Coke plant wastewater treatment by Fenton reagent

• Autorzy: Barbusiński K. , Główkowska J. , Tomys K.

Warianty tytułu

PL

Oczyszczanie ścieków koksowniczych z wykorzystaniem odczynnika Fentona

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The real coke wastewater was effectively treated using Fenton reagent. The most advantageous dose of H_2O_2 and Fc^2/H_2O, ratio were 5 g/dm1 and 0.2, respectively at pH 3.5. The fastest reduction of COD, phenol, cyanides and thiocyanatcs was received within the first 20 minutes of Fenton reaction. Nevertheless, in order to achieve the reduction of wastewater toxicity to low toxic level (test using biolumincsccnt bacteria Vibrio Jischeri NRRL B-1I177); it was necessary to increase the reaction time to 2 hours. More rapid changes of COD, phenol, cyanides and thiocyanatcs than in the case of changes in toxicity level, may indicate that toxicity is significantly influenced by intermediates that arc formed during Fenton reaction. It was concluded that the Fenton oxidation can be considered as a suitable option for the effective pretrcatment of coke plant wastewater. However, in order to minimize costs and maximize treatment efficiency, further optimization of treatment system would take into consideration use of combined chemical and biological oxidation process.

PL

Rzeczywiste ścieki koksownicze byly efektywnie oczyszczane z wykorzystaniem odczynnika Fentona. Najkorzystniejsza dawka H_2O_2 i stosunek Fe^2+/H_2O_2 wynosiły odpowiednio 5 g/dm3 i 0,2 przy pH 3,5. Najszybsze obniżenie wartości ChZT oraz stężenia fenoli, cyjanków i rodanków uzyskiwano w ciągu jierwszych 20 minut reakcji Fentona. Jednak w celu uzyskania obniżenia toksyczności ścieków do niskiego poziomu (na bazie testu z bakteriami biolumincsccncyjnymi Vibrio Jischeri NRRL B-11177), konieczne było wydłużenie czasu reakcji do 2 godzin. Szybsze zmiany wartości ChZT oraz stężenia fenoli, cyjanków rodanków w porównaniu ze zmianami toksyczności można tłumaczyć istotnym wpływem na poziom toksyczności pośrednich produktów rozkładu zanieczyszczeń powstających podczas reakcji Fentona. Badania wykazały, że zastosowanie odczynnika Fentona może być brane pod uwagę jako odpowiedni sposób podczyszczania ścieków koksowniczych. W celu minimalizacji kosztów i maksymalizacji efektywności procesu, dalsza optymalizacja sposobu oczyszczania powinna brać pod uwagę zastosowanie kombinowanych procesów chcmiczno-biologiczncgo utleniania.

Słowa kluczowe

EN

Fenton's reagent; coke plant wastewater; advanced oxidation

PL

odczynnik Fentona; ścieki koksownicze

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archiwum Ochrony Środowiska
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 32, no. 3
• Strony: 21--28
• Opis fizyczny: bibliogr. 24 poz., wykr.

Twórcy

autor

Barbusiński K.

autor

Główkowska J.

autor

Tomys K.

• Silesian University of Technology, Institute of Water and Wastewater Engineering ul. Konarskiego 18, 44-101 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Barbusiński K.: Toxicity of industrial wastewater treated by Fenton's reagent, Polish J. Environ. Stud., 14 (1), 11-16 (2005).
• [2] Barbusiński K., K. Filipek: Use of Fenton's reagent for removal of pesticides from industrial wastewater, Polish J. Environ. Stud., 10 (4), 207-212 (2001).
• [3] Barbusiński K., J. Majewski: Discoloration of azo dye Acid Red 18 by Fenton reagent in the presence of iron powder, Polish J. Environ. Stud., 12 (2), 151-155 (2003).
• [4] Bidga R.J.: Consider Fenton chemistry for wastewater treatment, Chem. Engineering Progress., 91(12), 62-66 (1995).
• [5] Bishop D.F., G. Stern, M. Fleischman, L.S. Marshall: Hydrogen peroxide catalytic oxidation of refractory organics in municipal waste water, Ind. Eng. Chcm. Proc. Design Develop., 7, 110-117 (1968).
• [6] Casero I., D. Sicilia, S. Rubio, D. Pérez-Bendito: Chemical degradation of aromatic amines by Fenton's reagent, Wat. Res., 31, 1985-1995 (1997).
• [7] Ghose M.K.: Complete physico-chemical treatment for coke plant effluents, Wat. Res., 36, 1127-1 134 (2002).
• [8] Huston P.L., J.J. Pignatello: Degradation of selected pesticide active ingredients and commercial formulations in water by the photo-assisted Fenton reaction, Wat. Res., 33, 1238-1246 (1999).
• [9] Kang Y.W., K-Y. Hwang: Effects of reaction conditions on the oxidation efficiency in the Fenton process, Wat. Res., 34, 2786-2790 (2000).
• [10] Kitis M., CD. Adams, G.T. Daigger: The effects of Fenton's reagent pretreatment on the biodegradability of nonionic surfactants, Wat. Res., 33, 2561-2568 (1999).
• [11] Kuo W.G: Decolorizing dye wastewater with Fenton's reagent, Wat. Res., 26, 881-886 (1992).
• [12] Kwon B.G., D.S. Lec, N. Kang, J. Yoon: Characteristics of p-chlorophenol oxidation by Fenton's reagent, Wat. Res., 33, 2110-2118 (1999).
• [13] Lec B.K., S.W. Sung, H.D. Chun, J.K. Koo: Automatic control for DO and pH in the activated sludge process in a coke wastewater treatment plant, Wat. Sci. Tech., 37, 141-148 (1998).
• [14] Lin S.H., CM. Lin, H.G. Leu: Operating characteristics and kinetic studies of surfactant wastewater treatment by Fenton oxidation, Wat. Res., 33, 1735-1741 (1999).
• [15] Lucking F., H. Kóscr, M. Jank, A. Ritter: Iron powder, graphite and activated carbon as catalysts for the oxidation of 4-chlorophenol with hydrogen peroxide in aqueous solution. Wat. Res., 32, 2607 (1998).
• [16] Nam S., V. Renganathan, P.G. Tratnyek: Substituent effects on azo dye oxidation by the FeIII-EDTA-H2O, system, Chemosphere, 45, 59-65 (2001).
• [17] Nogucira R.F.P., J.R. Guimaracs: Photodegradation of dichloroacetic acid and 2,4-dichlorophenol by ferrioxalate/H,0, system, Wat. Res., 34, 895-901 (2000).
• [18] Polish Standard PŃ-74/C-04578.
• [19] Polish Standard PN-87/C-97087.
• [20] Polish Standard PN-82/C-04603.
• [21] Polish Standard PN-81/C-04566.
• [22] Scott J.P., D.F. Ollis: Integration of chemical and biological oxidation processes for water treatment: Review and recommendations. Environ. Prog., 14, 88-103 (1995).
• [23] Tang W.Z., CP. Huang: 2,4-dichlorophenol oxidation kinetics by Fenton's reagent. Environ. Technol., 17, 1371-1378 (1996).
• [24] Zhang M., J.H. Tay, Y. Qian, S.X. Gu: Coke plant wastewater treatment by fixed biofilm system for COD and NH-N removal, Wat. Res., 32, 519-527 (1998).