Usuwanie barwników organicznych z roztworów wodnych w procesie ultrafiltracji w obecności anionowej substancji powierzchniowo czynnej

• Autorzy: Majewska-Nowak K.

Warianty tytułu

EN

Separation of organic dyes from aqueous solutions by ultrafiltration in the presence of an anionic surfactant

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Określono wydajność i skuteczność procesu ultrafiltracji wodnych roztworów barwników organicznych z dodatkiem substancji powierzchniowo czynnej. W badaniach wykorzystano płaskie membrany ultrafiltracyjne wykonane z różnych polimerów (octan celulozy, regenerowana celuloza, polisulfon, polietersulfon i poliamid), charakteryzujące się różnymi wartościami granicznej rozdzielczości (cut-off), tj. 1 kDa, 5 kDa, 10 kDa i 30 kDa. Proces ultrafiltracji przeprowadzono w zakresie ciśnień od 0,05 MPa do 0,2 MPa w stosunku do roztworów anionowych barwników organicznych (oranż metylowy, czerwień indygo, czerń amidowa, żółcień tytanowa i czerń bezpośrednia) oraz roztworów barwników z dodatkiem surfaktantu (dodecylosiarczan sodu - SDS). Stężenie barwników i SDS w roztworach wodnych wynosiło 100 g/m3. Stwierdzono, że w wypadku membran o umiarkowanym stopniu hydrofilowości obecność SDS w roztworze przyczyniła się do obniżenia przepuszczalności membran i polepszenia efektu separacji barwników, natomiast w wypadku membran wybitnie hydrofilowych stwierdzono zjawisko odwrotne - dodanie anionowego związku powierzchniowo czynnego do roztworu anionowego barwnika spowodowało poprawę właściwości transportowych i niewielkie obniżenie skuteczności zatrzymywania barwników.

EN

The effect of an anionic surfactant on the efficiency of dye solution treatment by ultrafiltration was assessed. Flat UF membranes made of various polymers (cellulose acetate, regenerated cellulose, polysulfone, polyethersulfone, and polyamide) and characterized by different cut-off values (1, 5, 10, and 30 kDa) were used in the experiments. The UF process involved a pressure of 0.05, 0.1, 0.15, and 0.2 MPa. Permeation measurements were carried out with aqueous solutions of different anionic dyes (methyl orange, indigo carmine, amido black, titan yellow, and direct black) and dye solutions containing an anionic surfactant - sodium dodecyl sulfate (SDS). Dye and surfactant concentration in the experimental solutions amounted to 100 g/m3. It was found that when a surfactant was present in the dye solutions, this was concomitant with a decrease in membrane permeability and an increase in dye retention for membranes of moderate hydrophilicity. In the case of high-hydrophilic membranes, an opposite phenomenon was observed - the dosage of an anionic surface active agent into dye solutions brought about an improvement in transport properties and a slight deterioration in dye retention.

Słowa kluczowe

PL

ultrafiltracja; barwnik; surfaktant; dodecylosiarczan sodu; oranż metylowy; czerwień indygo; czerń amidowa; żółcień tytanowa; czerń bezpośrednia

EN

ultrafiltration; dye; surfactant; sodium dodecyl sulfate; methyl orange; indigo carmine; amido black; titan yellow; direct black

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 28, nr 3
• Strony: 15--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Majewska-Nowak K.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Wybrzeże S.Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław,

Bibliografia

• 1. J. OGONOWSKI, A. TOMASZKIEWICZ-POTĘPA: Związki powierzchniowo czynne. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 1999.
• 2. J. YANG: Interaction of surfactants and arninoindophenol dye. Journal of Colloid and Interface Science, 2004,274, pp. 237-243.
• 3. B. SIMONCIC, J. SPAN: Astudy of dye-surfactant interactions. Part 1. Effect of chernical structure of acid dyes and surfactants on the complex formation. Dyes and Pigments, 1998, Vol. 36(1), pp. 1-14.
• 4. E. CHIRIL, I, CARAZEANU, S. DOBRINA: Spectrometric studies about some dyes - anionic surfactant interactions in aqueous solution. Talanta 2000,53, pp. 271-275.
• 5. M. SARKAR, S. PODDAR: Studies on the interaction of surfactants with cationic dye by absorption spetroscopy. Journal of Colloid and Interface Science, 2000, 221, pp. 181-185.
• 6. M. KHAMIS, B. BULOS, E JUMEAN, A. MANASSRA, M. DAKIKY: Azo dyes interactions with surfactants. Deterrnination of the critical rnicelle concentration from acid-base equilibrium. Dyes and Pigments, 2005, 66, pp. 179-183.
• 7. C. TANG, V. CHEN: Nanofiltration of textile wastewater for water reuse. Desalination, 2002, Vol. 143, pp. 11-20.
• 8. M. MARCUCCI, G. CIARDELLI, A. MATTEUCCI et al.: Experimental campaigns on textile wastewater for reuse by means of different membrane processes. Desalination, 2002, Vol. 149, pp. 137-143.
• 9. M. MARCUCCI, G. NOSENZO, G. CAPANNELLI, L CIABATTI, D. CORRIERI, G. CIARDELLI: Treatment and reuse of textile effluents based on new ultrafiltration and other membrane technologies. Desalination, 2001, Vol. 138, pp. 75-82.
• 10. B. VAN DER BRUGGEN, B. DAEMS, D. WILMS, C. VANDECASTEELE: Mechanism of retention and flux decline for the nanofiltration of dye baths from textile industry. Separation and Purification Technology, 2001, Vol. 22-23, pp. 519-528.
• 11. B. VAN DER BRUGGEN, J. SCHAEP, D. WILMS, C. VANDECASTEELE: Influence of molecular size, polarity and charge on the retention of organic molecules by nanofiltration. Journal of Membrane Science, 1999, 156, pp. 29-41.
• 12. Katalog producenta: Intersep Filtration Systems.
• 13. K. MAJEWSKA-NOWAK, L KOWALSKA, M. KABSCH-KORBUTOWICZ: Ultrafiltration of SDS solutions using polymeric membranes. Desalination and the Environment, Conference Proceedings, Italy, Santa Margherita 2005.
• 14. L KOWALSKA, M. KABSCH-KORBUTOWICZ, K. MAJEWSKA-NOWAK, EL. BOR: An assessment ofultrafiltration membrane material in sodium dodecyl sulphate removal from water solutions. Environment Protection Engineering, 2001, Vol. 27, No. 3-4, pp. 19-25.
• 15. G. JANSSENS, E TOUHARI, JW. GERRITSEN et al.: Chernical structure, aggregate structure and optical properties of adsorbed dye molecules investigated by scanning tunneling rnicroscopy Chernical Physics Letters, 2001, 344, pp. 1-6.
• 16. J.M. LAINE, J.P. HAGSTROM, M. CLARKM, J. MALLEVIALLE: Effects of ultrafiltration membrane composition. Journal AWWA, 1989, 81, pp.61-67.
• 17. M. NYSTROM, P. JARVINEN: Modification of polysulfone ultrafiltration membranes with UV irradiation and hydrophilicity increasing agents. Journal of Membrane Science, 1991,60, pp. 275-296.
• 18. M.K. PURKAIT, S. DAS GUPTA, S. DE: Removal of dye from wastewater using rnicellar-enhanced ultrafiltration and recovery of surfactant. Separation and Purification Technology, 2004, 37, pp. 81-92.