Evaluation of effectiveness of natural organic compounds removal from water in hybrid processes

• Autorzy: Malczewska B.

Identyfikatory

DOI

10.1515/jwld-2016-0024

Warianty tytułu

PL

Ocena skuteczności usuwania naturalnych związków organicznych z wody w procesach hybrydowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Natural organic matter (Natural Organic Matter – NOM) represents a mixture of diverse chemical structure and different properties. The humic substances constitute an important component of NOM, and they are responsible for water color and taste, also they can contribute to the formation of disinfection by-products (DBP). Therefore, removal of NOM is considered to be one of the important technological operations during water treatment. The present study evaluate the effectiveness of NOM removal from water by one of the hybrid process and the results showed that the use of this process allows to improve the efficiency of water purification and also reduces the intensity of blocking membranes. Batch adsorption tests of heated aluminum oxide particles (HAOPs) showed that the NOM removal efficiency has been between 86 to 77% at a dose 5 and 10 mg·dm^–3, respectively for both tested natural water.

PL

Naturalne związki organiczne (ang. natural organic matter – NOM) są produktami rozkładu organizmów roślinnych i zwierzęcych. Stanowią one mieszaninę o bardzo zróżnicowanej budowie chemicznej i zróżnicowanych właściwościach. Substancje humusowe stanowiące istotny składnik NOM są odpowiedzialne za kolor i smak wody, dodatkowo przyczyniają się do powstawania ubocznych produktów dezynfekcji (DBP). Dlatego usuwanie NOM jest uważane za jedną z istotnych operacji technologicznych w trakcie oczyszczania wód. Zwykle w układach oczyszczania wód powierzchniowych do usuwania zawiesin i NOM wykorzystuje się proces koagulacji połączony z sedymentacją. W ostatnich latach coraz większe zainteresowanie w uzdatnianiu wody do celów pitnych odgrywają procesy membranowe. Przedmiotem badań była analiza skuteczności usuwania naturalnych związków organicznych z wody w procesie hybrydowym, a uzyskane wyniki wskazują, że zastosowanie procesu hybrydowego umożliwia poprawę skuteczności oczyszczania wody, a także ograniczenie intensywności blokowania membran. W obu przypadkach analizowanych wód naturalnych skuteczność usuwania NOM przez HAOPs (heated aluminium oxide particles) mieściła się w zakresie od 86%, gdy stężenie wynosiło 5 mg·dm^–3 i 77%, gdy stężenie wynosiło 10 mg·dm^–3.

Słowa kluczowe

EN

clogging of the membrane; fouling; hybrid processes; transport properties

PL

fouling; procesy hybrydowe; własności transportowe; zatykanie membran

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2016
• Tom: no. 30
• Strony: 81--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Malczewska B.

• Wrocław University of Life Sciences, Faculty of Environmental Engineering and Geodesy, Institute of Environmental Engineering, pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław, Poland

Bibliografia

• AL-AMOUDI A., LOVITT R.W. 2007. Fouling strategies and the cleaning system of NF membranes and factors affecting cleaning efficiency. Journal of Membrane Science. Vol. 303 p. 4–28. DOI: 10.1016/j.memsci.2007.06.002.
• BODZEK M., PŁATKOWSKA A. 2009. Fouling membran półprzepuszczalnych podczas oczyszczania wody metodą ultra- i mikrofiltracji – przegląd piśmiennictwa [The fouling of semi-permeable membranes during water treatment by use of UF/MF proces – review]. Inżynieria i Ochrona Środowiska. Vol. 12. No. 1 p. 5–24.
• BODZEK M., KONIECZNY K., RAJCA M. 2005. Hybrid membrane processes for the removal of contaminations from natural water. Monographs of Environmental Engineering Committee of Polish Academy of Sciences. Vol. 32 pp. 143.
• CAI Z., KIM J., BENJAMIN M.M. 2008. NOM removal by adsorption and membrane filtration using heated aluminum oxide particles. Environmental Science and Technology. Vol. 42. Iss. 2 p. 619–623.
• KABSCH-KORBUTOWICZ M., BIŁYK A., MOŁCZAN M. 2006. The effect of feed water pretreatment on ultrafiltration membrane performance. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 15. No. 5 p. 719–725.
• KABSCH-KORBUTOWICZ M., URBANOWSKA A. 2010. Water treatment in integrated process using ceramic membranes. Polish Journal of Environment Studies. Vol. 19. No. 4 p. 731–737.
• JEONG S., KIM S-.J., KIM C.M., VIGNESWARAN S., NGUYEN T.V., SHON, H.-K. KANDASAMY J., KIM I.S. 2013. A detailed organic matter characterization of pretreated seawater using low pressure microfiltration hybrid systems, Journal of Membrane Science. Vol. 428 p. 290–300. DOI: 10.1016/j.memsci.2012.11.019.
• KIM J., CAI Z., BENJAMIN M.M. 2008. Effects of adsorbents on membrane fouling by natural organic matter. Journal of Membrane Science. Vol. 310 p. 356–364.
• KIM J., CAI Z., BENJAMIN M.M. 2010. NOM fouling mechanisms in a hybrid adsorption/membrane system. Journal of Membrane Science. Vol. 349 p. 35–43.
• KIM J., SHI W., YUAN Y., BENJAMIN M.M. 2007. A serial filtration investigation of membrane fouling by natural organic matter. Journal of Membrane Science. Vol. 294. No. 1–2 p. 115–126. DOI: 10.1016/j.memsci.2007.02.020.
• KONIECZNY K., BODZEK M., KOPEĆ A., SZCZEPANEK A. 2007. Coagulation – submerged membrane system for NOM removal from water. Polish Journal of Environment Studies. Vol. 16. No. 4 p. 563–569.
• KONIECZNY K., BODZEK M., RAJCA M. 2006. A coagulation – MF system for water treatment using ceramic membranes. Desalination. Vol. 198. Iss 1–3 p. 92–101.
• KONIECZNY K., RAFA J. 2000. Modeling of the membrane filtration process of natural waters. Polish Journal of Environment Studies. Vol. 9. No. 1 p. 57–63.
• King County 2016. Water and land services. Lakes. Small lakes data and info. Chart Tool. Alice [online]. [Access 04.07.2016]. Available at: http://green2.kingcounty.gov/SmallLakes/Graph.aspx
• MALCZEWSKA B., BENJAMIN M.M. 2016. Efficacy of hybrid adsorption/membrane pretreatment for low. Water Research. Vol. 99 p. 263–271.
• MALCZEWSKA B., LIU J., BENJAMIN M.M. 2015. Virtual elimination of MF and UF fouling by adsorptive precoat filtration. Journal of Membrane Science. Vol. 479 p. 159–164.
• MOŁCZAN M., KARPIŃSKA-PORTELA A.M. 2009. Ocena teoretycznych i praktycznych możliwości usuwania substancji organicznych z wody w procesie magnetycznej wymiany anionowej [Theoretical and practical possibilities of organic matter removal from water by magnetic anion exchange]. Ochrona Środowiska. Vol. 31. No. 1 p. 31–36.
• MOZIA S., TOMASZEWSKA M. 2004. Treatment of surface water using hybrid processes adsorption on PAC and ultrafiltration. Desalination. Vol. 162 p. 23–31.
• RAJCA M. 2012. Wpływ wybranych czynników na usuwanie anionowych zanieczyszczeń z wód w procesie wymiany jonowej MIEX®DOC [The influence of selected factors on the removal of anionic contaminants from water by means of ion exchange MIEX®DOC process]. Archives of Environmental Protection. Vol. 38. No. 1 p. 115–121.
• URBANOWSKA A., KABSCH-KORBUTOWICZ M. 2016. Cleaning agents efficiency in cleaning of polymeric and ceramic membranes fouled by natural organic matter. Membrane Water Treatment. Vol. 7. No. 1 p. 1–10.