Physico-chemical treatment of waste water contaminated with heavy metals in the industry of metallic coatings

• Autorzy: Valencia Jacipt A.R. , González Jordi P. , Jimenez-Pitre Iris , Molina-Bolívar Geomar

Identyfikatory

DOI

DOI: 10.2478/jwld-2019-0075

Warianty tytułu

PL

Fizykochemiczne oczyszczanie ścieków zanieczyszczonych metalami ciężkimi w przemyśle metalowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This investigation was undertaken to determine the optimum conditions for physical-chemical treatment of waste water contaminated with heavy metals in the industry of metallic coatings. The industry uses substances such as: inorganic acids, alkalis, acidic and alkaline metal salts, that has a high water demand in the processes of flushing and cleaning the parts to be coated. According to the preliminary characterization of samples and reported in the literature theory, physico-chemical process was implemented for the removal of contaminants that consisted in chemical oxidation of CN-ions, followed by chemical precipitation made next to a coagulation/flocculation and subsequent adsorption on activated coal. Laboratory scale tests showed the optimal conditions of treatment including chemical oxidation by the addition of 4.15 cm³ of H₂O₂ (30%) per gram of CN, chemical precipitation with NaOH to a pH of 12, followed by coagulation/flocculation with Fe₂(SO₄)₃ at a speed of 135 rpm for 3 min and 20 rpm for 20 min and finally the addition of 1.0 g of adsorbent previously activated at 700°C. From this study, it is clear that the adsorption on activated carbon is highly efficient in the removal of heavy metals from industrial waste water from electroplating. However, it is also clear that the parallel application of the treatments, shown here, is more effective to completely remove contaminants such as lead, nickel, silver, and copper at laboratory scale, so it is recommended the simultaneous use of these physico-chemical processes.

PL

Badania podjęto celem ustalenia optymalnych warunków fizycznego i chemicznego oczyszczania ścieków z galwanizerni. Zakłady takie wykorzystują kwasy nieorganiczne, alkalia i sole metali o odczynie kwasowym bądź zasadowym. Ponadto zużywają one dużo wody w procesie oczyszczania i płukania pokrywanych metalami elementów. Na podstawie wstępnej charakterystyki próbek i danych literaturowych wdrożono fizyczny i chemiczny proces usuwania zanieczyszczeń, który polegał na chemicznym utlenianiu jonów CN oraz chemicznym wytrącaniu, koagulacji/flokulacji oraz adsorpcji na węglu aktywnym. Testy w skali laboratoryjnej wykazały, że optymalne warunki oczyszczania obejmowały chemiczne utlenianie dzięki dodatkowi 4,15 cm³ H₂O₂ (30%) na gram CN, chemiczne strącanie NaOH do pH 12, a następnie koagulację/ flokulację z prędkością 135 obr.∙min^–1 przez 3 min i 20 obr.∙min^–1 przez 20 min oraz dodatek 1,0 g adsorbentu aktywowanego wstępnie w 700°C. Badania wykazały, że adsorpcja na węglu aktywnym jest wysoce efektywna w usuwaniu metali ciężkich ze ścieków galwanizerskich. Równoległe stosowanie zabiegów przedstawionych w pracy zapewnia jeszcze większą efektywność w całkowitym usuwaniu ołowiu, niklu, srebra i miedzi w skali laboratoryjnej. Dlatego równoczesne stosowanie tych zabiegów jest zalecane w praktyce.

Słowa kluczowe

EN

coagulation-flocculation; heavy metals; industrial waste water; metallic coatings; precipitation

PL

galwanizowanie; koagulacja/flokulacja; metale ciężkie; ścieki przemysłowe; wytrącanie

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2019
• Tom: no. 43
• Strony: 171--176
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Valencia Jacipt A.R.

• University of Pamplona, Faculty of Engineering and Architecture, GIAAS research group. Colombia

autor

González Jordi P.

• Colombian School of Engineering Julio Garavito, Civil Engineering Program, Bogota, Colombia

autor

Jimenez-Pitre Iris

• University of La Guajira, Faculty of Science Basic and Applicated, BIEMARC, Colombia

autor

Molina-Bolívar Geomar

• University of La Guajira, Faculty of Science Basic and Applicated, BIEMARC, Colombia

Bibliografia

• BEDLA D., DACEWICZ E. 2019. Data clustering analysis in the assessment of wastes using in the sewage filtration. Journal of Water and Land Development. No. 41 p. 31–36. DOI 10.2478/jwld-2019-0024.
• BOLAÑOS E., TEJADA C., RUÍZ V. 2014. Remediación de aguas contaminadas con cromo utilizando diferentes biomateriales residuales [Remediation of chromium-contaminated water using different waste biomaterials]. Revista Ciencias e Ingeniería al Día. Vol. 9. No. 1 p. 25–42.
• BUDAVARI S. 1989. The Merck index, an encyclopedia of chemical drug, and biologicals. Rahway, N.J., U.S.A. Merck. ISBN 9780911910001 pp. 31.
• CARDONA S. 2014. Evaluación fisicoquímica por el método de adsorción-coagulación-floculación para la remoción de colorantes del efluente del área de procesos industriales de la empresa Textil Co&Tex SAS [Physicochemical evaluation by the adsorption-coagulation-flocculation method for the removal of effluent dyes from the industrial process area of the company Textil Co&Tex SAS]. PhD Thesis. Pereira. Universidad Tecnológica de Pereira pp. 67.
• Decreto No. 1594 del 26 de Junio de 1984. Usos del agua y residuos líquidos [Decree 1594 from June 26, 1984. Uses of water and liquid waste]. Diario official. No. 41465 [online]. [Access 1.03.2019]. Available at: http://www.ideam.gov.co/documents/24024/36843/Dec_1594_1984.pdf/aacbcd5d-fed8-4273-9db7-221d291b657f
• DELGADILLO O., CAMACHO A., PEREZ L., ANDRADE M. 2010. Depuración de aguas residuales por medio de humedales artificiales [Wastewater treatment by means of artificial wetlands]. Ser. Tecnica. Cochabamba, Bolivia. Centro AGUA. ISBN 97899954766-2-5 pp. 102.
• DOMAŃSKA M., BORAL A., HAMAL K., KUŚNIERZ M., ŁOMOTOWSKI J., PŁAZA-OŻÓG P. 2019. Efficiency of municipal wastewater treatment with membrane bioreactor. Journal of Water and Land Development. Vol. 41 p. 47–54. DOI 10.2478/jwld-2019-0026.
• FREIRE ESPÍN P. 2012. Análisis y evaluación de un sistema de tratamiento de aguas residuales para la Empresa TEIMSAAmbato [Analysis and evaluation of a wastewater treatment system for the TEIMSA-Ambato Company]. B.S. Thesis. Chimborazo. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Ecuador pp. 87.
• LONDOÑO-FRANCO L., LONDOÑO-MUÑOZ P., MuÑoz-GARCÍA F. 2016. Los riesgos de los metales pesados en la salud humana y animal [The risks of heavy metals on human and animal health]. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial. Vol. 14. No. 2 p. 145–153. DOI 10.18684/BSAA(14)145-153.
• MALEK A., KAHOUL M., BOUGUERRA H. 2019. Groundwater’s physicochemical and bacteriological assessment: Case study of well water in the region of Sedrata, North-East of Algeria. Journal of Water and Land Development. Vol 41. No. 1 p. 91–100. DOI 10.2478/jwld-2019-0032.
• MAZARIEGO ROBLES D. 2017. Elementos químicos en la vegetación de la planta de tratamiento de agua residual de la UAAAN [Chemical elements in the vegetation of the UAAAN wastewater treatment plant]. [Work presented as a partial requirement to obtain the title of: agricultural and environmental engineer]. Saltillo, Mexico. Universidad Autonoma Agraria Antonio Narro pp. 46
• Minvivienda 2000. Reglamento técnico para el sector de agua potable y saneamiento básico – RAS [Technical regulation for the sector of drinking water and basic sanitation – RAS] [online]. Colombia: Resolución. [Access 1.03.2019]. Available at: http://www.minvivienda.gov.co/ResolucionesAgua/1096%20-%202000.pdf
• MOLINA GALLEGOS V. 2012. Minimización del riesgo ambiental en la industria de galvanoplastia [Minimizing environmental risk in the gal-vanoplasty industry]. PhD Thesis. México. Instituto Politécnico Nacional, México pp. 101.
• TEJADA C., QUIÑONEZ E., PEÑA M. 2014. Contaminantes emergentes en aguas: Metabolitos de fármacos. Una revisión [Emerging water pollutants: Drug metabolites. A review]. Revista Facultad de Ciencias Básicas. Vol. 10. No. 1 p. 80–101. DOI 10.18359/rfcb.341.
• TEJADA-TOVAR C., VILLABONA-ORTIZ A., GARCÉS-JARABA L. 2015. Adsorción de metales pesados en aguas residuales usando materiales de origen biológico [Adsorption of heavy metals in wastewater using bio-based materials]. TecnoLógicas. Vol. 18. No. 34 p. 109–123.
• VERARDO D., FROELICH P., MCINTYRE A. 1990. Determination of organic carbon and nitrogen in marine sediments using the Carlo Erba NA-1500 Analyzer. Deep Sea Research. Part A. Oceanographic Research Papers. Vol. 37. No. 1 p. 157–165.