Zastosowanie węgli aktywnych w oczyszczaniu wody i ścieków

• Autorzy: Grzegorczuk-Nowacka M.

Warianty tytułu

EN

Application of activated carbons in water and wastewater treatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Węgle aktywne są jednymi z najczęściej stosowanych adsorbentów w inżynierii środowiska. Ze względu na różnorodność surowców z jakich są produkowane oraz metod aktywacji, zróżnicowana jest również ich budowa. W pracy przedstawiono budowę węgli aktywnych oraz najczęściej występujących grup funkcyjnych. Opisano poszczególne etapy produkcji i regeneracji węgli aktywnych oraz ich wpływ na charakter otrzymanego węgla. Na podstawie obszernej literatury opisano najciekawsze zastosowania węgli aktywnych do oczyszczania wody i ścieków. W pracy przedstawiono wyniki badań nad usuwaniem wielu różnych substancji na węglach aktywnych. Najczęściej usuwanymi na węglach aktywnych substancjami organicznymi są: barwniki, substancje humu-sowe oraz uboczne produkty utleniania i dezynfekcji. Wielu autorów publikacji prezentuje wyniki badań przeprowadzonych zarówno dla węgli dostępnych w handlu, jak i otrzymanych przez nich w laboratorium. W pracy zaprezentowano również wyniki badań usuwania metali na węglach aktywnych. Zaprezentowano wyniki badań nad usuwaniem chromu, manganu, ołowiu odzysku złota w procesach produkcyjnych. Szerokie zastosowanie węgli aktywnych spowodowało, że tworzone są nowoczesne technologie z ich wykorzystaniem, takie jak tkaniny czy nanorurki.

EN

Activated carbons are one of the most frequently used adsorbents applied in environmental engineering. Due to the variety of raw materials they are produced from and the variety of activation methods, their structures can differ. In this paper, the structures and functional groups of activated carbons has been presented. The phases of production and regeneration process and their impact on produced carbon have been described. The most interesting application for water and wastewater treatment have been described. The research results on removal of many different chemical substances on activated carbons have been presented. The most frequently removed on the activated carbons organic substances are: dyes, humic substances and disinfection and oxidation by-products. Many authors present results of research conducted both for commercial activated carbons and produced in laboratory. The results of research on metals removal on activated carbons have been also presented in this work. The methods of the chromium, manganese and lead removal and the gold recovery have been presented. The wide application of activated carbons made them attractive materials for further research, for example, on production of cloths and nanotubes.

Słowa kluczowe

PL

oczyszczanie wody; substancje humusowe; adsorpcja

EN

treatment of water; humic substances; adsorption

• Wydawca: Wydawnictwo 2K TECHNOLOGIE s.c.
• Czasopismo: Technologia Wody
• Rocznik: 2010
• Tom: Nr 1 (3)
• Strony: 27--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab..

Twórcy

autor

Grzegorczuk-Nowacka M.

• Katedra Technologii Wody i Ścieków, Politechnika Koszalińska,

Bibliografia

• [1] Ościk J., Adsorpcja, Państwowe Wydawictwo Naukowe PWN, Warszawa 1979.
• [2] Kowal A. L., Świderska-Bróż M., Oczyszczanie wody, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa-Wrocław 1997.
• [3] Dąbrowski A., Podkościelny, Hubicki Z., Barczak M., Robens E., Adsorpcja fenoli na węglu aktywnym, Wiadomości chemiczne 2005, 59, 7-8.
• [4] Sarbak Z., Adsorpcja i adsorbenty. Teoria i zastosowanie, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 2000
• [5] Anielak A.M., Chemiczne i fizykochemiczne oczyszczanie ścieków, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2000, 2002.
• [6] Anielak A.M., Odbarwianie ścieków po- farbiarskich w procesie wspólstrącenia i sorpcji, Wydawnictwo Uczelniane Wyższej Szkoły Inżynierskiej, Koszalin 1995.
• [7] Dai Minguang, Mechanism of Adsorption for dyes on activated carbon, Journal of Colloid and Interface Science 198, 6-10 (1998).
• [8] Chern Jia-Ming, Wu Chia-Yuan, Desorption of dye from activated carbon beds: effects of temperature, ph and alcohol, Wat. Res. Vol. 35, No. 17, pp. 4159-5165, 2001. Chern.
• [9] Kołodziej A., Lorenc-Grabowska E., Gryglewicz G., Burg P., Wpływ warunków procesu na adsorpcję kwasów huminowych na węglu aktywnym, Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle 2008.
• [10] Newcombe G., Activated carbon and soluble humic substances: adsorption, desorption and surface charge effects, Journal of Colloid and Interface Science 164, 452-462 (1994)-
• [11] Newcombe G., Charge vs. porosity - some influences on the adsorption of natural organic matter (NOM) by activated carbon, Wat. Sci. Tech. Vol. 40, No. 9, pp. 191-198,1999.
• [12] Fettig J., Removal of humic substances by adsorption/ion exchange, Wat. Sci. Tech. Vol. 40, No. 9, pp. 173-182,1999.
• [13] van der Hoek J.P., Hofman J.A.M.H., Graveland A., The use of biological activated carbon filtration for the removal of natural organic matter and organic micropollutants from water, Wat. Sci. Tech. Vol. 40, No. 9, pp. 257-264.
• [14] Nishijima Wataru, Speitel Jr. Gerald E., Fate of biodegradable dissolved organic carbon produced by ozonation on biological activated carbon, Chemosphere 56 (2004) 113-119-
• [15] Chiang Yu-Chun, Chiang Pen-Chi, Huang Chin-Pao, Effects of pore structure and temperature on VOC adsorption on activated carbon, Carbon 39 (2001) 523-534.
• [16] Morawski A.W., Inagaki M., Application of modified synthetic carbon for adsorption of trihalomethanes (THMs) from water, Desalination 114 (1997) 23-27.
• [17] Lach J., Ociepa E., Okoniewska E., The Simultaneous Sorption of Chromium and Phenol Ions on Different Activated Carbons, Polish J. Of Environ: Stud. Vol. 16 No. 2A (2007) 187-190.
• [18] Okoniewska E., Lach J., Ociepa E., Removal of Manganese and Phenol from Water on Modificated Vol. 16, No. 2A (2007) 191-194.
• [19] Machida M., Kikuchi Y., Aikawa M., Tat- sumoto H., Kinetics of adsorption and desorption of Pb(II) in aqueous solution on activated carbon by two-site adsorption model, Colloids and Surfaces A: Physico- chem. Eng. Aspects 240 (2004) 179-186.
• [20] Jia Y. F., Steele C.J., Hayward I.P., Thomas K. M., Mechanism of adsorption of gold and silver species on activated carbons, Carbon Vol. 36, No. 9, pp. 1299- 1308,1998.
• [21] Hu Zhonghua, Lei Lin, Li Yijiu, Ni Yarning, Chromium adsorption on high- performance activated carbons from aqueous solution, Separation and Purification Technolog}'31 (2003) 13-18.
• [22] Han Sangjin, Kim Sukjae, Lim Hacgyu, Choi Wonyong, Park Hyunwoong, Yoon Jeyong, Hyeon Taeghwan, New nano- porous carbon materials with high adsorption capacity and rapid adsorption kinetics for removing humic acids, Mi- croporous and Mesoporous Materials 58(2003) 131-135-
• [23] Yang Ji, Jia Jinping, Liao Jun, Wang Yalin, Removal of fulvic acid from water electrochemically using active carbon fiber electrode, Water Research 38 (2004) 4353-4360.
• [24] Ayranci E., Hoda N., Studies on removal of metribuzin, bromacil, 2,4-D and an- trazine from water by adsorption on high area carbon cloth, Journal of Hazardous Materials B112 (2004) 163-168.
• [25] Vujakovic A.D., Tomasevic-Canovic M.R., Dakovic A.S., Dondur V.T., The adsorption of sulphate, hydrogenchromate and dihydrogenphosphate anions on surfactant-modified clinoptilolite, Applied Clay Science 17 (2000) 265-277.
• [26] Lu Chungsying, Chung Yao-Lei, Chang Kuan-Foo, Adsorption of trihalomethanes from water with carbon nanotubes, Water Research 39 (2005) 1183-1189.
• [27] Choma J., Kloske M., Otrzymywanie i właściwości impregnowanych węgli aktywnych, Ochrona środowiska 2(73), 1999, ss. 3-17.