Influence of selected coagulants of indicator and dioxin-like PCB removal from drinking water

• Autorzy: Rosińska A.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2016.10(1)009

Warianty tytułu

PL

Wpływ wybranych koagulantów na usuwanie wskaźnikowych i dioksynopodobnych PCB z wody przeznaczonej do spożycia

• Konferencja: ECOpole’15 Conference (14-16.10.2015, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the research was to compare selected coagulants efficiency in indicator and chosen dioxin-like PCB removal from surface water. As coagulants, there were used aluminium sulfate and 5 hydrolyzed polyaluminium chlorides, with trade names: PAX-XL1, PAX-XL10, PAX-XL19, PAX-XL60, PAX-XL69. For the research, surface water was used, collected from dam reservoir. The water composition was modified with standard mixtures PCB MIX24 and MIX13, in order to obtain concentration of each congener equal to 300 ng/dm3. The PCB MIX24 mixture was composed of indicator congeners solution: 28, 52, 101, 118, 138, 153, and 180, whereas the MIX13 mixture - solution of three dioxin-like PCB 77, PCB 126, and PCB 169. It was demonstrated that the application of aluminium sulfate allowed for reaching better effects for purifying water of PCB, than with the usage of pre-hydrolyzed salts, polyaluminium chlorides. Out of the studied coagulants, the best effects for indicator PCB removal were obtained with the application of aluminium sulfate, total PCB concentration was decreased by 65%. The highest efficiency for indicator congeners removal (90%) was obtained for PCB 138 and 153. After the application of hydrolyzed polyaluminium chlorides PAX-XL1, PAX-XL10 decrease in higher chlorinated PCB concentration was obtained, in the range of 23 to 74%. Selectivity of chosen PCB congener removal, depending on applied coagulant, was demonstrated; with the usage of aluminium sulfate, removal of heptachlorobiphenyl PCB 180 at the level of 34% was obtained, whereas with the application of PAX-XL1 and PAX-XL10 higher reduction efficiency for this congener was obtained, ie 83 and 74% respectively. For dioxin-like PCB, after application of aluminium sulfate, total concentration reduction by 74% was obtained, efficiency of this congeners removal amounted to from 54 (PCB 77) up to 72% (PCB 126), similar results were obtained after the usage of PAX-XL1. The lowest PCB removal from water rate was stated for coagulants PAX-XL60 and PAX-XL69.

PL

Celem badań była porównanie efektywności wybranych koagulantów w usuwaniu z wody powierzchniowej wskaźnikowych i wybranych dioksynopodobnych PCB. Jako koagulanty wykorzystano siarczan glinu oraz 5 zhydrolizowanych chlorków poliglinu o nazwach handlowych: PAX-XL1, PAX-XL10, PAX-XL19, PAX-XL60, PAX-XL69. Do badań wykorzystano wodę powierzchniową. Skład wody zmodyfikowano mieszaniną wzorcową PCB MIX24 oraz MIX13 w celu uzyskania stężenia każdego kongeneru 300 ng/dm3. Mieszaninę PCB MIX24 stanowił roztwór wskaźnikowych kongenerów: 28, 52, 101, 118, 138, 153 i 180, a mieszaninę MIX13 roztwór trzech dioksynopodobnych PCB 77, PCB 126 oraz PCB 169. Wykazano, że zastosowanie siarczan glinu pozwoliło na uzyskanie lepszych efektów oczyszczania wody z PCB niż przy wykorzystaniu wstępnie zhydrolizowanych soli, chlorków poliglinu. Z przebadanych koagulantów najlepsze efekty usuwania wskaźnikowych PCB otrzymano po zastosowaniu siarczanu glinu, sumaryczne stężenie PCB zmniejszyło się o 65%. Najwyższą efektywność usuwania wskaźnikowych kongenerów (90%) uzyskano dla PCB 138 i 153. Po zastosowaniu zhydrolizowanych chlorków poliglinu PAX-XL1, PAX-XL10 uzyskano obniżenie stężenia wyżej chlorowanych PCB w zakresie od 23 do 74%. Wykazano selektywność usuwania wybranych kongenerów PCB w zależności od zastosowanego koagulantu; przy wykorzystaniu siarczanu glinu uzyskano usunięcie heptachlorobifenylu PCB 180 na poziomie 34%, natomiast przy wykorzystaniu PAX-XL1 i PAX-XL1o uzyskano większą efektywność redukcji tego kongeneru, tj. odpowiednio 83 i 74%. Dla dioksynopodobnych PCB po zastosowaniu siarczanu glinu uzyskano redukcję sumarycznego stężenia o 74%, efektywność usuwania tych kongenerów wynosiła od 54 (PCB 77) do 72% (PCB 126), podobne rezultaty otrzymano po zastosowaniu PAX-XL1. Najmniejszy stopień usuwania PCB z wody stwierdzono dla koagulantów PAX-XL60 i PAX-XL69.

Słowa kluczowe

EN

polychlorinated biphenyls; coagulation; aluminium sulphate; hydrolyzed polyaluminium chlorides; removal efficiency; drinking water

PL

polichlorowane bifenyle; koagulacja; siarczan glinu; zhydrolizowane chlorki poliglinu; efektywność usuwania zanieczyszczeń; woda pitna

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 10, No. 1
• Strony: 75--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Rosińska A.

• Department of Chemistry, Water and Wastewater Technology, Faculty of Infrastructure and Environment, Czestochowa University of Technology, ul. J. H. Dąbrowskiego 69, 42-200 Częstochowa, Poland, phone [phone]

Bibliografia

• [1] Alexander JT, Faisal I, Hai FI, Al-aboud TM. Chemical coagulation-based processes for trace organic contaminant removal. Current state and future potential. J Environ Manage. 2012;111:195-207. DOI: 10.1016/j.jenvman.2012.07.023.
• [2] Zhao YX, Phuntsho S, Gao BY, Yang, Kim J-H, Shon HK. Comparison of a novel polytitanium chloride coagulant with polyaluminium chloride: Coagulation performance and floc characteristics. J Environ Manage. 2015;147:194-202. DOI: 10.1016/j.jenvman.2014.09.023.
• [3] Deborde M, von Gunten U. Reactions of chlorine with inorganic and organic compounds during water treatment-Kinetics and mechanisms: A critical review. Water Res. 2008;42:13-51. DOI:10.1016/j.watres.2007.07.025.
• [4] Van den Berg M, Birnbaum LS, Denison M, De Vito M, Farland W, Feeley M, et al. The 2005 World Health Organization reevaluation of human and Mammalian toxic equivalency factors for dioxins and dioxin-like compounds. Toxicol Sci. 2006;93:223-241. DOI: 10.1093/toxsci/kfl055.
• [5] Howell NL, Suarez MP, Riafi HS. Koenig L. Concentration of polychlorinated biphenyls (PCBs) in water, sediment and aquatic biota in the Huston Ship Chanel, Texas. Chemosphere. 2008;70:593-606. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2007.07.031.
• [6] Ternes, TA, Meisenheimer M, McDowell D, Sacher F, Brauch HJ, Haist-Gulde B, et al. Removal of pharmaceuticals during drinking water treatment. Environ Sci Technol. 2002;36:3855-3863. DOI: 10.1021/es015757k.
• [7] Li X, Peng P, Zhanga S, Man R, Sheng G, Fu J. Removal of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans by three coagulants in simulated coagulation processes for drinking water treatment. J Hazard Mater. 2009;162:180-185. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.05.030.
• [8] Rosińska A, Dąbrowska L. Concentrations of PCBs and heavy metals in water of the dam reservoir and use of pre-hydrolyzed coagulants to micropollutants removal from surface water. Desalin Water Treat. 2013;51:1657-1663. DOI: 10.1080/19443994.2012.695045.
• [9] Dąbrowska L. Removal of organic matter from surface water using coagulants with various basicity. J Ecol Eng. 2016;17:66-72. DOI: 10.12911/22998993/63307.
• [10] Charakterystyka wodnych roztworów chlorków poliglinu. (Characteristics aqueous solution of polyaluminum chloride) (30.12.2012). http://www. kemipol.com.pl/produkt.
• [11] Dąbrowska L, Rosińska A. Usuwanie PCB i jonów metali ciężkich z wody powierzchniowej w procesie koagulacji. (Removal of PCBs and heavy metal ions from surface water by coagulation ). Roczn Ochr Środ. 2013;15:1228-1242. http://ros.edu.pl/index.php?option=com_content&view=article&id=247:084-usuwanie-pcb-i-jonow-metali-ciezkich-z-wody-powierzchniowej-w-procesie-koagulacji&catid=22&lang=pl&Itemid=119.
• [12] Lazzari L, Sperni L, Salizzato M, Pavoni B. Gas chromatographic determination of organic micropollutants in samples of sewage sludge and compost: Behaviour of PCB and PAH during composting. Chemosphere. 1999;38:1925-1935. DOI: 10.1016/S0045-6535(98)00406-8.
• [13] Sapota G. Polychlorinated biphenyls (PCBs) and organochlorine pesticides (OCPs) in seawater of the Southern Baltic Sea. Desalination. 2004;162:153-157. DOI: 10.1016/S0011-9164(04)00038-4.
• [14] Liyan S, Youcai Z, Weimin S, Ziyang L. Hydrophobic organic chemicals (HOCs) removal from biologically treated landfill leachate by powder-activated carbon (PAC), granularactivated carbon (GAC) and biomimetic fat cell (BFC). J Hazard Mater. 2009;163:1084-1089. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.07.075.

Uwagi

PL

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