Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Katalityczne oczyszczanie ścieków koksowniczych w wodzie w stanie nadkrytycznym

Wang Xueping, Tian Zhenhua

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 7

683--688

PL

Proces zgazowania wodą w stanie nadkrytycznym zastosowano do oczyszczania ścieków koksowniczych w reaktorze przepływowym w obecności wodorotlenków lub węglanów sodu i potasu w temp. 390-510°C pod ciśnieniem 24-30 MPa przez 4-12 s. Szybkość katalitycznego wytwarzania wodoru wzrastała wraz ze wzrostem temperatury i stężenia katalizatora. Aktywność katalizatorów malała w szeregu KOH > NaOH > K₂CO₃ > Na₂CO₃.

EN

Supercrit. water gasification process was used to purify a coking plant wastewater in a continuous flow reactor in presence of Na and K hydroxides or carbonates at 390-510°C, under 24-30 MPa and for 4-12 s. The catalytic H prodn. rate increased with increasing temp. and catalyst concn. The catalyst activity decreased in series KOH > NaOH > K₂CO₃ > Na₂CO₃.

2

Chromatographic analysis in the characterization of coking wastewater

Rychlewska Katarzyna, Kwiecińska Anna, Chrubasik Maciej

Proceedings of ECOpole

|

2019

|

Vol. 13, No. 1-2

49--58

EN

Chromatography, the general term for the group of instrumental analytical methods, accepted nowadays as an extremely sensitive and effective analytical techniques, allows for qualitative and quantitative analysis of components of wastewater samples. In case of coking wastewaters, due to its complicated nature, a number of chromatographic techniques can be implemented in order to identify and determine the concentration of main hazardous pollutants, such as ammonia, cyanides, sulphides, thiocyanates, phenols and polycyclic aromatic hydrocarbons. Ion chromatography (IC), a type of liquid chromatography, is widely applied in measurement of concentrations of ionic species. Application of IC with suppressed conductivity detection allows to measure concentrations of major anions, i.e. chloride, nitrate, nitrite, sulphate and thiocyanate, as well as major cations such as sodium, ammonium, potassium, calcium, and magnesium. IC with pulsed amperometric detection (PAD) at silver electrode is applied in determination of sulphide and free cyanide concentration. Gas chromatography (GC), which can be used in conjunction with other methods to concentrate analytes, is predominant method of measurement of organic components present in the wastewater. Coupling the separation capabilities of GC with the detection properties of mass spectrometry (GC-MS) enhance the identification of organic pollutants, i.e. phenols and polycyclic aromatic hydrocarbons in coking wastewater samples. The paper presents the application of ion and gas chromatography with and without mass spectrometry detection in coking wastewater analyses.

PL

Chromatografia, ogólne określenie grupy instrumentalnych metod analitycznych, obecnie akceptowanych jako niezwykle czułe i skuteczne techniki analityczne, pozwala na jakościową i ilościową analizę związków chemicznych występujących w ściekach. W przypadku ścieków koksowniczych, z uwagi na ich skomplikowany skład, identyfikacja oraz oznaczenie stężenia głównych zanieczyszczeń, takich jak amoniak, cyjanki, siarczki, rodanki, fenole i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, wymaga zastosowania różnych technik analitycznych. Zastosowanie chromatografii jonowej (IC) z detekcją konduktometryczną z supresją pozwala mierzyć stężenia głównych anionów, tj. chlorków, azotanów, azotynów, siarczanów i rodanków, a także kationów, takich jak jon amonowy, sód, potas, wapń i magnez. IC sprzężona z pulsacyjną detekcją amperometryczną na srebrnej elektrodzie jest stosowana do oznaczania stężeń siarczków i wolnych cyjanków. Chromatografia gazowa (GC), która może być stosowana w połączeniu z różnymi metodami zatężania analitów, jest dominującą metodą oznaczania stężenia związków organicznych występujących w ściekach. Sprzężenie chromatografii gazowej ze spektrometrią mas (GC-MS) umożliwia wykonanie kompletnej analizy zarówno jakościowej, jak i ilościowej zanieczyszczeń organicznych, tj. fenoli i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w próbkach ścieków koksowniczych. W pracy przedstawiono i omówiono zastosowanie chromatografii jonowej i gazowej oraz GC sprzężonej ze spektrometrią mas w analizie ścieków koksowniczych.

3

Decomposition of Carcinogenic Hydrocarbons in an Integrated Oxidation – Sorption System

Włodarczyk-Makuła M., Wiśniowska E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 1

713--724

EN

The aim of the study was to evaluate the removal of carcinogenic PAHs during integrated processes: catalytic oxidation and sorption. Technological research was conducted using biologically treated industrial wastewater (coke plant wastewater). Oxidation was carried out with dihydrogen peroxide. The adsorption process was carried out onto powdered activated carbon. TiO2 was added to the wastewater as a catalyst of oxidation reaction. The experiment was carried out for 24 hours. The concentration of PAHs at the begining, after 2 and after 24 hours of integrated processes was analyzed. The effectiveness of PAHs degradation was evaluated based on the the individual compounds concentration changes before and after process. Quantitative and qualitative determination of polycyclic aromatic hydrocarbons was conducted using gas chromatograph - mass spectrometer system. The experiments were conducted under constant pH as well as under constant temperature. The efficiency of oxidation of the analyzed hydrocarbons under oxidation conditions ranged from 27 to 55%. In the presence of the titanium catalyst the efficiency of PAHs degradation was enhanced to 38-72%. During the integrated process (catalytic oxidation and adsorption on activated carbon) the PAHs removal was in the range 67-86%. The results lead to the conclusion that simultaneous oxidation and adsorption can be successfully apply in the final treatment of industrial wastewater and results in the minimizing PAHs load discharged to the environment.

PL

Celem badań było określenie efektywności degradacji rakotwórczych WWA w zintegrowanym procesie utleniania i sorpcji. Badania technologiczne prowadzono z wykorzystaniem biologicznie oczyszczonych ścieków koksowniczych. Utlenianie prowadzono z wykorzystaniem ditlenku diwodoru. Proces adsorpcji polegał na wprowadzeniu pylistego węgla aktywnego. Katalizatorem reakcji utleniania był ditlenek tytanu. Badania prowadzono przez 24 godz. Stężenia WWA oznaczano przed procesem oraz po 2 godz. i 24 godz. trwania procesu utleniania. Efektywność degradacji WWA wyliczono na podstawie zmian stężenia WWA przed i po procesie. Analizę jakościowo-ilościową WWA prowadzono z wykorzystaniem układu chromatografu gazowego i spektrometru masowego. Badania prowadzono przy stałym odczynie środowiska i stałej temperaturze. Efektywność degradacji analizowanych węglowodorów w warunkach utleniania była w zakresie od 27 do 55%. Obecność katalizatora tytanowego wspomagała utlenianie, co powodowało, że efektywność degradacji węglowodorów była w zakresie od 38 do 72%. W procesie zintegrowanym (utlenianie katalityczne w warunkach sorpcji) efektywność degradacji WWA była w granicach od 67 do 86%. Wyniki badań potwierdzają że proces utleniania i sorpcji może być skuteczny w doczyszczaniu ścieków przemysłowych i zapewniać ograniczenie ładunku WWA wprowadzanego do środowiska.

4

Zastosowanie TiO2 i ZnO w oczyszczaniu ścieków koksowniczych

Kwarciak-Kozłowska A., Bień J., Gałwa-Widera M., Nowak D.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 9

1492--1495

PL

Przedstawiono wyniki badań oczyszczania ścieków koksowniczych w dwóch układach kojarzących proces fotokatalizy z niskociśnieniowym procesem membranowym. Proces fotokatalizy wspomagano TiO2 (układ I) oraz ZnO (układ II). Stwierdzono, że najlepsze efekty uzyskano stosując tlenek cynku w dawce 2 g/dm3. Jednakże jego pozostałość w ściekach oczyszczonych spowodowała większy spadek wydajności procesu ultrafiltracji i przepuszczalności zastosowanej membrany z polieterosulfonu.

EN

Cokery wastewater was purified by photocatalytic oxidn. on TiO2 and ZnO under UV irradn. ZnO was more efficient catalyst than TiO2 and allowed for decreasing the chem. O2 demand by 79%, content of total C by 89% and content of total N2 by 51%. The wastewater was addnl. purified by membrane ultrafiltration.

5

Przeróbka osadów ściekowych wydzielonych podczas oczyszczania ścieków koksowniczych

Macherzyński B., Włodarczyk-Makuła M.

Forum Eksploatatora

|

2018

|

Nr 2 (95)

36-39

PL

Celem pracy była ocena możliwości przeróbki osadów wydzielonych podczas oczyszczania ścieków koksowniczych wraz z osadami komunalnymi. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące ubytku suchej masy, rozkładu substancji organicznych, produkcji biogazu, zawartości CH i CO w biogazie, ilości biogazu uzyskanego z 1 g s.m.o. wprowadzonej do reaktora oraz zmian zawartości związków organicznych wyrażonych wskaźnikiem ChZT podczas procesu fermentacji mezofilowej. Do tego procesu skierowano mieszaninę osadów komunalnych (wstępnych, nadmiernych oraz mieszanych) z osadami koksowniczymi. Badania prowadzono w warunkach laboratoryjnych przy różnych proporcjach zmieszania ww. osadów. Na podstawie przeprowadzonych badań udowodniono, że możliwe jest unieszkodliwianie osadów koksowniczych podczas procesu wspólnej fermentacji. Jednak każdorazowo konieczne są badania wstępne nad ustaleniem proporcji zmieszania i warunków procesowych.

6

Wpływ procedury przygotowania próbki ścieków koksowniczych na chromatograficzne oznaczanie wybranych Wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA)

Swaczyna K., Niewiara E.

Analit

|

2018

|

Nr 6

20--28

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wpływ procedur przygotowania próbki ścieków koksowniczych na oznaczanie WWA metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej. Przedstawiono procedury ekstrakcyjne próbki ścieków koksowniczych dwiema technikami z zastosowaniem różnych rozpuszczalników. Przygotowanie materiału do oznaczenia metodą HPLC, obejmowało także dobór odpowiednich kolumienek oraz oczyszczanie wszystkich próbek za pomocą ekstrakcji do fazy stałej (SPE). Analizowano wpływ rozcieńczenia, mieszanin rozpuszczalnikowych, a także rozdział WWA między fazę wodną a organiczną. Badania realizowano dla 18 próbek ekstrakcyjnych, dokonując chromatograficznego oznaczenia wybranych WWA tj. naftalenu, fenantrenu, benzo(a)pirenu, acenaftenu, indeno(1,2,3)pyrenu, antracenu, chrysenu, fluorenu, fluorantenu, pyrenu. Dodatkowo zbadano wpływ matrycy próbki na oznaczanie trzech wybranych WWA. Stwierdzono, że dobór metody przygotowawczej ma kluczowe znaczenie w oznaczaniu WWA i zależny jest od rodzaju zastosowanych rozpuszczalników. Bardziej efektywną techniką do izolowania WWA okazała się być ekstrakcja poprzez wytrząsanie. Rozpuszczalnik, który umożliwił relatywne wyekstrahowanie dużej liczby związków to 2-propanol oraz cykloheksan : dichlorometan (5:1). Żadna z użytych procedur ekstrakcyjnych nie pozwoliła na wyizolowanie wszystkich analitów. Związek, który wykazywał wysoką efektywność ekstrakcji to naftalen. Rozcieńczenie próbki również wpływa korzystnie na wynik analizy. Dodatkowo badanie wykazało, że matryca wykazuje silnie tłumiący efekt na oznaczenie wybranych WWA.

EN

The thesis presents the impact of coke wastewater treatment procedures on the PAH determination by high-performance liquid chromatography. Coke-wastewater sample extraction procedures were prepared by two techniques using different solvents.The preparation of the material for HPLC determinations also included the selection of appropriate columns and the purification of all samples by solid phase extraction (SPE). The effect of dilution, solvent mixtures and separation of PAH between water and organic phase was analyzed. The research were carried out for 18 different extraction samples by chromatographic determination of selected PAHs. i. e. naphthalene, phenanthrene, benzo(a)pyrene, acenaphthene, indene(1,2,3)pyrene, anthracene, chrysen, fluorene, fluoranthene, pyren. In addition, the effect of the sample matrix on the determination of three selected PAHs was checked. The study demonstrates that the selection of an appropriate preparatory method has an important role in the determination of PAHs and dependson the type of solvents used. The most effective extraction technique is by using shaker. The solvent that allowed to extract a large number of compounds are 2-propanol and cyclohexane: dichloromethane (5:1). None of the extraction procedures used allowed to isolate all PAHs. The compound that showed high extraction efficiency is naphthalene. Dilution of the sample also has a positive effect on the result of the analysis. The matrix shows a strong suppressive effect on the determination of selected PAHs.

7

Fotodegradacja małocząsteczkowych WWA w warunkach reakcji Fentona

Kozak J., Włodarczyk-Makuła M.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2017

|

nr 168 (48)

25--34

PL

Obecnie wiele uwagi naukowców i praktyków skupia się na technologiach oczyszczania ścieków, które mają za zadanie usuwać związki toksyczne i/lub trudno rozkładalne. Do związków tego typy należą WWA. Badania wykazały, że procesy zaawansowanego utleniania (AOP- advanced oxidation processes) mogą być stosowane do degradacji WWA. Jedną z metod AOP jest utlenianie z wykorzystaniem odczynnika Fentona. Modyfikacje tej reakcji zmierzają m.in. w kierunku poszukiwnia alternatywnych, niż H2O2 źródeł rodników hydroksylowych oraz wspomagania procesu utleniania promieniami ultrafioletowymi. Celem pracy było określenie efektywności fotoutleniania małocząsteczkowych WWA w oczyszczonych ściekach koksowniczych, w warunkach reakcji Fentona. Źródłem rodników hydroksylowych był nadtlenek wapnia CaO2, a proces wspomagano promieniami UV. Efektywność utleniania oceniono na podstawie analiz WWA w badanych próbkach przed i po procesie fotoutleniania. Jakościową i ilościową identyfikację WWA prowadzono z wykorzystaniem metody chromatografii gazowej w połączeniu z spektrometrią masową GC-MS. Badania wykazały, że w warunkach silnie utleniających następowała fotodegradacja badanych WWA. Spadek stężenia analizowanych węglowodorów był w zakresie od 0 do 96%. Badania wykazały, że nadtlenek wapnia może stanowić alternatywne źródło rodników hydroksylowych do degradacji WWA, obecnych w ściekach koksowniczych.

EN

Nowadays, the attention of many researchers and scientists is focused on wastewater treatment technologies which are designed to remove toxic and/or persistant compounds. PAHs belong to this type of compounds. Studies have shown that advanced oxidation processes (AOP-advanced oxidation processes) can be used for PAHs degradation. One of the AOP methods is oxidation using Fenton's reagent (Fe2+/H2O2). The aim of this modification is a search for alternative sources of hydroxyl radicals than H2O2 and support that processes by UV light.. The aim of the study was to determine the efficiency of photocatalysis of low molecular weight PAHs in pretreated coking wastewater under Fenton reaction conditions. The source of hydroxyl radicals was calcium peroxide and the process was supported by UV radiation. The oxidation efficiency was assessed on the basis of PAH analyzes in the pre-and post-oxidation samples. Qualitative and quantitative identification of PAHs was carried out using gas chromatography in combination with GC-MS mass spectrometry. The decrease in the concentration of the analyzed carbohydrates was in the range of 17 to 96%. Studies have shown that calcium peroxide can be an alternative source of hydroxyl radicals for the PAH degradation present in coke wastwater.

8

Review on formation, treatment and utilization methods of coke oven wastewater

Kwiecińska A., Lajnert R., Bigda R.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2017

|

Vol. 24, nr 2

255--267

EN

Coke making process results in generation of highly loaded and contaminated stream called coke oven wastewater. Its proper management, treatment and utilization is found to require sophisticated methods and technologies. This wastewater comprises of a mixture of technological aqueous waste streams, which are formed during coke oven gas cleaning and coal-derivatives production, and sanitary wastewater generated at coke oven plant. Due to the composition and specificity of contaminants present in coke oven wastewater (PAHs, phenols, cyanides, thiocyanates, ammonia, etc.), its proper treatment requires the involvement of physical, chemical and biological methods, which may also be proceeded with additional polishing. In dependence on its further use (deposition to environment or sewage system, coke wet quenching loop supply) different types of contaminants are regarded as priority ones and various technological cycles are applied. In the article, a review on worldwide, European and domestic coke production, coke oven wastewater formation, its parameters, applied technologies of treatment and utilization methods is presented. The special focus on the applied treatment techniques, which were found to be the key factor in further stream utilization, was given. Additionally, issues related with nowadays used systems were pointed out.

PL

Proces koksowania wiąże się z powstawaniem silnie zanieczyszczonych strumieni technologicznych, tzw. ścieków koksowniczych. Odpowiednie zagospodarowanie i oczyszczenie strumienia wymaga złożonych metod i technologii. Ścieki koksownicze można zdefiniować jako mieszaninę strumieni wodnych powstających w procesie produkcji koksu i produktów węglopochodnych w trakcie oczyszczania gazu koksowniczego oraz ścieków sanitarnych generowanych na koksowni. Ze względu na skład i specyfikę zanieczyszczeń występujących w ściekach koksowniczych (WWA, fenole, cyjanki, rodanki, amoniak itp.) proces ich oczyszczania stanowi zwykle połączenie metod fizycznych, chemicznych i biologicznych, po których stosuje się dodatkowe doczyszczanie. W zależności od dalszego wykorzystania bądź utylizacji strumienia (odprowadzenie do środowiska lub kanalizacji, zasilanie obiegu mokrego gaszenia koksu) stosowane są zróżnicowane systemy oczyszczania. W niniejszym artykule przedstawiono przegląd informacji związanych ze światową, europejską i krajową produkcją koksu, powstawaniem ścieków koksowniczych, ich parametrami i sposobami oczyszczania i zagospodarowania. Szczególną uwagę poświęcono oczyszczaniu ścieków, jako że stanowi ono o możliwościach dalszego zagospodarowania strumienia. Dodatkowo przedyskutowano problemy występujące na obecnie pracuj ących oczyszczalniach ścieków koksowniczych.

9

Wykorzystanie procesu ozonowania w oczyszczaniu ścieków koksowniczych

Kwarciak-Kozłowska A., Krzywicka A., Gałwa-Widera M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

61--73

EN

The paper presents presents the possibility of using the ozonation process in coke wastewater treatment. The wastewater produced during processing of coke was initially pre-treated mechanically in order to remove solid impurities, oils and tar substances. The raw wastewater was characterized by the phenolic odor, brown color and alkaline pH (pH 9.2). The COD value of raw wastewater was 8100 mg/dm3 and the value of BOD was very low (180 mg/dm3). A high concentration of total nitrogen (2420 mg/dm3) and TOC (2240 mg/dm3) was also noted. The study was conducted in three stages. In the first stage, coking wastewater was treated only by ozone, the dose of which varied from 10 mg/dm3 to 40 mg/dm3. The effect of pH during ozonation process was determined on TOC removal efficiency. For all of the pH values (pH = 3.5, pH = 7, pH = 8.5 and pH = 11.5) the TOC removal rate constant was determined. In the second stage, the rate OH radicals generation was accelerated by the addition of hydrogen peroxide to the reactor. The ratio by weight of COD: H2O2 was 1:2.5, 1:5, 1:10 and 1:20. In the last stage of the study, we attempted to assist the ozonation process with ultrasonic field. The sonication time was 8 minutes and the amplitude was 61.5 μm. It was found that the ozonation process is the most effective at alkaline pH (8.5). The TOC removal efficiency was 34% (1470 mg/dm3) after 60 minutes of ozonation. The best results of oxidation of pollutants measured as COD and TOC removal were observed when the dose of ozone was 30 mg/dm3.The combination of sonication and ozonation has resulted in a reduction of COD and TOC values by 1000 mg/dm3 and 300 mg/dm3, respectively, in comparison to ozonation process alone. It was found that the most effective process in coke wastewater treatment is the combination of ozonation with hydrogen peroxide addition (COD:H2O2=1:10). The COD, TOC and BOD value were 54%, 35% and 20% lower, respectively, in comparison to ozonation process conducted alone.

10

Catalytic oxidation of PAHs in wastewater

Turek A., Włodarczyk-Makuła M.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2016

|

No. 20(1)

179--190

EN

The aim of the investigations was to determine the effectiveness of the removal of 4, 5 -ring PAHs from coking wastewater using dihydrogen dioxide in the presence of a cobalt, platinum or titanium catalyst. A dose 7.4 mL of dihydrogen dioxide in the amount of and 14.8 mL/L of the analyzed sample were added to the samples. The samples were shaken and stored under laboratory conditions for 12 hours. The concentration of PAHs before and after the oxidation process were determined. The quantitative and qualitative chromatographic analysis was carried out using a gas chromatograph coupled with a mass spectrometer (GC-MS). The total concentration of 8 PAHs before oxidation reached the value of 9150 ng/L The concentration of 4-ring compounds and 5-ring PAHs were equal to 6390 ng/L and 2760 ng/L, respectively. The highest decrease (93%) the sum of 8 hydrocarbons using a dose of oxidizer 7.4 ml/L and in the presence of titanium catalyst was achieved.

PL

Celem badania było określenie skuteczności usuwania 4, 5- pierścieniowych WWA ze ścieków koksowniczych przy użyciu ditlenku diwodoru w obecności katalizatora kobaltowego, platynowego i tytanowego. Do próbki dodawano odpowiednią ilość ditlenku diwodoru i katalizatorów. Dawka utleniacza wynosiła 7,4 ml i 14,8 ml/l. Próbki mieszano i pozostawiono w warunkach laboratoryjnych przez 12 godzin. Po tym czasie oznaczono stężenie WWA. Ilościową i jakościową analizę chromatograficzną przeprowadzono przy użyciu chromatografu gazowego sprzężonego ze spektrometrem masowym. Największy ubytek (93%) sumarycznej ilości ośmiu WWA osiągnięto przy zastosowaniu dawki utleniacza 7,4 ml/l analizowanych ścieków oraz katalizatora tytanowego.

11

Uniwersalne zastosowanie koagulantu PIX-113 w procesach kompleksowego oczyszczania ścieków przemysłowych w Koksowni Przyjaźń w Dąbrowie Górniczej (JSW KOKS S.A.)

Osmólski J.

Technologia Wody

|

2015

|

Nr 5 (43)

12--16

PL

Współczesny rozwój gospodarczy, w szczególności rozwój gałęzi przemysłu wobec wodochłonnego, oraz równoczesna potrzeba sprostania rosnącym wymogom ochrony środowiska w istotny sposób przyczyniają się do konieczności poszukiwania nowych technik i technologii oczyszczania ścieków i uzdatniania wody. Ścieki koksownicze zawierają duże ilości zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych, w tym znaczące ładunki azotu atomowego i inhibitorów przemian biologicznych. Niekorzystny skład oraz częste zmiany dynamiki napływu ścieków sprawiają, że są one bardzo trudne do oczyszczania metodami biologicznymi i wymagają niekonwencjonalnych rozwiązań technologicznych oraz zastosowania chemikaliów o uniwersalnych właściwościach. W publikacji odniesiono się do funkcjonowania instalacji oczyszczania ścieków przemysłowych w JSW KOKS S.A. w oddziale Koksowni Przyjaźń. Przedstawiono uniwersalne zastosowanie koagulant PIX-113 oraz cele jego dozowania każdym z trzech etapów mechanicznego, chemicznego i biologicznego oczyszczania ścieków. Analizie zostały poddane okresy stabilnej pracy procesu oczyszczania ścieków oraz pracy w sytuacjach awaryjnych. Przytoczone w publikacji przykłady potwierdzają, że koagulant PIX-113 jest obecnie jednym z najbardziej uniwersalnych preparatów wykorzystywanych w procesach oczyszczania wód i ścieków.

EN

Modern economic development, especially the progress of high water-absorbing branch of industry together with simultaneous need to fulfill growing environmental standards significantly contribute to the need of searching new techniques and technologies of wastewater treatment and water purification. Cock plant wastewater contain high quantity of organic to its unfavorable composition as well as frequent changes of inflow dynamics the cock plant wastewater is very difficult to treat with biological methods and requires alternative technological solutions and use chemicals with wide range of applications. This paper refers to the performance of industrial wastewater treatment plant system in the Przyjazn Coc Plant unit of JSW KOKS S.A. General-purpose application of PIX-113 coagulant and purposes of its dosage in each of three of mechanic, chemical and biological stages of wastewater treatment process were presented. Periods of stable work of wastewater treatment as well periods of emergency situations were analyzed. Instances described in this paper prove that PIX-113 coagulant is one the most all-purpose preparation used to wastewater and water treatment.

12

Wspomaganie procesu Fentona polem ultradźwiękowym w oczyszczaniu ścieków koksowniczych

Kwarciak-Kozłowska A., Krzywicka A., Gałwa-Widera M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 9

1527-1529

PL

Przedstawiono wyniki badań oczyszczania ścieków koksowniczych w procesie Fentona, który wspomagano działaniem pola ultradźwiękowego (UD). Stwierdzono, że oczyszczanie ścieków koksowniczych w zaproponowanym układzie zintegrowanym przebiega średnio z 10-proc. wyższą efektywnością. Ścieki oczyszczone w układzie kojarzącym proces Fentona z polem UD charakteryzowały się wyższym wskaźnikiem BZT₅/ChZT (0,21) w porównaniu ze ściekami, które zostały poddane tylko pogłębionemu utlenianiu (0,11).

EN

Industrial wastewater from a Polish cokery was treated with ultrasound (frequency 40 kHz, amplitude 61.5 μm) for 8 min and then purified by addn. of FeSO₄ and H₂O₂ to remove org. impurities by advanced oxidn. The biol. to chem. O₂ demand ratio increased from 0.001 up to 0.21 (or up to 0.11 without sonification) at the H₂O₂/Fe²⁺ ratio 2.5.

13

Usuwanie rakotwórczych WWA ze ścieków przemysłowych w układzie zintegrowanym: koagulacja i odwrócona osmoza

Smol M., Włodarczyk-Makuła M., Bohdziewicz J., Mielczarek K., Włóka D.

Instal

|

2015

|

nr 3

58--62

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących zastosowania zintegrowanego układu złożonego z procesów takich, jak: koagulacja i odwrócona osmoza (RO) do usuwania kancerogennych WWA z wybranych ścieków przemysłowych. W badaniach wykorzystano ścieki koksownicze oczyszczone biologicznie (poddane procesom denitryfikacji i nitryfikacji), odprowadzane z zakładowej oczyszczalni biologicznej. Ścieki scharakteryzowano wykonując oznaczenia podstawowych wskaźników fizyko-chemicznych (pH, ChZT, OWO, OW). Oznaczono 6 WWA spośród listy szesnastu związków wskazanych przez EPA do analizy w próbkach środowiskowych (benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten, benzo(a)piren, dibenzo(a,h)antracen, indeno(1,2,3,c,d)piren oraz benzo(g,h,i) perylen). W pierwszym etapie badań ścieki zostały poddane koagulacji, w celu wstępnego podczyszczenia, a następnie kierowane były do modułu membranowego. Doczyszczanie ścieków koksowniczych przeprowadzono metodą odwróconej osmozy, z wykorzystaniem komercyjnej membrany polimerowej SE (GE Water). Sumaryczne stężenie sześciu WWA w ściekach koksowniczych wyniosło 38,12 μg/dm³. Efektywność usunięcia sumarycznego stężenia WWA ze ścieków koksowniczych w procesie membranowym wynosiła 97,6%. Uwzględniając koagulację i RO, całkowity stopień usunięcia WWA sięgał 98,9%. Otrzymane wyniki wskazują na możliwość zastosowania zintegrowanego układu: koagulacja – RO do usuwania rakotwórczych WWA ze ścieków koksowniczych.

EN

The paper presents the results of a research whose target was to determine the effectiveness in the treatment of industrial wastewater, from the coking plant, using an integrated system combining volumetric coagulation and reverse osmosis (RO). In the study, biologically treated wastewater (after denitrification and nitrification processes) was used. The wastewater samples were characterized for the concentration of chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC), organic carbon (TC) and pH. Six carcinogenic PAHs from a list of sixteen compounds identified by EPA for analysis in environmental samples (benzo(b)fluoranthene, benzo(k)fluoranthene, benzo(a)pyrene, dibenzo(a,h)anthracene, indeno(1,2,3,c,d)pyrene and benzo(g,h,i)perylene) were determinated. During the processes the decrease in the concentration of the all studied indicators was observed. The results confirmed the possibility of an integrated coagulation – RO process for cleaning the coking wastewater. The wastewater treated this way can be used as technical water for coke quenching.

14

Toxicity analysis of coke wastewater treated in a rotating biological contactor and a membrane bioreaktor

Tomaszewski M., Pypeć K., Zgórska A., Ziembińska-Buczyńska A.

Environmental Biotechnology

|

2015

|

Vol. 11, No. 2

34--40

EN

To investigate the effectiveness of a rotating biological contactor (RBC) and a two-stage membrane bioreactor (MBR) for the treatment of coke wastewater, samples were collected three times (Batches I, II, III) from the “Jadwiga” coke plant in Zabrze, Poland at two-week intervals. The wastewater was then diluted with tap water (1:3 ratio, wastewater : tap water) and then treated at retention times of 4.1 days (RBC) and 7 days (MBR). For phytotoxicity and genotoxicity tests, the wastewater was sampled from various points in the treatment systems and further diluted to produce a range of concentrations. In the phytotoxicity tests (growth inhibition), Lemna minor and Vicia faba were used. A low concentration of wastewater (6.25%) often stimulated growth. Higher concentrations, however, inhibited L. minor growth completely. These tests indicated that the MBR generally reduced growth inhibition more effectively than the RBC. In the genotoxicity tests (chromosome aberrations and micronuclei formation) root meristem cells of V. faba were examined. The genotoxicity of the different batches varied, and neither system was particularly effective for reducing genotoxicity. The results of this study indicate that, because its composition is so variable, coke wastewater should be constantly monitored. Also, because of its potentially high genotoxicity, the ecotoxicological characteristics of coke wastewater should be monitored in addition to basic indicators of wastewater quality, such as COD, BOD, and content of nitrogen compounds.

15

Efektywność fotodegradacji WWA w ściekach koksowniczych

Włodarczyk-Makuła M., Turek A., Obstój A

Ekologia i Technika

|

2015

|

R. 23, nr 6

354--359

PL

Celem pracy było określenie efektywności degrada ej i WWA w ściekach przemysłowych podczas działania promieniami ultrafioletowymi. Badania prowadzono z wykorzystaniem ścieków koksowniczych pobranych z odpływu zakładowej biologicznej oczyszczalni. Naświetlanie ścieków promieniami ultrafioletowymi prowadzono stosując zmienny czas ekspozycji: 30, 60 i 90 sekund. Stężenia WWA oznaczano w ściekach przed i po naświetlaniu metodą HPLC z detektorem fluorescencyjnym. Przygotowanie próbek do oznaczania ilościowego WWA polegało na wydzieleniu matrycy organicznej ze ścieków podczas ekstrakcji ciecz-ciecz z zastosowaniem mieszaniny rozpuszczalników organicznych: cykloheksanu i dichlorometanu. Oznaczano: naftalen Naf, acenaften Ac, fenantren Fen, antracen Ant, fluoren Flu, piren Pir, benzo(a)antracen BaA, chryzen Ch. Podczas ekspozycji ścieków na promieniowanie ultrafioletowe odnotowano obniżenie sumarycznego stężenia WWA do 31%. Efektywność usuwania poszczególnych WWA była różna: w zakresie od 4,6 do 66,9%.

EN

The results of investigations into the efficiency of PAHs removal from wastewater treated by ultraviolet rays are presented in this study. The investigations were carried out using wastewater originating from a industrial treatment plant. The samples of wastewater were exposed to UV rays for 30, 60 and 90 seconds After exposition to UV rays the PAHs concentration was determined in the wastewater samples. The extraction of organie matrix from samples was madę in the mixture of: cyclohexane and dichloromethane and methanol. The quantitative analysis of PAHs by HPLC with fluorescene detector was carried out. After exposition to ultraviolet rays decrease in PAHs concentration in the samples was observed. Exposure of wastewater to UV-rays resulted in a decrease in the concentration of PAHs In wastewater coming from a industrial wastewater treatment plant up to 31%. The efficiency of the removal of individual hydrocarbons was different and was in the range of 4,6 to 66,9%.

16

Wpływ pola ultradźwiękowego na zwiększenie biodegradowalności ścieków koksowniczych

Kwarciak-Kozłowska A., Krzywicka A.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2015

|

Vol. 17, nr 3

133--142

PL

Ścieki koksownicze ze względu na obecność znacznej ilości związków chemicznych wykazują wysoką toksyczność wobec organizmów żywych, w tym organizmów osadu czynnego wykorzystywanego w biologicznym oczyszczaniu ścieków przemysłowych. Fakt ten jest powodem poszukiwania sposobów mogących zmniejszyć toksyczność ścieków oraz zwiększyć ich podatność na biologiczną degradację. Obiecującymi metodami przyczyniającymi się do tego są procesy wykorzystujące zaawansowane utlenianie zanieczyszczeń. Zalicza się do nich oddziaływanie pola ultradźwiękowego na substancje zawarte w ściekach. Ma ono różnorodny charakter, a największe znaczenie odgrywają inicjowane reakcje sonochemiczne. Do najważniejszych należą reakcje utleniania zanieczyszczeń do związków prostszych, wykazujących większą podatność na biologiczną degradację. Celem omówionych badań było ustalenie wpływu amplitudy drgań oraz czasu sonifikacji na wspomaganie stopnia biodegradacji ścieków koksowniczych.

EN

Coking wastewater due to the presence of large amounts of chemical have a high toxicity to organisms especially microorganisms from activated sludge used in biological treatment of industrial wastewater. This is the reason for searching the ways that may reduce the toxicity of wastewater and increase the their biodegradability. Advanced oxidation processes involving ultrasound are an appropriate way to reduce the toxicity and improve the biodegradability. Ultrasound field affect the organic substances by the sonochemical reactions. The most important reaction is oxidation to biodegradable substances. The aim of this study was to determine the influence of amplitude and time of sonification to improving the biodegradability of coking wastewater.

17

Wpływ promieniowania UV na zmiany stężenia benzo-fluorantenów w ściekach

Włodarczyk-Makuła M., Turek A., Obstój A

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2014

|

nr 153 (33)

100--109

PL

Celem pracy było określenie wpływu czasu naświetlania promieniami ultrafioletowymi na zmiany stężenia WWA w ściekach przemysłowych. Badania prowadzono z wykorzystaniem ścieków koksowniczych pobranych z odpływu zakładowej biologicznej oczyszczalni. Naświetlanie ścieków promieniami ultrafioletowymi prowadzono stosując zmienny czas ekspozycji: 30, 60 i 90 sekund. Oznaczenia ilościowe WWA wykonywano metodą chromatografii cieczowej. Oznaczano fluoranten, benzo(j)fluoranten benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten. Podczas ekspozycji ścieków na promieniowanie ultrafioletowe odnotowano obniżenie stężenia WWA. Efektywność usunięcia WWA była w granicach od 45 do 62% dla sumarycznej zawartości tych związków, natomiast dla poszczególnych była w zakresie od 17% do 67%. Skuteczność degradacji zależała od czasu ekspozycji i połączenia pierścieni w cząsteczce węglowodoru.

EN

The aim of the study was to determine the effect of UV exposure time on the change in concentration of PAHs in industrial wastewater. The study was conducted with the use of coking wastewater collected from the out-flow of biological wastewater treatment factory. Ultraviolet irradiation treatment plant was carried out using a variable exposure time: 30, 60 and 90 seconds. Quantification of PAHs was performed by liquid chromatography. Determined fluoranthene, benzo(j)fluoranthene, benzo(b)fluoranthene, benzo(k)fluoranthene. During exposure to ultraviolet light water treatment decreases in concentrations of PAHs. PAH removal efficiency was in the range from 45 to 62% for the total amount of these compounds, while for the individual is in the range from 17 to 67%. Percentage of degradation depended on the exposure time and the connection rings in the hydrocarbon molecule.

18

Wpływ procesu Fentona na skuteczność usuwania zanieczyszczeń ze ścieków przemysłowych na węglach aktywnych

Madeła M., Krzemińska D., Neczaj E.

Technologia Wody

|

2014

|

Nr 5 (37)

46--50

PL

Celem badań było określenie wpływu procesu Fentona na oczyszczanie ścieków koksowniczych z wykorzystaniem węgli aktywnych. Badania prowadzono na trzech węglach aktywnych, o symbolach: ROW 08 Supra, WG-12 i Picabiol. Sorpcję prowadzono w warunkach statycznych przy 24-godzinnym kontakcie ścieków z węglem aktywnym. Jako utleniacz zastosowano odczynnik Fentona wykorzystywany w metodach pogłębionego utleniania (AOP). W tym przypadku rozkład związków organicznych zachodzi na skutek działania powstających w środowisku reakcji rodników hydroksylowych. Wyniki usunięcia ogólnego węgla organicznego (OWO) przedstawiono w postaci izoterm adsorpcji i opisano równaniem Freundlicha. Ponadto, otrzymane wyniki badań wykazały, że węgiel aktywny może być stosowany do usunięcia OWO ze ścieków koksowniczych. Najlepsze wyniki redukcji OWO (91%) uzyskano na węglu WG-12 przy dawce 10 g/dm3.

EN

The aim of this research was to determine the effect on the Fenton process for treatment of coke wastewaters using activated carbons. Three types of activated carbons: WG-12, ROW 08 Supra and Picabiol were used in the experiment. The sorption process was carried out in static conditions at contact time of the wastewater and activated carbon of 24 h. Fenton’s agent used in the advanced oxidation processes (AOP) was applied as oxidants. In such case the decomposition of organic compounds takes place due to the effect of hydroxyl radicals formed in the reaction environment. Results of removing of TOC were estimated on the base of adsorption isotherms and then interpreted on the base of Freundlich equations. Moreover, the results obtained showed that GAC can be used in the removal of TOC from coke wastewater. The higher reduction of TOC (91%) was obtained for carbon WG-12 with adsorbent dose of 10 g/dm3.

19

Usuwanie związków organicznych i wybranych węglowodorów aromatycznych ze ścieków koksowniczych

Turek A., Włodarczyk-Makuła M., Nowacka A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2014

|

Tom 16, cz. 1

453--469

EN

The aim of this study was to determine the effectiveness of the removal of selected 7 PAHs (naphthylene, acenaphthene, fluorene, phenanthrene, pyrene, benzo (a) anthracene, chrysene) from coke wastewater. Hydrogen dioxide is used as the oxidant at doses of 50, 100, 300, 600, 900, 1000, 2000 mg/L. PAH removal efficiency was based on the initial concentration in the wastewater coke. Examined changes in general indicators of organic pollu- tants such as COD, TOC in the process. TOC conversion ratio were determined at COD. amounted to 6.11. On the basis of the parameters CODobl and TOC the optimal dose for the oxidation process was from 600 to 1000 mg/L. Quantitative and qualitative analysis of PAH was performed using a gas chromatograph mass spectrometer. The optimal dose for 7 PAHs was 300 mg/L. PAH removal from wastewater 73% for the 3-ring compounds and 67% for the 4-ring hydrocarbons.

20

Zwiększenie skuteczności usuwania związków azotu z oczyszczanych ścieków przemysłowych w Koksowni PRZYJAŹŃ SA w Dąbrowie Górniczej

Osmólski J., Morel J.

Karbo

|

2013

|

Nr 4

311--314

PL

W procesie koksowania mieszanki węglowej oraz odzysku produktów węglopochodnych, powstają ścieki przemysłowe, które ze względu na stopień zanieczyszczenia nie mogą być bezpośrednio wprowadzane do środowiska. Ścieki koksownicze zawierają całą gamę zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych, których eliminacja realizowana jest w procesach kompleksowego oczyszczania ścieków. Do grupy związków wchodzących w skład ścieków koksowniczych, charakteryzujących się dużą wartością niesionego ładunku zanieczyszczeń oraz szczególnie niekorzystnym wpływem na jakość wód powierzchniowych, zaliczany jest azot, występujący głównie w formie azotu amonowego. Realizowane w oczyszczalni ścieków Koksowni PRZYJAŹŃ procesy mechaniczno- chemicznego i biologicznego oczyszczania ścieków pozwalają uzyskać redukcję zanieczyszczeń, w tym szczególnie związków azotu, do poziomu gwarantującego ich bezpieczny zrzut do środowiska. W okresach napływu ścieków przemysłowych o zmiennym, przekraczającym 100 mg N/dm3, stężeniu azotu amonowego poziom związków azotu w ściekach oczyszczonych zbliżał się do górnej granicy wartości dopuszczalnej prawnie wynoszącej 30 mg N/ dm3. W celu poprawy skuteczności prowadzonego procesu i uzyskaniu niższych wyników stężeń zanieczyszczeń w ściekach odpływających z oczyszczalni przeprowadzone zostały testy obejmujące zamianę jednej komory strefy nitryfikacji I-go ciągu II-go stopnia oczyszczania biologicznego na strefę denitryfikacji. Układ ten uzyskano poprzez wyłączenie rusztu napowietrzającego i zamontowanie dodatkowego, zewnętrznego układu pompowego. Wskutek wydłużenia czasu przepływu ścieków w komorach beztlenowych na testowanym ciągu, uzyskano zmniejszenie stężenia azotu azotanowego (V) o około 30%. W efekcie zwiększeniu uległ ładunek redukowanego azotu elementarnego, określającego wzrost skuteczności procesu denitryfikacji.

EN

Industrial wastewater created during coal coking process and carbon-related products recycling due to its contamination degree cannot be directly introduce to the environment without wastewater treatment process. Industrial wastewater contain the whole range of organic and inorganic effluents which elimination is realized in complex wastewater treatment processes up to the legally determined level. The group of compounds being a part of coke plant wastewater, which are characterized by high level of contamination load and particularly unfavorable impact on ground water quality, include nitrogen occurring mainly as ammonium nitrogen. The processes of mechanical-chemical and biological treatment, realized in wastewater treatment plant of Koksownia PRZYJAŹŃ allow to obtain contamination removal, especially of the nitrogen compounds, up to the level that guarantee its save discharge to environment. During periods of the inflow with variable ammonium nitrogen concentration, exceeding 100 mg N/dm3, the level of nitrogen compounds in treated wastewater approached the upper limit of legally permissible value of 30 mg N/ dm3. In order to improve the process efficiency and obtain lower results of pollutants concentrations in effluent water, tests including the conversion of one chamber of nitrification zone of first current of second degree biological treatment to denitrification zone were carried out. That system was obtained by excluding aerating grate and installing an extra external pump system. The extension of wastewater flow time in anaerobic chambers in tested current resulted in the decrease of nitrate nitrogen concentration of c.a. 30 per cent. As a result the load of reduced elementary nitrogen which defines the efficiency improvement of denitrification process increased.