Studies of optimization of colored wastewater treatment by Fenton’s reagent (Part I)

• Autorzy: Barbusiński K. , Amalio-Kosel M. , Pieczykolan B. , Płonka I. , Fajkis S.

Warianty tytułu

PL

Badania w celu optymalizacji oczyszczania ścieków barwnych odczynnikiem Fentona (część I)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The constant industry development results in the increase of number and diversity of substances deposited with wastewater. Moreover, requirements for wastewater utilization are constantly restricted, thus there is the need of treatment methods improvement. In recent studies significant attention is devoted to advanced oxidation processes (AOPs), in which highly reactive radicals able to treat concentrated, hardly degradable and toxic industrial wastewaters are generated. Colored wastewaters produced during industrial processes usually characterize with significant content of refractive organic compounds which additionally posses mutagenic and cancerogenic properties. Classical treatment methods of such wastewaters (e.g. sorption, coagulation) hardly ever guarantee efficient dyes degradation. Thus, the treatment of colored wastewater with the use of one of AOP ie Fenton reagent was performed. First, preliminary studies focused on the influence of H2O2 dose, initial pH value, reaction time and Fe2+/H2O2 weight ratio on treatment effect were performed. Obtained results will be further used for development of crucial studies plan in which Surface Response Method will be used. The study will allow to formulate mathematical models describing changes of wastewater decolorization effects as a function of investigated parameters. Thus, the optimization of the process will be possible.

PL

W wyniku ciągłego rozwoju przemysłu wzrasta ilość i różnorodność zanieczyszczeń odprowadzanych ze ściekami. Ponadto wymagania dotyczące unieszkodliwiania ścieków ulegają ciągłym zaostrzeniom, dlatego istnieje duża potrzeba doskonalenia metod oczyszczania. W ostatnich latach dużą uwagę poświęca się badaniom i wdrażaniu tzw. metod pogłębionego utleniania, które polegają na generowaniu wysoko reaktywnych rodników mających zdolność oczyszczania stężonych, trudno degradowanych i toksycznych ścieków przemysłowych. Ścieki barwne powstające w wyniku procesów produkcyjnych zazwyczaj charakteryzują się dużą zawartością trudno rozkładalnych związków organicznych, mających często charakter muta- i kancerogenny. Klasyczne metody oczyszczania takich ścieków (np. koagulacja, sorpcja) rzadko umożliwiają skuteczną degradację barwników, dlatego przeprowadzono oczyszczanie ścieków barwnych, wykorzystując jedną z metod pogłębionego utleniania odczynnik Fentona. W pierwszej kolejności przeprowadzono badania wstępne, mające na celu określenie wpływu wielkości dawki H2O2, początkowej wartości pH, czasu reakcji oraz wartości stosunku masowego Fe2+/H2O2 na efekty odbarwiania ścieków. Uzyskane w ten sposób wyniki były następnie podstawą do opracowania planu badań właściwych, prowadzonych przy użyciu tzw. metody powierzchni odpowiedzi. Na podstawie wyników tych badań opracowane zostaną modele matematyczne zmian efektów odbarwiania ścieków w funkcji badanych czynników, umożliwiające przeprowadzenie optymalizacji tego procesu.

Słowa kluczowe

EN

advanced oxidation processes; Fenton's reagent; dye wastewater; response surface methodology

PL

metody pogłębionego utleniania (AOPs); odczynnik Fentona; ścieki barwne; metoda powierzchni odpowiedzi

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 7, No. 1
• Strony: 23--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Barbusiński K.

• aculty of Energy and Environmental Engineering, The Silesian University of Technology, ul. S. Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice, phone [phone]

autor

Amalio-Kosel M.

• aculty of Energy and Environmental Engineering, The Silesian University of Technology, ul. S. Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice, phone [phone]

autor

Pieczykolan B.

• aculty of Energy and Environmental Engineering, The Silesian University of Technology, ul. S. Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice, phone [phone]

autor

Płonka I.

• aculty of Energy and Environmental Engineering, The Silesian University of Technology, ul. S. Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice, phone [phone]

autor

Fajkis S.

• Zakłady Tłuszczowe „Bielmar“ Sp. z o.o., ul. S. Sempołowskiej 63, 43-300 Bielsko-Biała

Bibliografia

• [1] Santos VP, Pereira MFR, Faria PCC, Orfao JJM. Decolourisation of dye solutions by oxidation with H2O2 in the presence of modified activated carbons. J Hazard Mater. 2009;162(2-3):736-742.
• [2] Khorramfar S, Mahmoodi NM, Arami M Gharanjig K. Equilibrium and kinetic studies of the cationic dye removal capability of a novel biosorbent Tamarindus indica from textile wastewater. Coloration Technol. 2010;126(5):261-268.
• [3] Shooka K, Mohammad MN, Mokhtar A, Hajir B. Oxidation of dyes from colored wastewater using activated carbon/hydrogen peroxide. Desalination. 2011; 279(1-3):183-189.
• [4] Barbusiński K, Pieczykolan B. Wstępne badania degradacji barwnika Acid Green 16 w systemie H2O2/wiórki stalowe. Inż Ochr Środow. 2009;12(1):35-49.
• [5] Faria PCC, Orfao JJM, Pereira MFR. Mineralisation of coloured aqueous solutions by ozonation in the presence of activated carbon. Water Res. 2005;39(8):1461-1470.
• [6] Robinson T, McMullan G, Marchant R, Nigam P, Remediation of dyes in textile effluent: a critical review on current treatment technologies with a proposed alternative. Bioresource Technol. 2001;77(3):247-253.
• [7] Jiraratananon R, Sungpet A, Luangsowan P. Performance evaluation of nanofiltration membranes for treatment of effluents containing reactive dye and salt. Desalination. 2000;130(2):177-183.
• [8] Tang C, Chen V. The photocatalytic degradation of reactive black 5 using TiO2/UV in an annular photoreactor. Water Res. 2004;38(11):2775-2781.
• [9] Karta charakterystyki barwnika Acid Yellow 36. Zakłady Boruta-Kolor w Zgierzu.