Electrodialysis Process to Reduce the Concentration of Nitrates in Waters

• Autorzy: Hrbacova P. , Heviankova S. , Chromikova J. , Thomas J.

Warianty tytułu

PL

Proces elektrodializy w zastosowaniu do redukcji stężenia azotanów w wodzie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Nitrates and nitrites are natural components of the environment and contribute to the nitrogen cycle on Earth. Although nitrogen is essential for life, nitrogen compounds are among the main pollutants in the ecosystem. High concentrations of nitrogen compounds in the groundwater are primarily caused by human activity mostly in the use of chemical fertilizers in agriculture. Common health risks associated with higher concentrations of nitrates give rise to methemoglobin, which negatively affects mainly infants, and the potential formation of carcinogenic nitrosamines. This paper summarizes the results of laboratory tests of electrodialysis to remove nitrates from the model water. For the model solutions we used NaNO3 and NaNO3 with NaCl with a concentration of nitrates of approximately 1000 mg/l. The aim of the test was to achieve a concentration of nitrates corresponding to the limit for drinking water, which is 50 mg/l. The tests were carried out in the batch mode, and semi-continuous mode. All the tests have demonstrated the effectiveness of nitrate removal around 90%.

PL

Azotany i azotyny są naturalnymi składnikami środowiska i biorą udział w obiegu azotu na Ziemi. Pomimo tego, że azot jest niezbędny do życia, związki azotu występują wśród głównych składników zanieczyszczeń w ekosystemie. Wysokie stężenia związków azotu w wodach gruntowych są spowodowane głównie działalnością ludzką poprzez stosowanie nawozów w rolnictwie. Powszechne zagrożenia zdrowia związane z wyższymi stężeniami azotanów to wzrost poziomu methemoglobiny, która negatywnie wpływa zwłaszcza na niemowlęta, jak również potencjalne tworzenie się rakotwórczych nitrozoamin. W artykule przedstawiono wyniki testów laboratoryjnych elektrodializy, przeprowadzanych w celu usunięcia azotanów z wody wzorcowej. Jako modelowe roztwory zastosowano NaNO3 oraz NaNO3 z NaCl o stężeniu azotanów na poziomie ok. 1000 mg/l. Celem testu było osiągnięcie stężenia azotanów na poziomie akceptowalnym dla wody pitnej, który wynosi 50 mg/l. Testy zostały przeprowadzone w trybie przedziałowym i pół-ciągłym. Wszystkie testy wskazały efektywność usuwania azotanów na poziomie około 90%.

Słowa kluczowe

EN

electrodialysis; nitrates; water modelling; batch test; semi-test

PL

elektrodializa; azotany; model wodny; test przedziałowy; pół-test

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 18, nr 1
• Strony: 125--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Hrbacova P.

• VSB – Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, Institute of Environmental Engineering 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Heviankova S.

• VSB – Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, Institute of Environmental Engineering 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Chromikova J.

• VSB – Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, Institute of Clean Technologies for Mining and Utilization of Raw Materials for Energy Use, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Thomas J.

• VSB – Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, Institute of Clean Technologies for Mining and Utilization of Raw Materials for Energy Use, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

Bibliografia

• 1. Český hydrometeorologický ústav - Úsek hydrologie. 2015. Hydrologická ročenka České republiky 2014 [online]. [cit. 2016-05-02]. Dostupné z www: <http://voda.chmi.cz/hr14/pdf/titlist.pdf.>
• 2. DARBY, Jeannie et al.: Drinking Water Treatment for Nitrate. 2012 (Technical Report 6), 1 – 198.
• 3. ELYANOW, David; PERSECHINO, Janet, 2000. Advances in nitrate removal by electrodialysis reversal. In:Conf.& on New Developments in the Treatment & Desalination of Effuents/Brakish and Other Marginal Waters:2012. Izrael: Raphael Semiat and David Hasson. 167 - 178.
• 4. HRBÁČOVÁ, Petra: Aplikace elektrodialýzy při úpravě vod z těžebních lokalit hnědého uhlí. Diplomová práce, VŠB-TUO, Ostrava 2014.
• 5. KOLÍNEK Jiří. Základy chemických technologií. 2013 [online]. Skripta UP Olomouc [cit. 2016-05-03]. Dostupné na WWW: < http://aplchem.upol.cz/predmety/ZCHT/SKRIPTA/2014/Kapitola9.pdf>
• 6. Mega a. s. Manuál k ED Mega. Manuál EDM. 2009. Stráž pod Ralskem 2009.
• 7. Mega a.s. Membránové procesy [cit. 2016-05-02]. Dostupný z www: <http://www.mega.cz/elektrodialyza.html>
• 8. Mega a. s. Operační manuál ED jednotky série P. Manuál EDM, 2009. Stráž pod Ralskem 2009.
• 9. ROZANSKA Anna; WISNIEWSKI Jacek: Electrodialysis – an interesting solution to the „nitrate problem“ in drinking water. 2005. 1-5. ISSN 1735 - 6865.
• 10. SHRIMALI, M.; SINGH, K.P.: New methods of nitrate removal from water. Environmental Pollution. 2000, 2001 (112), 351-359. ISSN 0269 - 7491.

Uwagi

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