Wpływ wstępnej koagulacji na skuteczność usuwania zanieczyszczeń ze ścieków przemysłowych w procesie odwróconej osmozy

• Autorzy: Karaś J. , Winiarski A. , Molenda J.

Warianty tytułu

EN

Influence of preliminary coagulation on the effectiveness of contaminants removal from industrial wastewater in the process of reversed osmosis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań usuwania zanieczyszczeń ze ścieków przemysłowych w układzie hybrydowym koagulacja-odwrócona osmoza. Obiektem badań była przepracowana wodno-olejowa ciecz chłodząco-smarująca stosowana w ubytkowej obróbce detali. Celem wykonanych badań była ocena wpływu wstępnej koagulacji przepracowanej cieczy chłodząco-smarującej na skuteczność usuwania pozostałości organicznych i jonowych z wód poemulsyjnych w procesie odwróconej osmozy. Proces koagulacji przeprowadzono za pomocą koagulantów o jednakowej reszcie anionowej, tj.: siarczanu glinu(III) oraz siarczanu żelaza(II) z nadtlenkiem wodoru. Z uzyskanej wody poemulsyjnej usuwano zanieczyszczenia organiczne i jonowe za pomocą odwróconej osmozy. Zastosowano komercyjną membranę poliamidową o symbolu technicznym RO 75GPD wyprodukowaną przez GE Osmonics. Proces filtracji membranowej prowadzono przy stałym ciśnieniu, wynoszącym 9 bar. Zmiany właściwości fizykochemicznych permeatu rejestrowano w ciągu pięciogodzinnych badań. Przeprowadzony monitoring pozwolił na określenie optymalnego czasu trwania procesu, umożliwiającego skuteczne usunięcie zanieczyszczeń z wody. Proces filtracji membranowej prowadzono w układzie półotwartym, tzn. uzyskany permeat odprowadzano na zewnątrz, bez uzupełniania nadawy. Przeprowadzone badania wykazały, że skuteczność usuwania zanieczyszczeń z wody poemulsyjnej w procesie odwróconej osmozy zależy od rodzaju zastosowanego koagulantu w etapie deemulgacji przepracowanej wodno-olejowej cieczy chłodząco-smarującej. Większą skuteczność, a także wydajność procesu uzyskano w przypadku zastosowania podczas koagulacji siarczanu żelaza(II), wspomaganego nadtlenkiem wodoru.

EN

This paper presents test results of contaminants removal from industrial wastewater in a hybrid system involving coagulation and reversed osmosis. Used oil-in-water cutting fluid operated in detailed machining was the object of this study. The purpose of conducted research was to assess the influence of preliminary coagulation of waste cutting fluids on the effectiveness of organic and ionic residues removal from post demulsification water in the process of reversed osmosis. The coagulation process was conducted by means of coagulants with equal anion radicals such as: aluminum sulfate and iron sulfate with hydrogen peroxide. Organic and ionic residues were removed from obtained post demulsification water by means of reversed osmosis. The tests were performed using a commercial polyamide membrane (RO 75GPD - GEOsmonics). Membrane filtration process was carried out at constant pressure of 9 bar. Physicochemical changes in the permeate were recorded during multiple five hour tests. Conducted monitoring enabled to determine the optimal duration of the process for contaminants removal. The process of membrane filtration was performed in a semi-opened system. Obtained permeate was drained out without feed refill. Conducted research showed that the effectiveness of contaminants removal from post demulsification water in the process of reversed osmosis depends on the kind of used coagulant during demulsification stage of waste cutting fluid. Greater effectiveness and efficiency of the process was possible when using iron sulfate with hydrogen peroxide for coagulation.

Słowa kluczowe

PL

ciecz chłodząco-smarująca; koagulacja; odwrócona osmoza; zapotrzebowanie chemiczne na tlen; ogólny węgiel organiczny; absorbancja; siarczany; przewodność właściwa

EN

cutting fluid; coagulation; reversed osmosis; chemical oxygen demand (COD); total organic carbon (TOC); absorbance; sulfates; electrical conductivity

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 15, nr 1
• Strony: 33--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Karaś J.

autor

Winiarski A.

autor

Molenda J.

• Państwowy Instytut Badawczy - Instytut Technologii Eksploatacji, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

Bibliografia

• [1] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 r. w sprawie warunków, jakie należy spełniać przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego, DzU z 2006 r., Nr 137, poz. 984.
• [2] Bodzek M., Konieczny K., Wykorzystanie procesów membranowych w uzdatnianiu wody, Oficyna Wydawnicza Projprzem-EKO, Bydgoszcz 2005.
• [3] Bray R., Quant B., Jankowska K., Kulbat E., Łuczkiewicz A., Sokołowska A., Olańczuk-Neyman K., Zastosowanie ultrafiltracji do dezynfekcji i doczyszczania ścieków, Monografia Komitetu Inżynierii Środowiska, Membrany i procesy membranowe w ochronie środowiska, Gliwice 2010, 65, 87-99.
• [4] Majewska K., Usuwanie barwników organicznych z roztworów wodnych w procesie ultrafiltracji w obecności anionowej substancji powierzchniowo czynnej, Ochrona Środowiska 2006, 28, 3, 15-24.
• [5] Comerton A.M., Andrews R.C., Bagley D.M., Hao Ch., The rejection of endocrine disrupting and pharmaceutically active compounds by NF and RO membranes as a function, of compound and water matrix properties, Journal of Membrane Science 2008, 313(1-2), 323-335.
• [6] Kąkol M., Utylizacja przepracowanych cieczy chłodząco-smarujących, Paliwa, Oleje i Smary w Eksploatacji 1999, 70, 30-34.
• [7] Basiński A., Zarys fizykochemii koloidów, PWN, Warszawa 1957.
• [8] Kłos M., Gumińska J., Wpływ zmiany rodzaju koagulantu na parametry procesu koagulacji, Ochrona Środowiska 2007, 29, 4, 73-76.
• [9] Guigi C. i in., Impact of coagulation conditions on the in-line coagulation/UF process for drinking water production, Desalination 2002, 147, 95-100.
• [10] Silverstein R.M., Webster R.X., Kiemle D.J., Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 2007.
• [11] Mo L., Huang X., Fouling characteristics and cleaning strategies in coagulation - microfiltration combination process for water purification, Desalination 2003, 159, 1-9.
• [12] Sheap J., Vandecasteele C., Evaluating the charge of nanofiltration membranes, Journal of Membrane Science 2005, 249(1-2), 227-234.