Selection of conditions of water recovery from the stream of washings from the swimming pool water system

• Autorzy: Łaskawiec E. , Dudziak M. , Wyczarska-Kokot J.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2017.24(2)19

Warianty tytułu

PL

Dobór warunków odzysku wody ze strumienia popłuczyn z instalacji wody basenowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study discusses the results of the preliminary tests use an integrated process coagulationsedimentationnanofiltration for the purification washings from swimming pool water treatment circulation. Studies included the effect of the terms and conditions of the preparatory process (coagulation where range of doses of coagulant 1.5–3.0 mgAl/dm3 and sedimentation where the scope of duration 0.5–24 h) on the transport and separating properties nanofiltration membranes. Comparatively, the process of nanofiltration of raw washings has been performed. DK GE Osmonics membrane was used as a nanofiltration membrane. A higher value of volumetric permeate flux was observed during the nanofiltration process for washings after coagulation process with dose 1.5 mgAl/dm3. There has also been significant improvement in transport capacity of the membrane with increased sedimentation time (to 24 hours). The presence of sediment molecules, which contributed to the reduction of the process efficiency during filtration of washings after coagulation with dose 3.0 mgAl/dm3, at the same time they caused a gradual increase in membrane separation capacity. A secondary membrane having a lower porosity than the primary membrane has been produced. The use of the integrated system has improved the transport conditions of the nanofiltration membranes, reduction of residual aluminium concentration, as well as significant improvements in other physicochemical parameters (inter alia reduction the amount of suspended solids and ultraviolet absorbance UV254).

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących zastosowania zintegrowanego procesu koagulacji–sedymentacji–nanofiltracji do oczyszczania popłuczyn z obiegu uzdatniania wody basenowej. Badania obejmowały ocenę wpływu warunków prowadzenia procesów wstępnych, tj. koagulacji (zakres dawek koagulantu 1,5–3,0 mgAl/dm3) oraz sedymentacji (czas trwania 0,5–24 h) na własności transportowo-separacyjne membran nanofiltracyjnych. Porównawczo przeprowadzono proces nanofiltracji surowych popłuczyn. Obserwowano wyższą wartość objętościowego strumienia permeatu w trakcie procesu nanofiltracji dla popłuczyn po koagulacji (dawka koagulantu 1,5 mgAl/dm3). Stwierdzono znaczącą poprawę zdolności transportowych membrany wraz z wydłużeniem czasu sedymentacji (do 24 h). Obecność cząsteczek osadów, które przyczyniały się do obniżenia wydajności filtracji popłuczyn po koagulacji, w której zastosowano wyższą dawkę koagulantu (3,0 mgAl/dm3), równocześnie spowodowała stopniowy wzrost zdolności separacyjnych membrany – utworzyła się tzw. membrana wtórna charakteryzująca się mniejszą porowatością niż membrana pierwotna. W badanym przypadku zastosowanie układu zintegrowanego pozwoliło na poprawę warunków transportowych membran nanofiltracyjnych, zmniejszenie stężenia glinu pozostałego oraz znaczną poprawę pozostałych parametrów fizykochemicznych (m.in. zmniejszenie ilości zawiesin ogólnych i obniżenie absorbancji w nadfiolecie UV254).

Słowa kluczowe

EN

integrated process; washings nanofiltration; coagulation; sedimentation; swimming pool water; Installation

PL

proces zintegrowany; popłuczyny; nanofiltracja; koagulacja; instalacja wody basenowej

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 24, nr 2
• Strony: 227--236
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr., tab., rys.

Twórcy

autor

Łaskawiec E.

• Institute of Water and Wastewater Engineering, Silesian University of Technology, Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, Poland, phone: [phone], fax: [phone]
• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Dudziak M.

• Institute of Water and Wastewater Engineering, Silesian University of Technology, Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, Poland, phone: [phone], fax: [phone]
• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Wyczarska-Kokot J.

• Institute of Water and Wastewater Engineering, Silesian University of Technology, Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, Poland, phone: [phone], fax: [phone]
• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• [1] Acero JL, Benitez FJ, Real F, Teva F. Micropollutants removal from retentates generated in ultrafiltration and nanofiltration treatments of municipal secondary effluents by means of coagulation, oxidation, and adsorption processes. Chem Eng J. 2016;289:48-58. DOI:10.1016/j.cej.2015.12.082.
• [2] Alzahrani S, Mohamad AW, Challenges and trends in membrane technology implementation for produced water treatment: A review. J Water Process Eng. 2014;4:107-133. DOI: 10.1016/j.jwpe.2014.09.007.
• [3] Weiying L, Yuasa A, Bingzhi D, Huiping D, Naiyun G. Study on backwash wastewater from rapid sand-filter by monolith ceramic membrane. Desalination. 2010;250:712-715. DOI: 10.1016/j.desal.2008.11.028.
• [4] Zhang Y, Zhao X, Zhang X, Sun J. The influence of chemically enhanced backwash by-products (CEBBPs) on water quality in the coagulation–ultrafiltration process. Environ Sci Pollut Res Int. 2016;23(2):1805-1819. DOI: 10.1007/s11356-015-5434-2.
• [5] Łaskawiec E, Madej M, Dudziak M, Wyczarska-Kokot J. The use of membrane techniques in swimming pool water treatment. J Ecol Eng. 2017;18(4):130-136. DOI: 10.12911/22998993/74282.
• [6] Łaskawiec E, Dudziak M, Wyczarska-Kokot J. Assessment of the possibility of using flocculation to improve properties of ultrafiltration membranes used in the purification of swimming pool water system washings. E3S Web of Conferences. 2017;17:2267-1242. DOI: 10.1051/e3sconf/20171700053.
• [7] Dasgupta J, Mondal D, Chakraborty S, Sikder J, Curcio S, Arafat HA. Nanofiltration based water reclamation from tannery effluent following coagulation pre-treatment. Ecotox Environ Safe. 2015;121:22-30. DOI: 10.1016/j.ecśnv.2015.07.006.
• [8] Nghiem LD, Coleman PJ, Espendiller Ch. Mechanisms underlying the effects of membrane fouling on the nanofiltration of trace organic contaminants. Desalination. 2010;250:682-687. DOI: 10.1016/j.desal.2009.03.025.
• [9] Racar M, Dolar D, Špehar A, Kraš A, Košutić K. Optimization of coagulation with ferric chloride as a pretreatment for fouling reduction during nanofiltration of rendering plant secondary effluent. Chemosphere. 2017;181:485-491. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2017.04.108.
• [10] Zahrim AY, Tizaoui C, Hilal N. Coagulation with polymers for nanofiltration pre-treatment of highly concentrated dyes: A review. Desalination. 2011;266:1-16. DOI: 10.1016/j.desal.2010.08.012.
• [11] Oatley-Radcliffe DL, Walters M, Ainscough TJ, Williams PM, Mohammad AW, Hilal N. Nanofiltration membranes and processes: A review of research trends over the past decade. J Water Process Eng. 2017;19:164-171. DOI:10.1016/j.jwpe.2017.07.026.
• [12] Potter B, Wimsatt J. EPA Document, Method 415.3.2009. https://cfpub.epa.gov/si/si_public_record_Report.cfm?dirEntryId=214406.
• [13] Nowacka A, Włodarczyk-Makuła M, Macherzyński B. Comparison of effectiveness of coagulation with aluminum sulfate and pre-hydrolyzed aluminium coagulants. Desalin Water Treat. 2014;52:3843-3851. DOI: 10.1080/19443994.2014.888129.
• [14] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 listopada 2015r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz.U. 2015 poz. 1989) (Regulation of the Minister of Health of 13 November 2015 on the quality of water intended for human consumption). http://prawo.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20150001989.
• [15] Yu Y, Zhao Ch, Yu L, Li P, Wang T, Xu Y. Removal of perfluorooctane sulfonates from water by a hybrid coagulation-nanofiltration process. Chem Eng J. 2016;289:7-16. DOI: 10.1016/j.cej.2015.12.048.
• [16] Liang CZ, Sun SP, Li FY, Ong YK, Chung TS. Treatment of highly concentrated wastewater containing multiple synthetic dyes by a combined process of coagulation/flocculation and nanofiltration. J Membr Sci. 2014; 469:306-315. DOI: 10.1016/j.memsci.2014.06.057.
• [17] Labban O, Liu Ch, Chong TH, Lienhard V JH. Fundamentals of low-pressure nanofiltration: Membrane characterization, modelling, and understanding the multi-ionic interactions in water softening. J Membr Sci. 2017;521(1):18-32. DOI: 10.1016/j.memsci.2016.08.062.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).