowanej dawki siarczanu żelazawego stopień redukcji początkowo wzrósł z 25 do 38%, a następnie obniżył się do poziomu 28%. Zwiększając dawkę nadtlenku wodoru uzyskano wzrost stopnia redukcji ChZT do około 50%. Stwierdzono, że zastosowanie procesu Fentona przed procesem nanofiltracji pozwoliło na poprawę parametrów filtracji. Odnotowano wyraźne zmniejszenie „efektu foulingu” membrany w zintegrowanym procesie oczyszczania ścieków, w porównaniu z samą nanofiltracją.

Słowa kluczowe

EN

membrane filtration; Fenton process; textile wastewater

PL

filtracja membranowa; proces Fentona; ścieki tekstylne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 27, no. 2 (134)
• Strony: 101--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Żyłła Renata

• Textile Research Institute, 5/15 Brzezinska Str., 92-103 Lodz, Poland

autor

Kos Lech

• Textile Research Institute, 5/15 Brzezinska Str., 92-103 Lodz, Poland

Bibliografia

• 1. De Vreese I, Van der Bruggen B. Cotton and polyester dyeing using nanofiltered wastewater. Dyes and Pigments 2007; 74: 313-319.
• 2. Gozálvez-Zafrilla JM, Sanz-Escribano D, Lora-García J, Hidalgo MCL. Nanofiltration of secondary effluent for wastewater reuse in the textile industry. Desalination 2008; 222: 272-279.
• 3. Alcaina-Miranda MI, Barredo-Damas S, Bes-Piá A, Iborra-Clar MI, Iborra-Clar A, Mendoza-Roca JA. Nanofiltration as a final step towards textile wastewater reclamation. Desalination 2009; 240: 290-297.
• 4. Bes-Piá A, Iborra-Clar A, Garcia-Figueruelo C, Barredo-Damas S, Alcaina-Miranda MI, Mendoza-Roca JA, Iborra-Clar MI. Comparison of three NF membranes for the reuse of secondary textile effluents. Desalination 2009; 241: 1-7.
• 5. Ellouze E, Tahri N, Amar RB. Enhancement of textile wastewater treatment process using nanofiltration. Desalination 2012; 286: 16-23.
• 6. Mohammad AW, Teow YH, Ang WI, Chung YT, Oatley-Radcliffe DI, Hilal N. Nanofiltration membranes review: Recent advanced and future prospects. Desalination 2015; 356: 226-254.
• 7. Hassanzadeh E, Farhadian M, Razmjou A, Askari N. An efficient wastewater treatment approach for a real woolen textile industry using a chemical assisted NF membrane process, Environmental Nanotechnology. Monitoring & Management 2017; 8: 92-96.
• 8. Abdel-Fatah M.A. Nanofiltration systems and applications in wastewater treatment: Review article. Ain Shams Engineering Journal 2018, in press, doi. org/10.1016/j.asej.2018.08.001.
• 9. Feng F, Xu Z, Li X, You W, Zhen Y. Advanced treatment of dyeing wastewater towards reuse by the combined Fenton oxidation and membrane bioreactor process. Journal of Environmental Sciences 2010; 22: 1657-1665.
• 10. Karthikeyan S, Titus A, Gnanamani A, Mandal AB, Sekaran G. Treatment of textile wastewater by homogeneous and heterogeneous Fenton oxidation processes. Desalination 2011; 281: 438- 445.
• 11. Bianco B, De Michelis I, Vegliò F. Fenton treatment of complex industrial wastewater: Optimization of process conditions by surface response method. Journal of Hazardous Materials 2011; 186: 1733-1738.
• 12. Blanco J, Torrades F, De la Varga M, García-Montaño J. Fenton and biological-Fenton coupled processes for textile wastewater treatment and reuse. Desalination 2012; 286: 394-399.
• 13. Módenes A, Espinoza-Quiñones F, Manenti D, Borba F, Palácio S, Colombo A. Performance evaluation of a photo-Fenton process applied to pollutant removal from textile effluents in a batch system. Journal of Environment Management 2012; 104: 1-8.
• 14. Li J, Luan Z, Yu L, Ji Z. Pretreatment of acrylic fiber manufacturing wastewater by the Fenton process. Desalination 2012; 284: 62-65B.
• 15. Sohrabi MR, Khavaran A, Shariati S, Shariati S. Removal of Carmoisine edible dye by Fenton and photo Fenton processes using Taguchi orthogonal array design. Arabian Journal of Chemistry 2017; 10:S3523-S3531.
• 16. GilPavas E, Dobrosz-Gómez I, Gómez-García MA. Coagulation-flocculation sequential with Fenton or Photo-Fenton processes as an alternative for the industrial textile wastewater treatment. Journal of Environmental Management 2017; 191: 189-197.
• 17. Cetinkaya SG, Morcali MH, Akarsu S, Ziba CA, Dolaz M. Comparison of classic Fenton with ultrasound Fenton processes on industrial textile wastewater. Sustainable Environment Research 2018; 28:165-170.
• 18. Fernandes NC, Brito LB, Costa GG, Taveira SF, Cunha-Filho MSS, Oliveira GAR, Marreto RN. Removal of azo dye using Fenton and Fenton-like processes: Evaluation of process factors by Box-Behnken design and ecotoxicity tests. Chemico-Biological Interactions 2018; 291: 47-54.
• 19. Banerjee P, DasGupta S, De S. Removal of dye from aqueous solution using a combination of advanced oxidation process and nanofiltration. Journal of Hazardous Materials 2007; 140: 95-103.
• 20. Żyłła R, Sójka-Ledakowicz J, Michalska K, Kos L, Ledakowicz S. The effect of UV/H2O2 oxidation on fouling in textile wastewater nanofiltration. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2012; 20, 1(90): 99-104.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).