Zastosowanie membran kompozytowych PAN/PANI do oczyszczania ścieków przemysłowych powstających podczas obróbki metali

• Autorzy: Fryczkowska B. , Przywara L. , Turek T.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/68316

Warianty tytułu

EN

Application of PAN/PANI composite membranes in purification of industrial wastewater generated during processing of metals

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań nad zastosowaniem membran kompozytowych z poliakrylonitrylu (PAN) domieszkowanego polianiliną (PANI) do usuwania zanieczyszczeń ze ścieków przemysłowych powstających podczas obróbki metali. Pozyskane z przemysłu ścieki wstępnie podczyszczano poprzez zastosowanie flokulanta Magnafloc®336, po czym roztwór znad osadu wprowadzano do celi ultrafiltracyjnej AMICON (Millipore), zaopatrzonej we wcześniej przygotowaną membranę polimerową. Za pomocą spektrofotometru UV-Vis (HACH) oraz absorpcyjnej spektrometrii atomowej (AAS) oznaczano wskaźniki zanieczyszczenia ścieków przed i po procesach zintegrowanego oczyszczania, celem określenia stopnia usunięcia wybranych jonów ze ścieków. W wyniku prowadzonej flokulacji ze ścieków zostały usunięte fosforany (79%), chlorki (11–14%), siarczany (2–10%) oraz żelazo (36–92%), kobalt (~80%), kadm(~31%) i nikiel (~25%). Natomiast w ciśnieniowym procesie membranowym prawie całkowicie usunięto cynk , miedź i kadm (~100%), żelazo (o kolejne 43–69%) oraz aniony fosforanowe.

EN

The paper presents results of research on the use of composite membranes of polyacrylonitrile (PAN) doped polyaniline (PANI) to remove contaminations of industrial wastewater generated during the processing of metals. Wastewater obtained from industry was pre-treated with the flocculant Magnafloc®336, and then the supernatant solution was introduced into the ultrafiltration cell, AMICON (Millipore) equipped in the previously prepared polymer membrane. Using spectrophotometer UV-Vis (HACH) and atomic absorption spectrometry (AAS) pollution indicators was marked before and after the integrated purification proces, to determine the degree of removal of selected ions from wastewater. As a result of flocculation from wastewater there have been removed phosphates (79%), chlorides (11–14%), sulfates (2–10%) and iron (36–92%), cobalt (~ 80%), cadmium (~ 31% ) and nickel (~ 25%). However, the pressure membrane process almost completely removed zinc, copper and cadmium (~ 100%), iron (by a further 43–69%) and phosphate anions, which was a little.

Słowa kluczowe

PL

ścieki galwanizerskie; Magnafloc 336; proces membranowy; membrany kompozytowe PAN/PANI

EN

galvanic wastewater; Magnafloc 336; membrane process; PAN/PANI composite membranes

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, nr 2
• Strony: 21--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Fryczkowska B.

• Instytut Inżynierii Tekstyliów i Materiałów Polimerowych, Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku- Białej, ul. Willowa 2, Bielsko-Biała

autor

Przywara L.

• Instytut Ochrony i Inżynierii Środowiska, Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, ul. Willowa 2, Bielsko-Biała

autor

Turek T.

Bibliografia

• 1. Bartkiewicz B., Umiejewska K. 2010. Oczyszczanie ścieków przemysłowych. Wydawnictwo Naukowe PWN.
• 2. Anielak A. M. 1998. Chemiczne i fizykochemiczne oczyszczanie ścieków. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, 275–289.
• 3. Stefanowicz T. 1992. Otrzymywanie i odzysk metali oraz innych surowców ze ścieków i odpadów pogalwanicznych. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Poznańskiej, 10, 146–153, 166–177.
• 4. Okularczyk M. 2007. Zagospodarowanie odpadów w galwanizerni. Recykling odpadów, 6, 78.
• 5. Anielak A.1994. Oczyszczanie ścieków pogalwanicznych. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 7, 218–220.
• 6. Bojanowska I., Śniegocka A., Ormińska M., Dembińska K., 2001. Oczyszczanie ścieków i zagospodarowanie odpadów stałych pochodzących z chemicznej obróbki powierzchni metali. Chemia i Inż. Ekol, 8, (2–3), 279–287.
• 7. Kochanowski A., Witek E., Siniarska B., Bortel E.,2003. Utylizacja ścieków pogalwanicznych z zastosowaniem materiałów polimerowych i mineralnych. Przem. Chem, 82, 38–39.
• 8. Grabas K., 2009. Usuwanie jonów metali ciężkich ze ścieków przemysłowych i wód nadosadowych ze stawu „Kowary” (powiat jeleniogórski). Ochrona Środowiska, 31, 2, 49–54.
• 9. Lach J., Okoniewska E., Ociepa E. 2011. Wpływ jonów metali ciężkich na adsorpcję Cr (VI) z roztworów wodnych na węglach aktywnych wg-12 i f-300. Nauka Przyroda Technika, 5, 4.
• 10. Biłozor S., Nawrocki J. 2000. Uzdatnianie wody. Procesy chemiczne i biologiczne. Wydawnictwo Naukowe PWN.
• 11. Wiśniewska G., Wiśniewski J. 1992. Odzysk metali ze ścieków galwanizerskich technikami membranowymi. Ochrona Środowiska, 1(45), 33–38.
• 12. Różańska A., Wiśniewski J. 2007. Ekonomiczne aspekty odzyskiwania kwasów i soli metali ze ścieków przemysłowych. Ochrona Środowiska, 2, 43–47.
• 13. Gorzka Z., Jóżwiak A. 1997. Zastosowanie metody wymiany jonowej do odzysku metali ciężkich z wód popłuczynowych i regeneracji kąpieli galwanizerskich. II Kongres Technologii Chemicznej, 1205–1209
• 14. Łomotowski J, Szpindor A. 2002. Nowoczesne systemy oczyszczania ścieków, Arkady, Warszawa
• 15. Mori S., Suzuki M., Tran T. D. 2007. Plasma modification of polyacrylonitrile ultrafiltration membrane. Thin Solid Films, 515, 4148–4152
• 16. Arai J., Haraya K., Idemoto Y., Ikegami T., Kitamoto D., Koura N., Nagata M., Negishi H., Nouzaki K., Yanagishita H. 2002. Preparation of polyacrylonitrile ultrafiltration membranes for wastewater treatment. Desalination, 144, 53–59
• 17. Kim I.-C., Lee K.-H., Yun H.-G. 2002. Preparation of asymmetric polyacrylonitrile membrane with small pore size by phase inversion and post-treatment proces. J. Membr. Sci., 199, 75–84
• 18. Huang S.-H, Lai J.-Y., Lee K.-R., Suen M.-C., Tsai H.-A., Ye Y.-L. 2011. Characterization and pervaporation dehydration of heat-treatment PAN hollow fiber membranes. J. Membr. Sci., 368, 254–263
• 19. Nastase C., Nastase F., Stamatin I., Vulpe S. 2006. PAN–PAni nanocomposites obtained in thermocentrifugal fields. Thin Solid Films, 495, 113–117
• 20. Ciric-Marjanovic G. 2013. Recent advances in polyaniline research: Polymerization mechanisms, structural aspects, properties and applications. Synth. Metals 177, 1–47
• 21. Bhadra S., Khastgir D., Lee J.H., Singha N.K. 2009. Progress in preparation, processing and applications of polyaniline. Prog. Polym. Sci., 34, 783–810
• 22. Jiang J. M., Li G., Pan W., Yang S.L. 2005. Electrical and structural analysis of conduc-tive polyaniline/polyacrylonitrile composites. European Polymer Journal, 41, 2127–2133
• 23. Fan Q., Pan D., Qin Z., Tang Y., Zhai G., Zhang Y. 2010. Conductive composite films composed of polyaniline thin layers on microporous polyacrylonitrile surfaces. Thin Solid Films, 519, 169–173
• 24. Arica M.Y., Bayramoglu G., Metin A.U. 2010. Surface modification of polyacrylonitrile film by anchoring conductive polyaniline and determination of uricase adsorption capacity and activity. Applied Surface Science, 256, 6710–6716

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).