Zastosowanie ciekłych membran do selektywnego usuwania jonów metali ciężkich ze ścieków przemysłowych

• Autorzy: Kończyk J.

Identyfikatory

DOI

10.16926/tiib.2014.02.09

Warianty tytułu

EN

Application of liquid membranes for selective heavy metals removal from industrial wastewaters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono procesy ekstrakcyjne oparte na ciekłych membranach, przyciągające dużą uwagę jako ekoprzyjazne techniki separacyjne, które mogłyby zastąpić obecnie stosowane technologie oczyszczania ścieków przemysłowych. Scharakteryzowano ciekłe membrany pod kątem ich budowy oraz możliwości z zastosowań do selektywnego wydzielania jonów metali ciężkich, takich jak ołów, kadm, chrom, miedź, nikiel czy cynk, z wodnych roztworów poprodukcyjnych, poświęcając szczególną uwagę polimerowym membranom inkluzyjnym jako pseudo-ciekłym membranom wykazującym najwyższą stabilność działania.

EN

In the present paper, liquid membrane processes as an eco-friendly y separation techniques for industrial wastewaters treatment are characterized. Types and construction of liquid membranes, mechanism of liquid membranes transport and also possibilities of their application for selective recovery of heavy metal ions such lead, cadmium, chromium, copper, nickel and zinc from aqueous industrial solutions are described. Special attention to transport across polymer inclusion membranes as a pseudo-liquid membranes with the highest operation stability is paid.

Słowa kluczowe

PL

metale ciężkie; membrany ciekłe; polimerowe membrany inkluzyjne; oczyszczanie ścieków

EN

heavy metals; liquid membrane; polymer inclusion membrane; wastewater treatment

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Humanistyczno-Przyrodniczego im. Jana Długosza w Częstochowie
• Czasopismo: Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 2
• Strony: 113--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz.rys., tab.

Twórcy

autor

Kończyk J.

• Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie, al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2000 r.
• [2] Kabata-Pendias, H. Pendias, Biogeochemia pierwiastków śladowych, PWN, Warszawa 1999.
• [3] F. Fu, Q. Wang, Removal of heavy metal ions from wastewaters: A review, Journal of Environmental Management, 92, 2011, 407-418, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.11.011
• [4] Jacukowicz-Sobala, Współczesne metody usuwania chromu ze ścieków, Przemysł Chemiczny, 88/1, 2009, 51-60.
• [5] Rozporządzeniu Ministra Budownictwa z dnia 14 lipca 2006 r (Dz. U. Nr 136, poz. 964).
• [6] Najlepsze Dostępne Techniki (BAT). Wytyczne dla powierzchniowej obróbki metali i tworzyw sztucznych, Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa 2009.
• [7] S. Kislik, Carrier-facilitated coupled transport through liquid membranes: General theoretical considerations and influencing parameters, w: Liquid Membranes – Principles and Applications in Chemical Separations and Wastewater Treatment, Elsevier, 2010, 17-71.
• [8] P.Dżygiel, P. P. Wieczorek, Supported Liquid Membranes and Their Modifications: Definition, Classification, Theory, Stability, Application and Perspectives, w: Liquid Membranes – Principles and Applications in Chemical Separations and Wastewater Treatment, Elsevier, 2010, 73-140.
• [9] P. K. Parhi, Supported liquid membrane. Principle and its practices: A short Review, Journal of Chemistry, 2013, DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2013/618236.
• [10] U. S. Patent 6171563 z 9 stycznia 2001 roku, Commodore Separation Technologies, Inc., Supported liquid membranes process for chromium removal and recovery.
• [11] Q. Yang, N.M. Kocherginsky, Copper recovery and spent ammoniacal etchant regeneration based on hollow fiber supported liquid membrane technology: From bench-scale to pilot-scale tests, Journal of Membrane Science, 2006, 286, 301-309, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2006.10.012.
• [12] R. Bloch, O. Kedem, D. Vofsi, Ion specific polymer membrane, Nature, 199, 1963, 802-803, DOI: http://dx.doi.org/10.1038/199802a0
• [13] M. Sugiura, M. Kikkawa, S. Urita, Carrier-mediated transport of rare rarth ions through cellulose triacetate membranes, Journal of Membrane Science, 42, 1989, 47-55, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S0376-7388(00)82364-9
• [14] L. D. Nghiem, P. Mornane, I. D. Potter, J. M. Perera, R. W. Cattrall, S. D. Kolev, Extraction and transport of metal ions and small organic compounds using polymer inclusion membranes (PIMs), Journal of Membrane Science, 281, 2006, 7-41, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2006.03.035
• [15] M. Ines, G. S. Almeida, R. W. Cattrall, S.D. Kolev, Recent trends in extraction and transport of metal ions using polymer inclusion membranes (PIMs), Journal of Membrane Science, 415-416, 2012, 9-23, DOI: ttp://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2012.06.006
• [16] J. S. Gardner, J. O. Walker, J. D. Lamb, Permeability and durability effects of cellulose polymer variation in polymer inclusion membranes, Journal of Membrane Science, 229, 2004, 87-93, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2003.09.017
• [17] C. Kozłowski, J. Kończyk, Zastosowanie ciekłych membran zawierających kaliksareny do separacji jonów litowców i berylowców, w: Membrany. Teoria i praktyka. Wykłady monograficzne i specjalistyczne. Zeszyt IV, Toruń, 2014.
• [18] R. Wódzki, Reakcyjno-dyfuzyjne techniki rozdziału, w: Membrany i membranowe techniki rozdziału, red. A. Narębska, Wydawnictwo UMK, Toruń, 1997, 357-426.
• [19] W. Walkowiak, C. Kozlowski, Macrocycle carriers for separation of metal ions in liquid membrane processes – a review, Desalination, 240, 2009, 186-197, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.desal.2007.12.041
• [20] J. Kozlowska, C. A. Kozłowski, J. J. Kozioł, Transport of Zn(II), Cd(II), and Pb(II) across CTA plasticized membranes containing organophosphorous acids as an ion carriers, Separation and Purification Technology, 57, 2007, 430-434, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2006.04.011
• [21] O. Kebiche-Senhadji, L. Mansouri, S. Tingry, P. Seta, M. Benamora, Facilitated Cd(II) transport across CTA polymer inclusion membrane using anion (Aliquat 336) and cation (D2EHPA) metal carriers, Journal of Membrane Science, 310, 2008, 438-445, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2007.11.015
• [22] Tor, G. Arslan, H. Muslu, A. Celiktas, Y. Cengeloglu, M. Ersoz, Facilitated transport of Cr(III) through polymer inclusion membrane with di(2ethylhexyl)phosphoric acid (DEHPA), Journal of Membrane Science, 329, 2009, 169-174, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2008.12.032
• [23] O. Arous, F. S. Saoud, M. Amara, H. Kerdjoudj, Efficient facilitated transport of lead and cadmium across a plasticized triacetate membrane mediated by D2EHPA and TOPO, Materials Sciences and Applications, 2, 2011, 615-623, DOI: http://dx.doi.org/10.4236/msa.2011.26083
• [24] J. Konczyk, C. Kozlowski, W. Walkowiak, Removal of chromium from acidic aqueous solutions by polymer inclusion membranes with D2EHPA and Aliquat 336, Desalination, 263, 2010, 211-216, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.desal.2010.06.061
• [25] N. Pont, V. Salvado, C. Fontas, Selective transport and removal of Cd from chloride solutions by polymer inclusion membranes, Journal of Membrane Science, 318, 2008, 340–345,
• DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2008.02.057
• [26] C. A. Kozlowski, W. Walkowiak, Transport of Cr(VI), Zn(II) and Cd(II) ions across polymer inclusion membranes with tridecyl(pyridine) oxide and tri-n-octylamine, Separation Science and Technology, 39, 2004, 3127-3141, DOI: http://dx.doi.org/10.1081/SS-200038322
• [27] J. D. Lamb, A. Y. Nazarenko, Lead(II) ion sorption and transport using polymer inclusion membranes containing tri-octylphosphine oxide, Journal of Membrane Science, 134, 1997, 255-259, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S0376-7388(97)00115-4
• [28] M. Ulewicz, Separacja jonów metali nieżelaznych w procesie transportu przez ciekłe membrany zawierające związki makrocykliczne, Seria: Monografie, 20, Wydawnictwo Wydziału Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2011.
• [29] N. Benosmane, S.M. Hamdi, M. Hamdi, B. Boutemeur, Selective transport of metal ions across polymer inclusion membranes (PIMs) containing Calix [4]resorcinarenes, Separation and Purification Technology, 65, 2009, 211-219, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2008.10.039
• [30] D. De Agreda, I. Garcia-Diaz, F. A. López, F. J. Alguacil, Supported liquid membranes technologies in metals removal from liquid effluents, Revista de Metalurgia, 47, 2011, 146-168.
• [31] P.R. Danesi, Separation of metal species by supported liquid membranes, Separation Science and Technology, 19, 1984/1985, 857-894, DOI: http://dx.doi.org/10.1080/01496398408068598
• [32] Z. Lazarova, L. Boyadzhiev, Kinetic aspects of copper(II) transport across liquid membrane containing LIX-860 as a carrier, Journal of Membrane Science, 78, 1993, 239, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/0376-7388(93)80003-G