Fotokataliza w oczyszczaniu i dezynfekcji wody. Cz. IV, Zastosowanie w odnowie wody

• Autorzy: Bodzek M. , Rajca M.

Warianty tytułu

EN

Photocatalysis in the treatment and disinfection of water. Part. IV, Applications in water renovation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ścieki są od dawna postrzegane jako wiarygodne źródło recyklingu dla zaopatrzenia w wodę w regionach poważnie odczuwających niedobory wody. Jednakże, ścieki zawierają zanieczyszczenia organiczne i nieorganiczne oraz mikroorganizmy chorobotwórcze. Aby woda zużyta mogła być zawrócona i ponownie wykorzystana w praktyce, ścieki muszą zostać poddane szeregu procesom oczyszczania, aż do uzyskania jakości bezpiecznej do wielokrotnego użytku. Zaawansowane procesy utleniania, filtracja i technologia membranowa są powszechnie stosowane w zakładach oczyszczania ścieków i odnowy wody. Zastosowanie fotokatalizy półprzewodnikowej w oczyszczaniu ścieków cieszy się coraz większym zainteresowaniem ze względu na pełną mineralizację materii organicznej. W pracy przedstawiono możliwości zastosowania fotokatalizy w odnowie wody ze ścieków biologicznie oczyszczonych i tzw. wód szarych, pochodzących z gospodarstw domowych i zakładów usługowych.

EN

Wastewaters have long been seen as a reliable source for recycling water supply in many regions seriously affected by water shortages. However, the effluents contain a variety of organic and inorganic pollutants and pathogenic micro-organisms. If used water maybe returned and reused in practice, the effluent must undergo a series of treatment processes, so as to produce quality safe for reuse. Advanced oxidation processes, filtration and membrane technology are widely used in wastewater treatment and water renovation plants. Application of semiconductor photocatalytic in sewage treatment has been of increasing interest due to the complete mineralization of organic matter. This paper reviews ability of application of the photo-catalysis process in water renovation from biologically treated sewage effluent and from so called “gray waters” coming from households and service establishments.

Słowa kluczowe

PL

fotokataliza homogeniczna; fotokataliza heterogeniczna; dezynfekcja wody; cyjanotoksyny

EN

heterogeneous photocatalysis; homogeneous photocatalysis; wastewater disinfection; cyanotoxins

• Wydawca: Wydawnictwo 2K TECHNOLOGIE s.c.
• Czasopismo: Technologia Wody
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 4 (36)
• Strony: 24--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 40 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bodzek M.

• Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN w Zabrzu

autor

Rajca M.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki

Bibliografia

• [1]BodzekM.: Wykorzystanie technik membranowych w uzdatnianiu wody do picia, cz. I - Usuwanie związków nieorganicznych, „Technologia Wody” nr 1(03), 2010, 9-21,26.
• [2]Wintgens T., Salehi F., Hochstrat R., Melin T.: Emerging contaminants and treatment options in water recycling for indirect potable use, „Water Sci. Technol.” 57, 2008, 99-107.
• [3]Bradley B. R., Daigger G. T., Rubin R., Tchobanoglous G.: Evaluation of onsite wastewater treatment technologies using sustainable development criteria, „Clean Technol. Environ. Policy” 4, 2002, 87-99.
• [4]Boyjoo Y., Ang M., Pareek V.: Photocatalytic treatment of shower water using a pilot scale reactor, „International Journal of Photoenergy” vol. 2012, art. ID 578916,7 pages d0i:i0.ll55/20l2/5789i6.
• [5]Li R, Wichmann K., Otterpohl R.: Review of the technological approaches for grey water treatment and reuses, „Science of the Total Environment” 407, 2009, 3439-3449-
• [6]Friedler E., Hadari M.: Economic feasibility of on-site grey water reuse in multi-storey buildings, „Desalination” 190, 2006, 221-34.
• [7]Zhu X., Nanny M. A., Butler E. C.: Photo- catalytic oxidation of aqueous ammonia in model gray waters, „Water Research” 42, 2008, 2736-2744.
• [8]Jefferson B., Palmer A., Jeffrey P., Stu- etz R., Judd S.: Grey water characterization and its impact on the selection and operation of technologies for urban reuse, „Water Sci. Technol.” 50(2), 2004,157-164.
• [9]Sanchez M., Rivero M. J., Ortiz I.: Pho- tocatalytic oxidation of grey water over titanium dioxide suspension, „Desalination” 262, 2010,141-146.
• 10. Gross A., Shmueli O., Ronen Z., Rayeh E.: Recycled vertical flow constructed wetland (RVFCW) -a novel method of recycling greywaterfor irrigation in small communities and households, „Chemo- sphere” 66, 2007, 916-923.
• 11.U Kim R., Lee S., Jeong J., Lee J., Kim Y.: Reuse of greywater and rainwater using fiber filter media and metal membrane, -Desalination” 202, 2007,326-332.
• 12.A Winward G. P., Avery L. M., Stephenson T.. Jefferson B.: Chlorine disinfection of grey water for reuse: effect of orgaracs and particles, „Water Research” 42, 2008,483-491.
• 13.L. Merz C., Scheumann R., El Hamouri B., vraume M.: Membrane bioreactor technology for the treatment of greywater on a sports and leisure club, „Desaliation” 215, 2007,37-43.
• 14. Ramona G., Green M., Semiat R., Doso- Ttz C.: Low strength graywater chararization and treatment by direct membrane filtration, „Desalination” 170, 241-250.
• [15]Sostar-Turk S., Petrinic I., Simonie M.: Laundry wastewater treatment using coagulation and membrane filatration, „Res. Cons. Recycl. 44(2), 2005,185-96.
• [16]Pidou M., Parsons S. A., Raymond G., Jeffrey P., Stephenson T., Jefferson B.: Fouling control of a membrane coupled photocatalytic process treating greywater, „Water Research” 43, 2009, 3932-33939-
• [17]Paleologou A. H., Marakas N. P., Xekoukoulotakis A., Moya Y., Vergara N., Kalogerakis N., Gikas P., Mantzavinos D.: Disinfection of water and wastewater by Ti02 photo catalysis, sonolysis and UV-C irradiation, „Catalysis Today” 129, 2007, 136-142.
• [18]Hidaka H., Oyama T., Horiuchi T., Koike T., Serpone N.: Photo-induced oxidative synergistic degradation of mixed anionic/cationic surfactant systems in aqueous dispersions. A detailed study of the DBS/HTAB system, „Applied Catalysis B” 99, 2010, 485-489.
• [19]Hidaka H., Zhao J.: Photodegradation of surfactants catalyzed by a Ti02 semiconductor, „Colloids and Surfaces” 67, 1992, 165-182.
• [20]van Grieken R., Marugan J., Sordo C., Pablos C.: Comparison of the photocatalytic disinfection of E. Coli suspensions in slurry, wall andfixed-bed reactors, „Catalysis Today” 144, 2009,48-54.
• [21]Hidaka H., Nohara K., Zhao J., Peliz- zetti E., Serpone N.: Photodegradation of surfactants. Part XIV. Formation of NH4* and NO~3 ions for the photocatalyzed mineralization of nitrogen-conta- ining cationic, non-ionic and amphoteric surfactants, „J. Photochem. Photobiol. AChem.” 91,1995,145-152.
• [22]Bravo A., Garcia J., Domenech X., Per- al J.: Some aspects of the photocatalytic oxidation of ammonium ion by titanium dioxide, „J. Chem. Res. Synop.” 9, 1993, 376-377-
• [23]Fabbri D., Prevot A. B., Pramauro E.: Kinetic effects ofSDS on the photocatalytic degradation of 2,4,5-trichlorophe- nol, „Appl. Catal. B Environ.” 49, 2004, 233-238.
• [24]Bodzek M., Rajca M.: Photocatalysis in the treatment and disinfection of water. Pt 1: Theoretical backgrounds, „Ecol. Chem. Eng. S” 19, 2012, 489-512.
• [25]Pidou M., Memon F.A., Frazer-Wil- liams R., Jeffrey P., Stephenson T., Jefferson B.: Technologies for urban water recycling, „Water Practice & Technology” 3(2), 2008.
• [26]Rivero M. J., Parsons S. A., Jeffrey P., Pidou M., Jefferson B.: Membrane chemical reactor (MCR) combining photocatalysis and microfiltration for grey water treatment, „Water Science and Technology” 53(3), 2006,173-180.
• [27]Jefferson B., Brookes A., Le Clech P., Judd S.: Methods for understanding organic fouling in MBRs, „Water Science and Technology” 49(2), 2004, 237-244.
• [28]Shon H. K., Vigneswaran S., Kim I. S., Cho J., Ngo H. H.: The effect of pretreatment to ultrafiltration of biologically treated sewage effluent: a detailed effluent organic matter (EfOM) characterization, „Water Research” 38, 2004,1933-1939.
• [29]Mozia S.: Photocatalytic membrane reactors (PMRs) in water and wastewater treatment. A review, „Separation and Purification Technology” 73,2010,71-91.
• [30]Shon H. K., Phuntsho S., Vigneswaran S.: Effect of photocatalysis on the membrane hybrid system for wastewater treatment, „Desalination” 225, 2008, 235-248.
• [31]Liu H., Song L.: Titanium-based photocatalysis as the pretreatment for ultrafiltration of secondary municipal effluent with low concentration of organic mat¬ters, „WIT Transactions on Ecology and the Environment” 103, 2007, 411-414.
• [32]Ho D. P., Vigneswaran S., Ngo H. H.: Pho- tocatalysis-membrane hybrid system for organic removal from biologically treated sewage effluent, „Separation and Purification Technology” 68, 2009,145-152.
• [33]Erdei L., Arecrachakul N., Vigneswaran S.: A combined photocatalytic slurry reactor-immersed membrane module system for advanced wastewater treatment, „Separation and Purification Technology” 62, 2008, 382-388.
• [34]Shon H. K, Vigneswaran S., Snyder S. A.: Effluent organic matter (EfOM) in wastewater: Constituents, effects and treatment, „Crit. Rev. Env. Sci. Tec.” 36, 2006, 327-374-
• [35]Wei C.-H., Amy G.: Membrane fouling potential of secondary effluent organic matter (EfOM) from conventional activated sludge process, „Journal of Membrane and Separation Technology” 1, 2012,129-136.
• [36]Bodzek M., Rajca M., Konieczny K.: Investigations concerning the mechanism of the „fouling” of membranes in the course of the direct microfiltration and in the hybrid system of coagulation and microfiltration, „Polish J. Envirn. Stud.” i6(2A), 2007,172-176.
• [37]Shon H. K, Vigneswaran S., Kim J.-H., Ngo H. H.: Application of hybrid photocatalysis systems coupled with flocculation and adsorption to biologically treated sewage effluent for organic removal, „Korean J. Chem. Eng.” 24, 2007, 618-623.
• [38]Arana J., Melian J. A. H., Rodriguez J. M. D., Diaz O. G., Viera A., Pena J. P., Sosa P. M. M., Jimenez V. E.: TiO„-photocatalysis as a tertiary treatment of naturally treated wastewater, „Catalysis Today” 76, 2002, 279-289.
• [39]Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla śródowiska wodnego.
• [40]Shon H. K, Vigneswaran S., Xgo H. H.. Kim J.-H.: Chemical coupling of photocatalysis with flocculation and adsorption in the removal of organic matter, „Water Research” 3, 2005, 2549-2558.