Ocena zdolności adsorpcyjnych granulowanego węgla aktywnego po kilkuletniej eksploatacji w zakładzie oczyszczania wody

• Autorzy: Dąbek L. , Kuśmierek K. , Świątkowski A. , Jaworska U.

Warianty tytułu

EN

Adsorption capacity assessment of granular active carbon after several years of operation in a water treatment plant

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono badania skuteczności adsorpcji wybranych adsorbatów z fazy gazowej i ciekłej na świeżym granulowanym węglu aktywnym ROW 0.8 Supra oraz zużytym po kilkuletniej eksploatacji w zakładzie oczyszczania wody. Wykazano, że adsorpcja par benzenu była proporcjonalna do dostępnej objętości porów próbek węgla świeżego i zużytego, natomiast zaadsorbowana ilość pary wodnej na węglu świeżym i zużytym była podobna. Wskazuje to, że zaadsorbowane w porach zużytego węgla wielkocząsteczkowe substancje humusowe biorą udział w adsorpcji wody. Równocześnie wykazano, że adsorpcja fenolu i 4-chlorofenolu z roztworów wodnych była ponad 10-krotnie mniejsza na węglu zużytym w porównaniu do węgla świeżego. Stwierdzono również, że adsorpcja jonów metali śladowych (Cu (II), Pb (II)), zarówno na węglu świeżym, jak i zużytym, była porównywalna. Otrzymane wyniki badań wykazały, że węgle aktywne po czasie eksploatacji w zakładach oczyszczania wody mogą być jeszcze rozważane jako potencjalne adsorbenty i znaleźć dalsze zastosowanie.

EN

Studies aimed at comparison of sorption effectiveness of selected adsorbates from vapor and liquid phases were carried out on fresh and spent granular active carbon ROW 0.8 Supra following several years of its exploitation in a water treatment plant. It was demonstrated that benzene vapor adsorption was proportional to the available pore volume of both carbons, while the adsorbed amount of water vapor on the fresh and spent carbons were similar. This would indicate that macromolecular humic substances deposited in the pores of spent granular active carbon were involved in the adsorption of water. At the same time, it was observed that phenol and 4-chlorophenol adsorption from aqueous solutions was more than 10-fold lower for the spent carbon than for the fresh one. Whereas adsorption of trace metal ions (Cu(II), Pb(II)) was similar for both carbon types. The presented results indicate that activated carbons following exploitation in water treatment stations may be still considered as potential sorbents and used in further applications.

Słowa kluczowe

PL

oczyszczanie wody; substancja humusowa; węgiel aktywny; adsorpcja; fenole; jony metali śladowych

EN

water treatment; humic substance; active carbon; adsorption; phenols; trace metal ions

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 38, nr 4
• Strony: 53--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dąbek L.

• Politechnika Świętokrzyska, Wydział Inżynierii Środowiska, Geomatyki i Energetyki, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce

autor

Kuśmierek K.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Świątkowski A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Jaworska U.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• 1. A. ŚWIĄTKOWSKI, S. BINIAK, M. PAKUŁA, G. TRYKOWSKI: Metody oceny stopnia zużycia węgla aktywnego w procesie oczyszczania wody (Estimating the extent of depletion of active carbon in water treatment process). Ochrona Środowiska 2005, vol. 27, nr 1, ss. 3–6.
• 2. S. BINIAK, G. TRYKOWSKI, M. PAKUŁA, A. ŚWIĄTKOWSKI: Poszukiwanie nowych metod oceny stopnia zużycia węgla aktywnego stosowanego w procesie uzdatniania wody. Inżynieria i Ochrona Środowiska 2006, vol. 9, nr 3, ss. 237–247.
• 3. G. TRYKOWSKI, S. BINIAK, A. ŚWIĄTKOWSKI, M. PAKUŁA: Ocena skutków regeneracji w fazie ciekłej węgli aktywnych stosowanych w procesie uzdatniania wody pitnej. Przemysł Chemiczny 2011, vol. 90, nr 6, ss. 1237–1239.
• 4. J. NAWROCKI [red.]: Uzdatnianie wody. Procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010.
• 5. A.L. KOWAL, M. ŚWIDERSKA-BRÓŻ: Oczyszczanie wody. Podstawy teoretyczne i technologiczne, procesy i urządzenia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.
• 6. S. LAGERGREN: Zur theorie der sogenannten adsorption geloester stoffe. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar 1898, Vol. 24, pp. 1–39.
• 7. Y.S. HO, G. McKAY: Pseudo-second order model for sorption processes. Process Biochemistry 1999, Vol. 34, pp. 451–465.
• 8. J. KAŹMIERCZAK, S. BINIAK, A. ŚWIĄTKOWSKI, K.-H. RADEKE: Interdependence of different parameters characterizing the chemistry of an activated carbon surface. Journal of Chemical Society Faraday Transactions 1991, Vol. 87, No. 21, pp. 3557–3561.
• 9. H. FREUNDLICH: Über die Adsorption in Lösungen. Zeitschrift für Physikalische Chemie 1906, Vol. 57, pp. 385–470.
• 10. L. DĄBEK, E. KULIG: Sorpcja jonów ołowiu(II) na węglu aktywnym w obecności kwasów humusowych. Inżynieria i Ochrona Środowiska 2000, vol. 3, nr 3–4, ss. 409–414.
• 11. M. PESAVENTO, A. PROFUMO, G. ALBERTI, F. CONTI: Adsorption of lead(II) and copper(II) on activated carbon by complexation with surface functional groups. Analytica Chimica Acta 2003, Vol. 480, pp. 171–180.
• 12. K. KADIRVELU, C. FAUR-BRASQUET, P. le CLOIREC: Removal of Cu(II), Pb(II), and Ni(II) by adsorption onto activated carbon cloths. Langmuir 2000, Vol. 16, pp. 8404–8409.