Usuwanie jonów chromu(III) z roztworów wodnych w adsorberze hybrydowym z membraną zanurzoną

• Autorzy: Witek-Krowiak A. , Szafran R. , Modelski S. , Kowalska I.

Warianty tytułu

EN

Chromium(III) ion removal from aqueous solutions by a submerged hollow-fiber adsorber

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań skuteczności hybrydowego układu sorpcyjno-membranowego w usuwaniu jonów metali ciężkich (na przykładzie Cr3+) z modelowych roztworów wodnych. Wykazano, że w reaktorze tego typu możliwe jest połączenie procesu adsorpcji z separacją na membranach kapilarnych zanurzonych w oczyszczanym roztworze. Stwierdzono, że układ z membranami zanurzonymi, pracujący w warunkach poniżej krytycznego strumienia permeatu, pozwala na uzyskanie dużej wydajności przy niskim zużyciu energii. W badaniach oceniono wpływu intensywności napowietrzania, ciśnienia transmembranowego i zawartości sorbentu na wydajność procesu usuwania jonów chromu(III) z roztworów wodnych. Zaproponowano również adsorpcję z użyciem taniego odpadowego biosorbentu - łupin orzeszków ziemnych, jako alternatywę dla tradycyjnych adsorbentów węglowych. Układ taki może być konkurencyjny w stosunku do klasycznych sposobów oczyszczania wody i ścieków z uwagi na minimalne koszty prowadzenia procesu.

EN

The aim of this work was to determine the efficiency of the hybrid membrane-sorption system for the removal of heavy metal ions (Cr3+ being the case in point) from model aqueous solutions. It has been demonstrated that this type of reactor enables the adsorption process to be combined with a separation process involving capillary membranes submerged in the solution being treated. When operated under conditions below the critical flux of the permeate, the submerged membrane system provides high removal efficiency at low energy demand. The experiments were aimed at evaluating the influence of aeration rate, trans-membrane pressure and sorbent concentration on the efficiency of Cr(III) ion removal from aqueous solutions. The use of peanut shells, a low-cost waste biosorbent, was proposed as an alternative to conventional carbon adsorbents. Owing to the very low operating costs involved, the treatment mode described above may become competitive with the classical methods of water and wastewater treatment.

Słowa kluczowe

PL

adsorpcja; mikrofiltracja; chrom; hybrydowy układ sorpcyjno-membranowy

EN

adsorption; microfiltration; chromium; hybrid membrane-sorption system

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 32, nr 3
• Strony: 49--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Witek-Krowiak A.

autor

Szafran R.

autor

Modelski S.

autor

Kowalska I.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny, Zakład Inżynierii Chemicznej, Wybrzeże S. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław,

Bibliografia

• 1. M. RAJCA, M. BODZEK, K. KONIECZNY: Modelowanie wydajności ultrafiltracji i mikrofiltracji w oczyszczaniu wód naturalnych w układzie hybrydowym z koagulacją. Ochrona Środowiska 2009, vol. 31, nr 3, pp. 13–20.
• 2. K. KONIECZNY, M. RAJCA, M. BODZEK, A. KWIECIŃSKA: Water treatment using hybrid method of coagulation and low-pressure membrane filtration. Environment Protection Engineering 2009, Vol. 35, No.1, pp. 5–22.
• 3. D. MOHANA, C.U. PITTMAN JR: Arsenic removal from water/wastewater using adsorbents – A critical review. Journal of Hazardous Materials 2007, Vol. 142, pp. 1–53.
• 4. A.B. KOŁTUNIEWICZ, A. WITEK, K. BEZAK: Efficiency of membrane-sorption integrated processes. Journal of Membrane Science 2004, Vol. 239, pp. 129–141.
• 5. H. FADAEI, S.R. TABAEI, R. ROOSTAAZAD: Comparative assessment of the efficiencies of gas sparging and back-flushing to improve yeast microfiltration using tubular ceramic membranes. Desalination 2007, Vol. 217, pp. 93–99.
• 6. R.J. WAKEMAN, C.J. WILLIAMS: Additional techniques to improve microfiltration. Separation and Purification Technology 2002, Vol. 26, pp. 3–18.
• 7. A.G. FANE, S. CHANG, E. CHARDON: Submerged hollow fibre membrane module – design options and operational considerations. Desalination 2002, Vol. 146, pp. 231–236.
• 8. E. NGUYEN CONG DUC, L. FOURNIER, C. LEVECQ, B. LESJEAN, P. GRELIER, A. TAZI-PAIN: Local hydrodynamic investigation of the aeration in a submerged hollow fibre membranes cassette. Journal of Membrane Science 2008, Vol. 321, pp. 264–271.
• 9. F. WICAKSAN, A.G. FANE, V. CHEN: Fibre movement induced by bubbling using submerged hollow fibre membranes. Journal of Membrane Science 2006, Vol. 271, pp. 186–195.
• 10. A. BOTTINO, G.C. APANNELLI, A. COMITE, R. MANGANO: Critical flux in submerged membrane bioreactors for municipal wastewater treatment. Desalination 2009, Vol. 245, pp. 748–753.
• 11. Z. WU, Z. WANG, S. HUANG, S. MAI, C. YANG, X. WANG, Z. ZHOU: Effects of various factors on critical flux in submerged membrane bioreactors for municipal wastewater treatment. Separation and Purification Technology 2008, Vol. 62, pp. 56–63.
• 12. G. GUGLIELMI, D. CHIARANI, S.J. JUDD, G. ANDREOTTOLA: Flux criticality and sustainability in a hollow fibre submerged membrane bioreactor for municipal wastewater treatment. Journal of Membrane Science 2007, Vol. 289, pp. 241–248.
• 13. M. MOLINA-MUÑOZ, J.M. POYATOS, R. VÍLCHEZ, E. HONTORIA, B. RODELAS, J. GONZÁLEZ-LÓPEZ: Effect of the concentration of suspended solids on the enzymatic activities and biodiversity of a submerged membrane bioreactor for aerobic treatment of domestic wastewater. Applied Microbiology and Biotechnology 2007, Vol. 73, pp. 1441–1451.
• 14. A. WITEK-KROWIAK, R. SZAFRAN, A. KOŁTUNIEWICZ: Application of a membrane contactor for a simultaneous removal of p-cresol and Cr(III) ions from water solution. Desalination 2009, Vol. 241, pp. 91–96.
• 15. H.K. AN, B.Y. PARK, D.S. KIM: Crab shell for the removal of heavy metals from aqueous solution. Water Research 2001, Vol. 35, pp. 3551–3556.