Wpływ metody prowadzenia procesu adsorpcji na pylistym węglu aktywnym na efektywność usuwania substancji organicznych z wody

• Autorzy: Bielski A. , Zymon W.

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2017.2.7

Warianty tytułu

EN

Method of adsorption on powder activated carbon and its impact on the efficiency of removal of organic substances from water

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podstawowym zagadnieniem w technologii uzdatniania wody jest uzyskanie produktu nie zawierającego rozpuszczonych substancji organicznych mogących wywołać zagrożenie wynikające z powstawania ubocznych produktów dezynfekcji. Jedną z podstawowych przyczyn występowania przekroczeń w ubocznych produktach dezynfekcji w wodzie dostarczanej przez stacje uzdatniania wody jest niska efektywność usuwania substancji organicznych w trakcie jej uzdatniania. Jedną z metod zwiększenia usuwania substancji organicznych z wody jest zastosowanie pylistego węgla aktywnego (PWA) w trakcie prowadzenia procesu koagulacji. Sposób prowadzenia wolnego mieszania w trakcie uzdatniania wody wpływa na efektywność prowadzonego procesu adsorpcji na PWA. Jest to związane z czasami zatrzymania pakietów objętościowych wody w komorach wolnego mieszania. Z tego względu konieczne jest określenie wpływu rodzaju urządzeń przeznaczonych do wolnego mieszania na efektywność usuwania substancji organicznych na PWA z uzdatnianej wody. Opracowano dwa modele usuwania substancji organicznych na PWA. Modele odnoszą się do urządzeń przeznaczonych do prowadzenia procesu flokulacji w postaci reaktora rurowego z przepływem tłokowym oraz komory przepływowej z pełnym wymieszaniem. Przeprowadzono badania technologiczne, które umożliwiły weryfikację tych modeli. Modele pozwalają określenie efektywności usuwania związków organicznych na PWA w różnych układach technologicznych. Z przeprowadzonych badań i obliczeń wynika, że opracowane modele opisują dobrze przebieg procesu adsorpcji na PWA w różnych układach technologicznych. Z dwóch analizowanych urządzeń lepsze efekty adsorpcji uzyskuje się we flokulatorze rurowym z przepływem tłokowym.

EN

Elimination of the dissolved organic contaminants, which can pose a risk of formation of disinfection by-products, becomes the basic issue in water treatment technology. Low efficiency of removal of organic compounds during the treatment process is considered as one of the main reasons for exceeded concentrations of disinfection by-products in water supplied by water treatment plants. One of the methods used to enhance the removal of organic compounds from water is addition of powdered activated carbon (PAC) to the coagulation process. The slow mixing regime during water coagulation affects the efficiency of adsorption on PAC. It is associated with a retention time of water volume packages in a slow mixing chamber. For this reason, it is necessary to determine the impact of such units on removal of organic compounds from water on PAC. Two models of removal of organic compounds on the PAC have been developed. The models apply to: a flocculation unit operating as a tubular reactor with a plug flow and a complete mix chamber. Technological studies were conducted, which helped to verify the models. The models allow to determine the efficiency of removal of organic compounds on PAC in different technological systems. Both research and calculations confirmed that the models describe well the process of adsorption on PAC in different technological systems. The tubular reactor with a plug flow turned out to be a better option for removal of organics on PAC.

Słowa kluczowe

PL

adsorpcja na PWA; modelowanie; proces adsorpcji; urządzenia do prowadzenia procesu adsorpcji; efektywność adsorpcji

EN

PAC adsorption; modeling; adsorption process; equipment for the adsorption process; adsorption efficiency

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 2
• Strony: 65--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Bielski A.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Krakowska, 31-155 Kraków, ul. Warszawska 24

autor

Zymon W.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Krakowska, 31-155 Kraków, ul. Warszawska 24

Bibliografia

• [1] Adamski W., Szlachta M. 2011. "Water treatment technology - Principles and modeling". Wroclaw University of Technology, Wroclaw.
• [2] Adamski W. 2002. „Modelowanie systemów oczyszczania wód". Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• [3] Bielski A. 2011. "Modelling of mass transport in watercourses considering mass transfer between phases in unsteady states. Part II. Mass transport during absorption and adsorption processes". Environment Protection Engineering 37(4).
• [4] Bielski A. 2011. „Modelowanie transportu zanieczyszczeń w ciekach powierzchniowych". Monografia 393, Politechnika Krakowska.
• [5] Coulson J.M., Richardson J.M. 1999. "Coulson and Richardson's Chemical Engineering Volume 1 - Fluid Flow, Heat Transfer and Mass Transfer". Elsevier.
• [6] Dąbrowska L. 2008. „Ocena przydatności pylistego węgla aktywnego do wspomagania procesu koagulacji". Konferencja Naukowo Techniczna, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej.
• [7] Gryfskand Hajnówka - producent węgli aktywnych, http://gryfskand.pl/.
• [8] Iller E. 1992. „Badania znacznikowe w inżynierii procesowej". Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa.
• [9] Najm I.N., Snoeyink V.L., Lykins B.W., Adams J.Q. 1991. „Using powdered activated carbon: A critical review". J. of the Am. Water Works Assoc. 83(1): 65-76.
• [10] Praca pod redakcją Nawrocki J. 2010. „Uzdatnianie wody : procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne. Cz. 2". Państwowe Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• [11] Sroka M., Kulesza M. 2004. „Zastosowanie pylistego węgla aktywnego w technologii uzdatniania wody powierzchniowej z Zalewu Zegrzyńskiego". Konferencja Naukowo Techniczna, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej.
• [12] Stręk F. 1981. „Mieszanie i mieszalniki". Wydawnictwo Naukowo-Techniczne WNT, Warszawa.
• [13] Szarawara J., Skrzypek J., Gawdzik A. 1991 „Podstawy inżynierii reaktorów chemicznych". Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa.
• [14] Szlachta M., Adamski W. 2009. „Analiza wpływu pylistego węgla aktywnego na właściwości sedymentacyjne i adsorpcyjne osadu pokoagulacyjnego". Ochrona Środowiska 31(1): 37-40.
• [15] Szlachta M., Adamski W. 2009. „Wykorzystanie adsorpcji na pylistym węglu aktywnym do usuwania rozpuszczonych substancji organicznych z wody". Ochrona Środowiska 31(2): 61-66.
• [16] Szlachta M., Adamski W. 2008. „Modelowanie skuteczności procesu adsorpcji na pylistym węglu aktywnym w układzie technologicznym oczyszczania wody". Ochrona Środowiska 30(2): 57-60.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).