Usuwanie kwasów fulwowych z wody metodami fotokatalicznymi wspomaganymi ultrafiltracją

• Autorzy: Rajca M , Bodzek M.

Warianty tytułu

EN

Removal of fulvic acids from water by means of photocatalytic methods enhanced by ultrafiltration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań usunięcia kwasów fulwowych (KF) z wody w procesie fotolizy, katalizy i fotokatalizy oraz w procesach zintegrowanych fotolizy-ultrafiltracji, fotokatalizy-ultrafiltracji. Badania prowadzone były w reaktorze HERAEUS, w którym oczyszczano wodę modelową, zawierającą kwasy fulwowe o stężeniu ok. 10 mg/l. Jako fotokatalizator stosowano ditlenek tytanu TiO2 niemieckiej firmy Degussa. Badano wpływ pH na efektywność procesu fotolizy, katalizy, fotokatalizy, a ponadto dawki katalizatora na efektywność procesu fotokatalizy. Efektywność procesów określano przez pomiary rozpuszczalnego węgla organicznego (RWO), absorbancji przy długości fali 254 nm oraz barwy w wodzie surowej i oczyszczonej. Wyższe efektywności otrzymane dla fotokatalizy w porównaniu z fotolizą i katalizą świadczą o tym, że połączenie promieniowania UV z dodawaniem TiO2 jest o wiele skuteczniejsze w usuwaniu KF i pozwala na skrócenie czasu naświetlania. Uzasadnione jest również prowadzenie procesu integrowanego fotokataliza-ultrafiltracja z uwagi na możliwość recyrkulacji katalizatora i ewentualne usuwanie zanieczyszczeń nierozłożonych lub powstających w procesie fotokatalizy.

EN

The paper presents the results of fulvic acids removal (FA) from water using photolysis, catalysis, photocatalysis processes and integrated processes photolysis-ultrafiltration and photocatalysis-ultrafiltration. Experiments were carried out at constant temperature in the HERAEUS reactor, in which model water containing 10 mg/L of FA was treated. Titanium dioxide (TiO2) from Degussa (Germany) was used as a photocatalyst. Effect of pH on the efficiency of the photolysis, catalysis, photocatalysis and additionally the dose of catalyst for photocatalysis, has been studied. The efficiency of the process was established by measurement of dissolved organic carbon (DOC), absorbance at 254 nm and colour in raw water and treated water. The higher efficiency obtained for photocatalysis compared with photolysis and catalysis, indicates that the combination of UV with TiO2 allows for shortening the exposure time and obtaining higher removal degree of FA. Integration of photocatalysis with ultrafiltration is also justified, because the possibility to recycle the activated catalyst and additional removal of the impurities not removed or generated in the photocatalyse process.

Słowa kluczowe

PL

kwasy fulwowe; fotoliza; kataliza; fotokataliza; oczyszczanie wody; ultrafiltracja

EN

fulvic acids; photolysis; catalysis; photocatalysis; water treatment; ultrafiltration

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 14, nr 2
• Strony: 101--110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Rajca M

autor

Bodzek M.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• [1] Anielak A.M., Grzegorczuk M., Schmidt R., Wpływ chlorków na powstawanie substancji chloroorganicznych w procesie utleniania kwasów fulwowych, Przemysł Chemiczny 2008, 87, 404-407.
• [2] Fu J., Ji M., Zhao Y., Wang L., Kinetics of aqueous photocatalytic oxidation of fulvic acids in a photocatalysis - ultrafiltration reactor (PUR), Separation and Purification Technology 2006, 50, 107-113.
• [3] Zularisam A.W., Ismail A.F., Salim R., Behaviours of natural organic matter in membrane filtration for surface water treatment - a review, Desalination 2006, 194, 211-231.
• [4] Rajca M., Bodzek M., Konieczny K., Oczyszczanie wody w procesie hybrydowym koagulacja - filtracja membranowa, Materiały VIII Międzynarodowej Konferencji nt. Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochrona wód 2008, 1, 625-639.
• [5] Matilainen A., Vepsalainen M., Sillanpaa M., Natural organic matter removal by coagulation during water treatment: A review, Advances in Colloid and Interface Science 2010, 159, 189- -197.
• [6] Chong M.N., Jin B., Chow CH.W.K., Saint Ch., Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A review, Water Research 2010, 44, 2997-3027.
• [7] Mozia S., Photocatalytic membrane reactors (PMRs) in water and wastewater treatment, A review, Separation and Purification Technology 2010, 73, 71-91.
• [8] Fu J., Ji M., Zahao Y., Wang L., Jin L., An D., A new submerged membrane photocatalysis reaktor (SMPR) for fulvic acid removal using a nano-structured photocatalyst, Journal of Hazardous Materials 2006, B131, 238-242.
• [9] Fujishima A., Honda K., Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode, Nature 1972, 238, 37-38.
• [10] Grzechulska-Damszel J., Orecki A., Mozia S., Tomaszewska M., Morawski A.W., Możliwości i perspektywy oczyszczania wody i ścieków w układzie fotokataliza/procesy membranowe, Przemysł Chemiczny 2006, 85, 1011-1014.
• [11] http://www.iupac.org/publications/pac/2007/pdf/7903x0293.pdf, luty 2011 r.
• [12] Mozia S., Morawski A.W., Wpływ fotokatalizy na proces usuwania soli sodowej ibuprofenu w układzie hybrydowym fotokataliza-destylacja membranowa, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN 2010, 66, 71-79.
• [13] Herrmann J.M., Heterogeneous photocatalysis: state of the art. And present applications, Topics in Catalysis 2005, 34, 49-65.