Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Halogenated organic compounds in water and in wastewater

Włodarczyk-Makuła Maria, Wiśniowska Ewa

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2019

|

Vol. 29, no. 4

236--247

EN

Currently, organic halogen compounds (halogen derivatives) are often identified in water. The paper presents the problem of the presence of these newly formed compounds during water treatment processes and their occurrence in sewage. The general indicator determining the content of these compounds in aqueous solutions is the concentration of halogen derivatives of organic compounds adsorbed on activated carbon AOX, which is converted to the concentration of chlorides. The groups of derivatives of halogenated organic compounds containing chlorine and/or bromine in a molecule were characterized, and the precursors and potential for the formation of these compounds in water were described. Moreover, technological methods to prevent and remove them were described.

2

Wpływ żywicy MIEX® na efektywność oczyszczania wody w hybrydowym reaktorze membranowym

Rajca M

Inżynieria Ekologiczna

|

2013

|

Nr 32

147--155

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań efektywności usuwania naturalnej materii organicznej (NOM) z wody w hybrydowym reaktorze membranowym, w którym realizowano proces wymiany jonowej i ultrafiltracji. W badaniach wykorzystano żywicę MIEX® firmy Orica Watercare oraz ultrafiltracyjny moduł kapilarny zanurzeniowy ZeeWeed 1 (ZW 1) pracujący w podciśnieniu, wykonany z polifluorku winylidenu, firmy GE Power&Water. Zastosowanie wielofunkcyjnego reaktora korzystnie wpływało na efektywność usuwania zanieczyszczeń uzyskując wodę oczyszczoną wysokiej jakości, a w odniesieniu do procesu ultrafiltracji zminimalizowano problem foulingu membrany.

EN

The paper presents the results of studies related to the effectiveness of removal of natural organic matter (NOM) from water using hybrid membrane reactor in which ion exchange and ultrafiltration processes were performed. MIEX® resin by Orica Watercare and immersed ultrafiltration polyvinylidene fluoride capillary module ZeeWeed 1 (ZW 1) by GE Power&Water operated at negative pressure were used. The application of multifunctional reactor had a positive effect on the removal of contaminants and enabled the production of high quality water. Additionally, in refer to single stage ultrafiltration it minimalized the occurrence of membrane fouling.

3

Efektywność oczyszczania wód w zintegrowanym procesie fotokataliza-ultrafiltracja

Rajca M.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 2

781--786

PL

Alternatywną metodą uzdatniania wody w stosunku do metod klasycznych jest zaawansowana technika utleniania - fotokataliza, w której zanieczyszczenia są degradowane do odpowiednich produktów pośrednich, a następnie mineralizowane do ditlenku węgla i wody przy odpowiednim czasie naświetlania. W pracy omówiono wyniki badań wpływu dawki katalizatora, czasu ekspozycji oraz jakości wody na efektywność fotodegradacji naturalnych substancji organicznych (NOM).

EN

Photocatalysis is an advanced oxidation method which becomes an alternative water treatment method for classical processes. The application of photocatalysis results in total degradation of contaminants present in water which are decomposed to carbon dioxide and water. The results of the study presenting the dependence of catalyst dose, exposition time and feed water quality on the effectiveness of natural organic matter (NOM) photodegradation are discussed in this article.

4

Influence of Water Properties on Fouling Intensity and Fouling Mechanism during Ultrafiltration

Płatkowska-Siwiec A., Bodzek M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

Vol. 19, nr 6

629-638

EN

Membrane techniques are an alternative water treatment method for classical processes. However, mostly their capacity and membrane lifetime are limited by the phenomenon called fouling, ie the accumulation of organic and/or inorganic substances on the surface and into the pores of the membrane. The results of the study presenting the dependence of water properties such as pH, kind of organic matters and ionic strength on membrane fouling are discussed in this article. Unified Modified Fouling Index (UMFI) was used to describe intensity of fouling. Also the influence of water properties on fouling mechanism are shown.

PL

Alternatywną metodą oczyszczania i uzdatniania wody w stosunku do metod klasycznych są procesy membranowe, którym towarzyszy nieodłącznie zjawisko foulingu, związane z obniżeniem wydajności i z akumulacją substancji organicznej bądź nieorganicznej na powierzchni membrany. W artykule omówiono wyniki badań wpływu właściwości wód (pH, rodzaj substancji organicznej, siła jonowa) na intensywność foulingu, wyrażoną za pomocą jednostkowego indeksu foulingu UMFI (Unified Membrane Fouling Index) i na mechanizm zjawiska.

5

Effectiveness of Water Treatment by means of Integrated Photocatalysis and Ultrafiltration Processes

Rajca M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

Vol. 19, nr 7

771-778

EN

In water treatment, photocatalysis is an advanced oxidation method which is becoming an alternative to classical processes. Its application results in the total degradation of contaminants present in water which are decomposed to carbon dioxide and water. The results of the study presenting the dependence of a catalyst dose, exposure time and feed water quality on the effectiveness of natural organic matter (NOM) photodegradation are discussed in this article. The research involved the treatment of surface water taken from a lake in Chelm Slaski area (southern Poland) and synthetic water which contained fulvic and humic acids. Photocatalysis was carried out using three catalyst (TiO2) doses of 0.25, 0.5, 0.75 g/dm3 and an exposure time of 30–180 min. It has been found that it exhibited high effectiveness in removing NOM which increased with prolonged exposure time and depended on a catalyst dose and composition of treated waters. The choice of combined photocatalysis and ultrafiltration was fully justified, because ultrafiltration enabled the separation of catalyst particles from clean water.

PL

Alternatywną metodą uzdatniania wody w stosunku do metod klasycznych jest zaawansowana technika utleniania - fotokataliza, w której dochodzi do degradacji zanieczyszczeń, w efekcie otrzymuje się ditlenek węgla i wodę. W pracy omówiono wyniki badań wpływu dawki katalizatora, czasu ekspozycji oraz jakości wody na efektywność fotodegradacji naturalnych substancji organicznych (NOM). W badaniach oczyszczano wodę modelową zawierającą kwasy fulwowe i humusowe oraz wodę powierzchniową z jeziora na terenie Chełmu Śląskiego. W procesie fotokatalizy zastosowano trzy dawki katalizatora (TiO2) 0,25; 0,5 i 0,75 g/dm3 oraz czas naświetlania 30-180 minut. Stwierdzono wysoką efektywność usuwania NOM w procesie fotokatalizy, która rosła z wydłużaniem czasu naświetlania oraz zależała od dawki katalizatora i składu oczyszczanych wód. Połączenie procesu fotokatalizy z ultrafiltracją było w pełni uzasadnione, ponieważ ultrafiltracja pozwoliła oddzielić cząstki katalizatora od czystej wody.

6

Badanie wpływu właściwości wody na intensywność i mechanizm zjawiska foulingu w procesie ultrafiltracji

Płatkowska-Siwiec A., Bodzek M.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 1

275--279

PL

Alternatywną metodą oczyszczania i uzdatniania wody w stosunku do metod klasycznych są procesy membranowe, którym towarzyszy nieodłącznie zjawisko foulingu, związane z obniżeniem wydajności i z akumulacją substancji organicznych bądź nieorganicznych na powierzchni membrany. W artykule omówiono wyniki badań wpływu właściwości wód (pH, rodzaj substancji organicznych, siła jonowa) na intensywność foulingu, wyrażoną za pomocą jednostkowego indeksu foulingu UMFI (Unified Membrane Fouling Index), i na mechanizm zjawiska.

EN

Membrane techniques are an alternative water treatment method for classical processes. However, mostly their capacity and membrane lifetime are limited by the phenomenon called fouling, ie the accumulation of organic and/or inorganic substances on the surface and into the pores of the membrane. The results of the study presenting the dependence of water properties such as pH, kind of organic matters and ionic strength on membrane fouling are discussed in this article. Unified Modified Fouling Index (UMFI) was used to describe intensity of fouling. Also the influence of water properties on fouling mechanism is shown.

7

The influence of aluminum concentration on membrane fouling

Płatkowska-Siwiec A., Bodzek M.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2011

|

Vol. 4, no. 1

107-112

EN

Surface waters are the main source of water for industrial and municipal purposes in Poland. Coagulation is one of the classical methods of surface water treatment for drinking purpose. Membrane processes, such as ultrafiltration, are an alternative to water treatment by means of coagulation. Hybrid/integrated processes e.g. coagulation with ultrafiltration are applied in order to increase the effectiveness of removal of organic and inorganic substances. When aluminum is used in the coagulation process, the concentration of the element in the treated water can reach level as high as 0.5 mg/dm3. The aim of the study was to determine the influence of aluminum on fouling intensity during ultrafiltration of simulated water. Experiments were carried out in the ultrafiltration system MilliporeCDS10 (Millipore&Amicon). The study revealed that the presence of aluminum in waters with low ionic strength decreased the intensity of fouling while in waters with high hardness this effect was insignificant. The intensity of fouling decreased at different aluminum concentrations in waters depending on the nature of organic substances present in water.

PL

Głównym źródłem zaopatrzenia przemysłu oraz gospodarki komunalnej w wodę w Polsce są wody powierzchniowe. Jedną z klasycznych metod oczyszczania wód powierzchniowych na cele pitne jest koagulacja. Alternatywną metodą do koagulacji są procesy membranowe takie jak ultrafiltracja. W celu zwiększenia efektywności procesu usuwania zanieczyszczeń stosuje się procesy hybrydowe/zintegrowane, takie jak np. koagulacja z ultrafiltracją. Po koagulacji wody z użyciem glinowych koagulantów, stężenie glinu w wodzie może dochodzić do 0.5 mg/l. Celem badań było określenie wpływu glinu na intensywność zjawiska foulingu zachodzącego w trakcie ultrafiltracji wody modelowej. Badania prowadzono w module UF MilliporeCDS10 (Millipore&Amicon). Wykazano, że obecność glinu w wodach o niskiej sile jonowej zmniejsza intensywność foulingu, natomiast w wodach o wysokiej twardości nie odgrywa znaczącej roli. W zależności od rodzaju obecnej w wodzie substancji organicznej, intensywność zjawiska foulingu maleje przy różnej zawartości glinu w wodzie.

8

NOM fouling mechanism during ultrafiltration

Rajca M.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2011

|

Vol. 4, no. 1

113-119

EN

The paper presents the results of the study focused on membrane fouling during ultrafiltration water treatment. Natural organic matter (NOM) plays a significant role in the fouling of ultrafiltration membranes. Surface water from Paprocany Lake (Tychy) and Czarna Przemsza River (Bedzin) were used in the experiments. The aim of the study was to get a better understanding of the interactions between the fractional components of NOM (fraction <0.22 ěm, HPO and HPI) and hydrophilic cellulose membranes by Nadir (cut-off 30 kDa) under different pH conditions (pH equal to ca.7 and ca.2). The NOM fractionation showed that surface water contained small amount of colloids and suspended substances >0.22 ěm and in the fraction <0.22 ěm the hydrophilic fraction was predominated. The results of the filtration of NOM fractions (fraction <0.22 ěm, HPO, HPI) suggested that the decrease of pH of filtered streams (to pH ca.2) as well as the hydrophobic fraction exerted an essential influence on the ultrafiltration membranes fouling. The analysis of the fouling mechanism based on Hermia’s model allowed to declare that the membrane blocking (complete, standard and transient blocking) observed during the one-hour filtration could be described by the mixed mechanism.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań foulingu membran podczas oczyszczania wody za pomocą ultrafiltracji. Naturalne substancje organiczne (NOM) zawarte w wodzie odgrywają znaczną rolę w foulingu membran ultrafiltracyjnych. W badaniach zastosowano wodę powierzchniową z jeziora Paprocany (Tychy) oraz z rzeki Czarna Przemsza (Będzin). Przedmiotem badań było rozpoznanie i zrozumienie wzajemnego oddziaływania pomiędzy frakcjami NOM (frakcja <0.22 Μm, HFO i HFI) dla dwóch odczynów (pH ok. 7 i 2) i hydrofilowymi membranami z celulozy firmy Nadir (cut-off 30 kDa). Wyniki frakcjonowania NOM wykazały, że charakterystyczną cechą wody powierzchniowej jest niewielka zawartość substancji koloidalnych i zawiesinowych >0.22 Μm oraz przeważa w niej frakcja hydrofilowa. Wyniki filtracji frakcji NOM (frakcja <0.22 Μm, HFO, HFI) sugerują, iż obniżenie odczynu filtrowanych strumieni (do pH ok. 2) oraz frakcja hydrofobowa (HFO) mają istotny wpływ na fouling membran ultrafiltracyjnych. Analiza mechanizmu foulingu oparta o model "Hermii" pozwoliła stwierdzić, że blokowanie membran z celulozy podczas godzinnej filtracji (kompletne, standardowe i przejściowe) zachodzi według mechanizmu mieszanego.

9

Fouling membran półprzepuszczalnych podczas oczyszczania wody metodą ultra- i mikrofiltracji - przegląd piśmiennictwa

Bodzek M., Płatkowska A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2009

|

T. 12, nr 1

5-24

PL

Procesom membranowym uzdatniania wody i oczyszczania ścieków towarzyszy nieodłącznie zjawisko zmniejszania wydajności i żywotności membran zwane foulingiem. Pierwszym krokiem do ograniczenia foulingu jest poznanie natury tego zjawiska. Pozwalają na to dostępne techniki analityczne, takie jak: SEM, AFM, FTIR, HPSEC, analiza OWO, ASA, pomiar kąta zwilżenia oraz potencjału elektrokinetycznego membran czy też frakcjonowanie na żywicach XAD8/4. Stopień foulingu powodowanego przez NOM uzależniony jest m.in. od siły jonowej oraz pH. Zależy on w dużej mierze od właściwości filtrowanej wody, w tym hydrofilowości/hydrofobowości jej składników. Duża część badaczy obarcza frakcję hydrofobową odpowiedzialnością za fouling. Dla procesów niskociśnieniowych zaobserwowano wpływ rozmiaru cząstek filtrowanej frakcji (im mniejsze, tym większy obserwowany spadek strumienia oraz opór filtracji) na zjawisko foulingu. Zidentyfikowano 4 kategorie NOM, które uważane są za silne foulanty, a mianowicie białka, aminocukry, polisacharydy i związki poli(hydroksy-aromatyczne). Znaczenia ma również rodzaj membrany. W zdecydowanej większości prac zaobserwowano większą tendencję do foulingu w przypadku membran hydrofobowych niż hydrofilowych, co tłumaczono adsorpcją ujemnie naładowanych grup funkcyjnych NOM na dodatnio naładowanych powierzchniach membrany. Obecnie stosowane są różne procesy wstępnego przygotowania nadawy, mające na celu zwiększenie jakości wody i/lub wydajności membran. Koagulacja oraz adsorpcja na węglu aktywnym są polecane przy minimalizacji foulingu związanego z dużymi stężeniami poli(hydroksy-aromatów), proces utlenienia natomiast jest zalecany do zmniejszania foulingu powodowanego polisacharydami.

EN

During membrane water and wastewater processes reduction of capacity and membranes lifetime can be observed. Those phenomena are caused by membrane fouling. To limit the influence of fouling on the efficiency of membrane processes detailed recognition of its nature is required. This can be done using available analytical technologies like: electron microscopy (SEM, AFM), infrared spectroscopy (FTIR), high performance size exclusion chromatography (HPSEC), TOC analysis, atomic absorption spectroscopy (AAS), measurement of contact angle and zeta potential or fractionation on XAD8/4 resins. The influence of fouling caused by NOM mainly depends on ionic strength and pH, but also on properties of filtrated water, including hydophobicity/hydrophilicity of its components. Resent scientific reports suggest that the hydrophobic water fraction has a significant impact on fouling. Size of molecules of filtrated fraction is responsible for fouling occurring fouling during low-pressure membrane processes (the smallest size of molecules the highest flux decline). 4 categories of NOM, which are considered to be strong foulants, were identified. They include: proteins, aminosugars, polysaccharides and poly(hydroxy-aromatics). The membrane composing material also has a meaning. Hydrophobic membranes seem to have greater ability to fouling than hydrophilic ones. It can be explained by the fact, that the positively charged membrane surface tends to adsorb negatively charged functional groups of NOM. Nowadays different water pretreatment processes are applied. Their aim is to improve water quality and/or membrane capacity. Fouling caused by poly(hydroxyl-amines) can be minimized by coagulation or adsorption on activated carbon, while oxidation reduces the fouling induced by polysacharides.

10

Study of water treatment by an integrated coagulation-ultrafiltration process

Kabsch M., Majewska K., Winnicki T.

Chemical and Process Engineering

|

2007

|

Vol. 28, z. 1

67-74

EN

Some aspects of natural organic matter retention in integrated membrane process combining coagulation and ultrafiltration are discussed. The process was performed in an in-line mode, i.e. water after coagulation, without sedimentation step underwent ultrafiltration. The use of alum or polyaluminium chloride as a coagulant significantly improved the performance of UF membranes. The increase of NOM retention as well as the decrease of membrane fouling was observed for from acidic to neutral solutions.

PL

Omówiono wybrane zagadnienia usuwania z wody naturalnych substancji organicznych w zintegrowanym procesie łączącym koagulację i ultrafiltrację membranową. Proces prowadzono w układzie in-line, w którym woda po koagulacji wraz z kłaczkami pokoagulacyjnymi była poddawana ultrafiltracji. Zastosowanie jako koagulantów siarczanu glinu lub polichlorku glinu umożliwiło poprawienie właściwości separacyjnych i transportowych membran. Wzrost skuteczności usuwania naturalnych substancji organicznych z wody oraz zmniejszenie intensywności blokowania membran stwierdzono w przypadku oczyszczania roztworów o właściwościach kwasowych lub obojętnych.

11

Nanofiltracja jako metoda usuwania ubocznych produktów utleniania i dezynfekcji oraz ich prekursorów z wód naturalnych

Konieczny K., Panek D., Bodzek M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2003

|

T. 6, nr 2

221-238

PL

Procesowi uzdatniania wody towarzyszy powstawanie licznych produktów ubocznych. Poniższy artykuł stanowi próbę przybliżenia czytelnikowi zagrożeń związanych z przedostawaniem się tych związków do wody pitnej, jak również wskazuje na potencjalne metody ich usuwania ze szczególnym wskazaniem na procesy membranowe. Przedstawiono podstawowe parametry przebiegu procesu nanofiltracji oraz główne jego zastosowanie. Omówiono, na podstawie dostępnej literatury światowej i polskiej, osiągnięcia związane z zatrzymywaniem prekursorów ubocznych produktów utleniania - naturalnej substancji organicznej (NSO) z użyciem membran nanofiltracyjnych. Dodatkowo poruszono problem usuwania domieszek i zanieczyszczeń wód naturalnych za pomocą technik membranowych.

EN

For the last dozens years a considerable development of membrane techniques has been observed. At the present time membrane processes are applied in many branches: environmental protection, desalination, water treatment, pharmaceutical and food industry and many others. The special example of membrane techniques is so called pressure - driven membrane process. It includes: microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis. This paper is the review of literature concerning the tests on the application of nanofiltration in water treatment. It describes the processes of retention of pollutants and other admixtures in natural waters by nanofiltration (NF) membranes, as well as removal of natural organic matter causing formation of disinfecting by-products. A lot of compounds, occurring in water in natural way, bring about some problems during water treatment. They are mainly humus substances (HS), which in natural environment do not pose hazard to human health, but their specific properties decide about the reactivity with different water pollutants and are not indifferent to consumer's health. During oxidation HS react very fast with the oxidants, as the result of which many compounds, usually harmful and carcinogenic are formed. We should mention among others such as halogen derivatives (trihalomethanes, halogenic acids, haloacetonitriles) and others products of oxidation processes (aldehydes, ketones, acids and etc.). The removal of the precursors of this compounds (natural organic substances) or by-products of oxidation in membrane processes could be a breakthrough in conventional methods of water treatment. Applications of nanofiltration can be found in the treatment of surface water as well as groundwater. The possibility of using NF for the removal of hardness, natural organic material (NOM), and micropollutants such as pesticides is discussed. Some of these applications have proven to be reliable and can be considered as known techniques; other applications are still studied on pilot and laboratory scale.