Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Phenol Oxidation in the Photo-Fenton Process Catalyzed by Clinoptylolite Modified with Co

Świderska-Dąbrowska R.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 1

113--124

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań utleniania fenolu w procesie foto-Fentona z zastosowaniem heterogenicznego katalizatora Co-Clin (naturalny klinoptylolit, modyfikowany jonami Co(II)). Analiza widm EDS mikroskopem skaningowym wykazała, że modyfikacja ma charakter powierzchniowy i wewnątrzkanałowy, a krystality Co3O4 są nierównomiernie rozproszone na powierzchni zeolitu – więcej jest ich wzdłuż struktury krystalicznej i charakteryzują się większą zawartością Co (ok. 1,4% wag.). Przy wyższej z badanych, dawce zeolitu 5 g/l (zawierającej ok. 43 mg Co) po 4 godzinach procesu utleniania, usunięto zaledwie 20% TOC. Jednocześnie badania wykazały, że w wyniku rozkładu zmniejsza się stężenie fenolu, a powstaje jako produkt pośredni głównie hydrochinon i w śladowej ilości rezorcyna. W badanym zakresie czasu trwania reakcji utleniania nie powstawały kolejne jej produkty. Podczas reakcji utleniania, wraz z obniżaniem się pH roztworu, z powierzchni zeolitu wymywane są jony Co(II), które nie wpływają jednak znacząco na efektywność procesu foto-Fentona. Przy udziale homogenicznego katalizatora uzyskano zaledwie 4% usunięcie TOC, które było porównywalne z efektem uzyskanym w układzie bez katalizatora: H2O2+UV. Świadczy to, że utlenianie fenolu zachodzi przede wszystkim w heterogenicznym procesie foto-Fentona, aczkolwiek jego niewielka efektywność wyklucza zastosowanie katalizatora Co-Clin w skali technicznej do utleniania zanieczyszczeń przemysłowych.

2

Zastosowanie katalizatora heterogenicznego ZCu w procesie foto-Fentona

Świderska-Dąbrowska R., Schmidt R.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 7

279--283

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań utleniania fenolu w roztworze wodnym z zastosowaniem katalizatora heterogenicznego, zeolitu modyfikowanego jonami Cu(II) w układzie ZCu + H2O2 + UV. Badania wykazały, że efektywność utleniania fenolu jest wyższa w układzie heterogenicznym w porównaniu do homogenicznego. Przy zastosowaniu katalizatora heterogenicznego ZCu następuje utlenianie fenolu głównie do pirokatechiny i hydrochinonu, a ich stężenia po 60 minutach reakcji są prawie trzykrotnie większe w porównaniu do katalizy homogenicznej. Analiza uzyskanych wyników wskazuje na inny mechanizm utleniania przy zastosowaniu heterogenicznego katalizatora ZCu. Wyniki analiz chromatograficznych potwierdziły, że fenol utlenia się z całkowitym zniszczeniem struktury pierścieniowej do kwasu mrówkowego, który następnie utleniany jest do CO2 i H20.

EN

The paper presents results of research on phenol oxidation in the aąueous solution with application of heterogeneous catalyst, zeolite modified with Cu(II) ions in the ZCu + H2O2 + UV configuration. Results proved that phenol oxidation efficiency is higher in the heterogeneous configuration compared to homogeneous. During application of ZCu heterogeneous catalyst phenol is oxidized mostly to catechol and hydroquinone, and their concentrations, after 60 minutes of reaction time, are almost three times higher, in comparison with homogeneous catalysis. Analysis of obtained results shows different mechanism of oxidation with heterogeneous ZCu catalyst applied. Results of chromatographic analyses proved that phenol is oxidized with complete destruction of ring structure to formic acid, which is next oxidized to CO2 and H20.

3

Wpływ charakteru zanieczyszczeń organicznych na efektywność ich utleniania w procesie Fentona

Świderska-Dąbrowska R., Piaskowski K.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 2

1126--1142

EN

Industrial wastewater often contain large amounts of impurities hardly decomposable and toxic, which are difficult to remove in the purification process. Even at low concentrations, they are carcinogenic and mutagenic. Mainly they are: PAHs, PCBs, polychlorinated dibenzodioxins PCDDs and dibenzofurans PCDFs, and phthalates which more and more often are present at wastewater treatment plants. Due to the inefficiency, in most cases, of standard methods of wastewater treatment in biological, physical and chemical processes Advanced Oxidation Processes – AOPs are becoming an alternative. One of the most effective methods of advanced oxidation is Fenton process, in which highly reactive hydroxyl radicals are generated, which oxidize the majority of organic compounds into simpler, biodegradable substances. The paper presents the effectiveness of the oxidation of organic pollutants in the Fenton process. In the experiments following organic were used: an aqueous dispersion of polyvinyl acetate (Winacet) and aqueous emulsion of phthalate bis (2-ethylhexyl) (DEHP). Also description of the mechanism for their removal is given. The study showed high efficiency of the oxidation process and a significant effect of examined parameters on the efficiency of the process. Winacet from aqueous dispersion was removed as a result of the oxidation of polyvinyl alcohol which is stabilizing system: polyvinyl acetate – polyvinyl alcohol, and the destabilization of the particles of polyvinyl acetate was followed by their separation in the process of co-precipitation and sedimentation. Hydrophobic DEHP in an aqueous medium is hydrolyzing with creation of hydrophilic functional groups, which give the particles of the emulsion a negative surface charge and allow them to be effectively removed in the process of FeSO4 coagulation and co-precipitation.

4

Odkwaszanie wody na złożu filtracyjnym

Świderska-Dąbrowska R., Raźny P.

Materiały Budowlane

|

2013

|

nr 11

52--54

PL

Wody agresywne powodują korozję metali i niszczenie wielu materiałów budowlanych, przyczyniając się do powstania strat korozyjnych rzędu 6% PKB. Jedną zmetod usuwania agresywnego dwutlenku węgla jest filtracja wody na złożu odkwaszającym. W artykule przedstawiono wyniki badań procesu odkwaszania na złożu Akdolit C. Przeanalizowano wpływ rodzaju odkwaszanej wody, uziarnienia złoża i czasu jego kontaktu z wodą oraz charakteru pracy na stopień usunięcia agresywnego dwutlenku węgla oraz jakość otrzymanego filtratu. Wykazano, że optymalny czas kontaktu dla złoża Akdolit C wynosi 2 min, a złoże powinno pracować w sposób ciągły

EN

Aggressive waters cause corrosion of metals and destruction of many building materials, contributing to a corrosion loss of 6% of GDP. One of the methods for removal aggressive carbon dioxide is water filtration on deacidifying beds. This paper presents the results of the process of deacidification on Akdolit C bed. The influence of the type of deacidified water, bed granulation and contact time with water as well as working character on the degree of removal of aggressive carbon dioxide and the quality of the resulting filtrate were analysed. It has been shown that the optimum contact time for Akdolit C bed is 2 minutes and the bed should be operated continuously.

5

Wpływ modyfikacji zeolitów na ich właściwości fizykochemiczne

Świderska-Dąbrowska R., Schmidt R.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2012

|

Tom 14

460--470

EN

Zeolites are crystalline, hydrated aluminosilicates of alkali and alkaline earth metals (Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba), in which the pore size is 0.3-1.2 nm and depends on the structure of the zeolite. They consist of tetrahedrons of [AlO4]-5- and [SiO4]4-, which make ordered crystal lattice of rings, channels and chambers. Variable degree of oxidation of silicon (IV) and aluminum (III) causes their electronegative character. The size of the charge may determine the adsorption, ion exchange and catalytic capacities of zeolite. The structure made of ring tetrahedron units contains open tunnels, making zeolites also molecular sieves. Zeolites are mostly used for adsorption of ammonium ions from aqueous solutions, removal of radioactive elements and heavy metals, and recent studies suggest the possibility of application of zeolites for removal of chloroorganic compounds and oily pollutants. The most widely used zeolite in practice for water and wastewater treatment is clinoptilolite, which is characterized by large ion exchange and adsorption capacity. Authors of many works explain the adsorption process with ion exchange. But when interpreting the results the authors do not consider that the zeolites have also tunnels that make them also molecular sieves. As a result of ion adsorption on clinoptilolite in hydrogen or sodium form, pH of the solution decreases, resulting in possible formation of electropositive, electronegative complexes and dissociated ions which make up aquaions, increasing or decreasing the effectiveness of their removal. During usage of modified zeolites for the adsorption of ions from aqueous solutions, many accompanying processes take place, such as precipitation, coprecipitation and catalytic adsorption. The influence of the physicochemical properties of natural zeolite and zeolite in the hydrogen form on an aqueous solution in the process of washing out is presented in the paper. Presented results clear prove that the decisive factor affecting the quality of the aqueous solution after the washing out process is initial pH of the solution. Depending on method of modification, physicochemical properties of zeolites can vary considerably. Transformation of natural zeolite into the hydrogen form increases its acidity and physical and chemical resistance. Modification of zeolite with HCl may also increase the content of pure zeolite by dissolution of other, non-zeolite materials. Zeolite H has a greater content of of silicon and aluminum compounds in relation to total mass which is a result of introduction of protons into the zeolite. This is confirmed by lower content of alkali metals and alkaline earth metals (sodium, calcium and potassium) in ZH. Exchange of ions of sodium, potassium, calcium for protons is a result of modification of ZN with HCl. Examination of washing out process showed that there is a small migration of impurities (Fe and Ca) from ZH as compared to ZN. At the same time increase of iron content in the solution increases its turbidity. And also turbidity depends on the initial pH of the solution. It's highest value was observed when the initial pH was equal to 6. Significant increase of turbidity as a function of pH is mainly caused by abrasion of zeolite grains in the process of shaking and by formation of precipitable complexes of iron and calcium. The paper presents also the results of zeta potential measurements. potential of H zeolite in the investigated range of pH has a much higher absolute values compared to ZN and vary in the range from -20 mV to -30 mV. H zeolite has a higher electrostatic activity than natural zeolite. Potential creating ions such as H+ and OH- have decisive influence on the zeolite surface charge.

6

Właściwości fizykochemiczne zeolitu modyfikowanego jonami żelaza

Świderska-Dąbrowska R., Schmidt R., Sikora A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2011

|

Nr 24

195-204

PL

W dobie wzrastającego zanieczyszczenia środowiska naturalnego istotne jest poszu-kiwanie coraz efektywniejszych metod ich usuwania. W szczególności zastosowanie tanich i łatwo dostępnych katalizatorów "proekologicznych" - naturalnych zeolitów, pozwala na intensyfikację wielu procesów, a ponadto nie są wnoszone do środowiska dodatkowe zanieczyszczenia. Szerokie zastosowanie naturalnych zeolitów - uwodnionych glinokrzemianów, wynika z ich wyjątkowej struktury przestrzennej, nadającej im właściwości molekularno-sitowe, jonowymienne i sorpcyjne oraz dużą aktywność katalityczną. Ich powierzchnię można łatwo modyfikować jonami metali. Stąd mogą one być z powodzeniem stosowane jako heterogeniczny katalizator w procesie Fentona, do utleniania zanieczyszczeń organicznych w wodzie i ściekach. W pracy opisano właściwości fizykochemiczne zeolitu naturalnego modyfikowanego jonami żelaza (II), który następnie poddano prażeniu w temperaturze 450°C. W wyniku modyfikacji ziarna zeolitu pokryte zostały czerwonobrunatnymi tlenkami żelaza (III), które stanowiły ok. 5% masy zeolitu. Powstała powłoka była stabilna mechanicznie i chemicznie - do roztworu przechodziły niewielkie ilości Fe, nie przekraczające 70 /

EN

Currently, when the pollution of natural environment increases, the search for more effective methods of pollutant removal is essential. Application of cheap and easy to get pro-ecological catalysts - natural zeolites - allows to intensify many processes. These minerals do not bring any additional pollutant to the environment. Wide application of natural zeolites, the hydrated alumino-silicates results from their unique spatial structure. Such structure of zeolites gives them molecular sieve properties, ionic exchange and sorption properties, and high catalytic activity. The surface of zeolites can be easily modified with metal ions, therefore they can be used as heterogeneous catalyst in the Fenton process. In this paper physicochemical properties of natural zeolites modified with Fe(II) ions, calcinated at 450°C are presented. As a result of modification, zeolite grains were covered by red-seal iron (III) oxides, which were about 5% of zeolite mass. Coating was mechanically and chemically stable -from zeolite to solution leached only small amounts of Fe, not exceeding 70 /

7

Oczyszczanie ścieków poprodukcyjnych w układzie chemiczno-biologicznym: Fenton-SBR

Piaskowski K., Świderska-Dąbrowska R.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2011

|

Nr 6

235-243

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych nad oczyszczaniem ścieków powstających podczas produkcji drewnianych okien, zawierających duże ilości polioctanu winylu i kopolimeru winylu. Ścieki oczyszczano w układzie chemiczno-biologicznym. Jako pierwszy stopień zastosowano proces chemicznego pogłębionego utleniania odczynnikiem Fentona, a następnie ścieki doczyszczano w porcjowym reaktorze biologicznym SBR. W trakcie prowadzonych badań analizowano warunki panujące w reaktorach oraz wpływ dozowanych ścieków po procesie Fentona na efektywność oczyszczania oraz przebieg poszczególnych procesów biochemicznych w poszczególnych fazach procesowych cyklu SBR. Wprowadzenie chemicznego utleniania zanieczyszczeń, jako pre-oksydacji okazało się efektywną metodą zmniejszenia stężenia substancji organicznych w ściekach klejowych (>80%) oraz umożliwiło ich dalsze skuteczne doczyszczanie w procesach biologicznych.

EN

Results of laboratory tests on the treatment of sewage generated during the manufacture of wooden windows, containing large amounts of polyvinyl chloride and vinyl copolymer. Waste water is purified in a chemical-biological system. As a first step chemical process was used Fenton reagent advanced oxidation and cleaning of waste water in the biological reactor SBR. In the course of the study analyzed the conditions in the reactors and the impact of water dispensed by Fenton's process on the effectiveness of treatment and the course of the various biochemical processes in the various phases of the SBR process cycle.

8

Zastosowanie procesu Fentona i sekwencyjnych reaktorów porcjowanych do oczyszczania ścieków z produkcji okien drewnianych

Piaskowski K., Świderska-Dąbrowska R.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2010

|

Tom 12

503-523

PL

Przeprowadzone badania nad oczyszczaniem ścieków klejowych po procesie Fentona z neutralizacją w reaktorze SBR pozwoliły na sformułowanie następujących wniosków: 1. Ścieki klejowe po procesie Fentona nie wykazywały negatywnego oddziaływania bezpośrednio na aktywność osadu czynnego w SBR, poprawiały natomiast właściwości sedymentacyjne kłaczków osadu. 2. Dozowanie ścieków klejowych po procesie Fentona z neutralizacjązwiększały pH do 8 oraz przewodność właściwą ścieków oczyszczonych, będącą pozostałością katalizatora procesu utleniania. 3. Wzrost ładunku węgla organicznego w reaktorze eksperymentalnym intensyfikował biologiczne usuwanie ortofosforanów, jednocześnie obniżając usuwanie związków azotu w procesie nitryfikacji. 4. Pomimo zastosowania chemicznego utleniania odczynnikiem Fentona, część węgla organicznego nie podlegała biodegradacji i kumulowała się w reaktorze, zwiększając stężenie OWO w ściekach oczyszczonych.5. Usunięcie węgla organicznego ze ścieków klejowych uzyskano w okresie prowadzonych badań na poziomie 44,8÷71,3%. 6. Wraz ze wzrostem obciążenia osadu ładunkiem organicznym od 53,3 do 398,5 mgC/gosźd, rosło jednostkowe usunięcie węgla organicznego od 23,9 do 284,1 mgC/gosźd.

EN

The advanced oxidation process with Fenton's reagent can be used in industrial wastewater treatment, especially in the degradation of not easily biodegradable contaminations. Chemical oxidation of industrial wastewater or other substances as a pre-treatment before biological treatment is the most effective method of wastewater treatment. However, besides many advantages, the method has some restrictions: it requires low-pH (2-4) of wastewater and final neutralisation has to be performed, production of great amounts of iron-containing sediment. This paper presents laboratory experiments on treatment of adhesive wastewater in an SBR reactor after the Fenton process, with neutralisation at the end. The experiment sought to determine the effect of that purification system on the state of the activated sludge, the course of biological processes (nitrogen and phosphorus removal) and the effectiveness of wastewater treatment.The study was conducted on the test stand, which scheme is shown in Figure 1. This stand consisted of two sequential batch reactors SBR with working capacity of 3 liters. In such configuration SBR-1 reactor was the control reactor, while, in addition to the other one chemical wastewater after the Fenton process were added (SBR-2). The research was carried out on wastewater from the company producing of windows and doors. Wastewater come from washing and rinsing of adhesive installations. Adhesive wastewater after Fenton's process showed no negative impact directly on the activity of activated sludge in SBR, improving the sedimentary characteristics of sludge floes. Dosing of adhesive wastewater after Fenton's process with neutralisation increased the pH to 8, and the conductivity of the treated wastewater, which is a remnant of a catalyst for oxidation process. The increase of organic carbon load in the experimental reactor intensified biological removal of orthophosphates, while decreasing removal of nitrogen compounds in the process of nitrification. Despite application of chemical oxidation with Fenton's reagent, part of organic carbon was not subject to biodégradation and cumulated in the reactor, increasing the concentration of TOC in treated wastewater. Removal of organic carbon from adhesive wastewater obtained during research period was 44.8-71.3%. With the increase of sludge loading with organic load from 53.3 to 398.5 mgC/g0S-d, the unit removal of organic carbon increased from 23.9 to 284.1 mgC/g0S-d.

9

Zastosowanie osadów żelazowych do utleniania ftalanów w procesie Fentona

Świderska-Dąbrowska R., Piaskowski K., Schmidt R.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 5

587-589

10

Badania wstępne podatności ścieków klejowych na rozkład chemiczno-biologiczny

Piaskowski K., Świderska-Dąbrowska R.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2006

|

T. 9, nr 4

379-394

PL

Przedstawiono badania laboratoryjne nad wykorzystaniem układu chemiczno-biologicznego do oczyszczania ścieków poprodukcyjnych z fabryki okien i drzwi. Użycie odczynnika Fentona do procesu pogłębionego chemicznego utleniania ścieków, których dominującym składnikiem były resztki kleju oraz utwardzacza, pozwoliło na zmniejszenie o blisko 90% zawartości węgla organicznego przy stężeniu początkowym 22 780 mg/dm³. W badaniach określono optymalne warunki procesu: H2O2:Fe = 5, czas reakcji 2 godz., pH ścieków 3,5. Do dalszej degradacji ścieków wykorzystano proces osadu czynnego w badaniach przesiewowych. Obserwowano zmniejszenie skuteczności usuwania węgla organicznego wraz ze wzrostem udziału w próbkach ścieków z procesu utleniania odczynnikiem Fentona. Powyżej 60% udziału zasadniczo następowała zmiana pH oraz znaczny wzrost przewodności właściwej (do 3 mS/cm). Przy maksymalnym obciążeniu osadu 0,6 ÷ 0,7 g/gs.m.·d (94% udziału węgla org. ze ścieków klejowych) następowała deflokulacja kłaczków osadu czynnego oraz zanik niektórych mikroorganizmów wskaźnikowych. Aktywność bakterii mierzona testem OUR zmniejszała się nawet o 60 ÷ 70%, jednoznacznie wskazując na szkodliwy charakter badanych ścieków.

EN

It was presented investigation on the potential of combined chemical-biological treatment of adhesive wastewater originating from a factory producing windows and doors in this paper. The special attention was paid to the influence of advanced oxidation products on activated sludge. The using of Fenton's reagent to remove toxic and non-biodegradable substances from wastewater allows its further biological treatment. The results of the study showed that regardless of Fe(II) and H2O2 doses, the efficiency of Fenton's process was about 90%, considering the TOC removal. It allows further degradation of wastewater during activated sludge process (screening test), but at the same time the concentration of mineral substances increased, mainly sulphates and calcium. Before the biological step oxidized wastewater were mixed with synthetic wastewater in various proportions. The study showed that with the increase of organic carbon in wastewater, its biodegradability decreased from 55 to 5%, at activated sludge load with organic carbon up to 0.05 and above 0.6 g/gd.m.·d respectively. The increase of percentage fraction of organic carbon from adhesive wastewater above 60% significantly influenced variability of pH, the increase of electrical conductivity (up to 3 mS/cm) and destruction of activated sludge biocenose was observed. At maximal activated sludge load 0.6 ÷ 0.7 g/gd.m.·d (94% organic carbon from adhesive wastewater) deflocculation and decay of some microorganisms were observed, which shows negative influence of adhesive wastewater on biocenose. Also microorganisms activity determinated by OUR (Oxygen Uptake Rate test) was decreased even up to 60 ÷ 70%.