Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Surfactant fouling in pressure-driven membrane processes

Klimonda Aleksandra, Kowalska Izabela

Environment Protection Engineering

|

2023

|

Vol. 49, nr 4

109--119

EN

The fouling phenomenon of porous polymeric ultrafiltration and nanofiltration membranes was investigated during the purification of solutions containing surfactants. The effects of surfactant type, concentration, and membrane pore size on process performance were evaluated. The highest intensity of membrane fouling was caused by micellar solutions, resulting from the coexistence of monomeric and aggregated surfactant forms. A significant role of hydrophobic/hydrophilic interactions between surfactants and the polymer surface in membrane fouling was proved. Interpretation of the theoretical fouling model showed that cake formation is the dominant fouling mechanism of membranes.

2

Minimizing indoor infection risks with automotive nanofiltration and with laminar vertical flow

Czerwiński Jan, Mayer Andreas, Mayer Jörg, Burtscher Heinz, Lutz Thomas, Mayer Rainer, Rothen-Rutishauser Barbara, Frey Joachim, Lämmle Christian, Rüggeberg Tobias, Specht Patrick

Combustion Engines

|

2023

|

R. 62, nr 3

68--77

EN

The knowledge about nanoaerosols, their potential health effects, their measurement, limitation and administrative-legal treatment has been developed in the last 3 decades in connection with the exhaust gas cleaning of the combustion engines. Nanofiltration, which has thus become known, almost completely eliminates nanoparticles with filters of high durability, high specific filtration areas, and reasonable costs. On the occasion of the Covid pandemic, NanoCleanAir experimentally proved that the viruses in an automotive filter substrate are separated as well as the combustion particles and are also deactivated. To minimize cross exchange of infectious aerosol, new attention must be paid to flow management in ventilated spaces. Digitized flow analysis has also received significant inspiration from engine technology in the past. This paper provides information on some basic investigations and gives valuable advice based on the experimental and numerical results of a retrofitted classroom.

3

Performance evaluation of nanofiltration membranes for dye removal of synthetic hand-drawn batik industry wastewater

Desiriani Ria, Susanto Heru, Aryanti Nita

Environment Protection Engineering

|

2022

|

Vol. 48, nr 1

51--68

EN

This study evaluated the performance of nanofiltration (NF) membrane for the treatment of hand-drawn batik wastewater containing synthetic dyes as well as real batik wastewater. Three commercial NF membranes (NF270, TS40 and XN45) were used. The effect of transmembrane pressure, NF membrane types, synthetic dyes concentration, and solution types on flux and rejection were investigated. The results showed that the use of all NF membranes could reach dye removal of ca. 99%. NF270 membrane exhibited the highest flux, 2–3 times higher than that of TS40 and XN45 membranes. NF270 membrane was further used for treating real batik wastewater. The results showed high rejections in terms of total suspended solids (TSS), chemical oxygen demand (COD), and total dissolved solids (TDS) were obtained. The practical applicability of NF270 membrane for real handdrawn batik wastewater treatment fulfilled the quality standards in terms of TSS, COD, and BOD parameters. Overall, the NF270 membrane showed favorable performance for batik effluent treatment.

4

Separation and concentration of cationic surfactant solutions with the use of ceramic modules

Klimonda Aleksandra, Kowalska Izabela

Environment Protection Engineering

|

2020

|

Vol. 46, nr 2

41--51

EN

This paper presents the findings of experimental research on employing ultrafiltration and microfiltration ceramic modules (150 kDa, 0.14 μm, 0.45 μm) for removal and concentration of the cationic surfactant Tequat LC90i (TEAQ) from water solutions. The filtration tests were performed at a semi-pilot installation in a crossflow regime. The feed solution parameters (surfactant concentration, pH of the treated solution, the presence of inorganic salt), and process conditions (transmembrane pressure and linear velocity) on the membrane filtration efficiency were evaluated. In all tests, very satisfactory TEAQ retention coefficients (in the range of 70–95) have been achieved. However, surfactant fouling occurred resulting in deterioration of the permeability of the modules. Modules characterized by the pore sizes greater than the size of surfactant particles (i.e., 0.45 μm modules) proved to be the most fouling resistant ones. It was also proven that process performance at high linear flow velocity can efficiently reduce the intensity of membrane pore blocking.

5

Effects of persulfate, peroxide activated persulfate and permanganate oxidation on treatability and biodegradability of leachate nanofiltration concentrate

Guvenc Senem Yazici, Varank Gamze, Demir Ahmet

Environment Protection Engineering

|

2020

|

Vol. 46, nr 3

97--108

EN

The effects of persulfate (PS), peroxide activated persulfate (P-PS) and permanganate (PM) oxidation processes on leachate nanofiltration (NF) concentrate treatment have been activated. Additionally, COD fractions were determined and compared before and after each oxidation process. The total COD removal efficiencies by the oxidation processes using PS, P-PS, and PM as the oxidants were determined to be 24.5%, 32.9%, and 39.5%, respectively. The biodegradable COD fraction increased from 6.37% to 9.25%, 11.51%, and 13.64% after the PS, P-PS, and PM oxidation processes, respectively. About 25%, 34%, and 46% removal efficiencies of the inert COD content of the concentrate were obtained after the PS, P-PS and PM oxidation processes, and the soluble COD fraction increased from 71.1% to 87.2%, 89.0% and 84.6% by the PS, P-PS and PM oxidation processes, respectively. Although the highest removal efficiencies were achieved by PM oxidation with the lowest operational cost, all of the processes may be suggested as efficient methods for conversion of insoluble COD into the soluble COD fraction and for inert COD removal. The results of the study showed that the PS, P-PS, and PM oxidation processes may be effectively utilized as post-treatment techniques for leachate NF concentrate treatment.

6

Regeneration of spent caustic and acidic cleaning baths using a pilot membrane system

Kowalik-Klimczak Anna, Życki Maciej, Rajewska Paulina

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2019

|

no. 3

47--54

EN

In this work, the concept based on using pressure driven membrane processes was developed to effectively recover caustic and acidic cleaning baths that wash out of technological lines in dairy plants. As a result, the influence of both microfiltration (MF) and the integrated system of micro- and ultrafiltration (MF/UF) process parameters were assessed on the efficiency of the regeneration of caustic cleaning baths. It was found that MF process allows reducing the level of contaminants in caustic cleaning baths, yet the integrated MF/UF system is more efficient in the removal of high molecular organic compounds. In turn, during the regeneration of acidic cleaning baths, the influence of process parameters of ultrafiltration (UF) and integrated ultraand nanofiltration systems (UF/NF) on the on their effectiveness was examined. As a result, it was confirmed that integrated UF/NF system is crucial to regenerate acidic cleaning baths.

PL

W ramach przeprowadzonych prac badawczych opracowano koncepcję efektywnego regenerowania alkalicznych i kwasowych kąpieli myjących powstających podczas mycia linii technologicznych zakładów mleczarskich. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów dokonano oceny wpływu parametrów procesowych mikrofiltracji (MF) i zintegrowanego układu mikro- i ultrafiltracji (MF/UF) na efektywność regenerowania alkalicznych kąpieli myjących. Stwierdzono, że proces MF umożliwia zmniejszenie poziomu zanieczyszczenia alkalicznych kąpieli myjących, ale dopiero zastosowanie układu MF/UF pozwala na usunięcie wielkocząsteczkowych związków organicznych. Z kolei podczas regenerowania kwasowych kąpieli myjących zbadano wpływ parametrów procesowych ultrafiltracji (UF) i zintegrowanego układu ultra- i nanofiltracji (UF/NF) na ich efektywność. Na podstawie przeprowadzonych prac badawczych stwierdzono, że do regenerowania kwasowych kąpieli myjących niezbędne jest wykorzystanie układu procesów UF/NF.

7

Fluoride removal from groundwater by technological process optimization

Valentukeviciene Marina, Zurauskiene Ramune, Boussouga Youssef Amine

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2019

|

Vol. 26, nr 1

133--147

EN

Fluoride removal from aqueous solutions was studied using nanofiltration and sorption techniques which have always been best key ways to deal with water contaminated by fluoride. In this presented work, we were firstly interested on fluoridated rejected water overcoming the drawback of RO membrane process of groundwater treatment plant in Baltic region (Kretinga, Lithuania). Opoka sorbent has shown effective results of fluoride sorption with efficiency higher than 77 %. In order to understand the sorption phenomenon and to validate the results obtained, we have applied experimental data on Freundlich and Langmuir isotherms which allow us to determine isotherms parameters (KF; 1/n and KL; qmax) and to confirm the experiment. Because of the unacceptable tariff of drinking water treated by RO, defluoridation with nanofiltration method is proposed in this study as a solution which can replace reverse osmosis technique. For that, tests of nanofiltration for fluoride removal were carried out at laboratory scale by using nanofiltration flat sheet membranes (NF270 and NF90).

8

Nanofiltration as an effective method of NaOH recovery from regenerative solutions

Urbanowska Agnieszka, Kabsch-Korbutowicz Małgorzata

Archives of Environmental Protection

|

2019

|

Vol. 45, no. 2

31--36

EN

The objective of this study was to determine the suitability of the nanofiltration (NF) process to recover the regenerating agent (NaOH) from spent solutions contaminated with organic compounds. NaOH recovery from 2 spent regenerant solutions after cleaning ultrafiltration (UF) membranes (polymeric 30 kDa, ceramic 300 kDa) fouled with natural humic water was carried out using 2 types of NF membranes: NP010P (Na2SO4 rejection: 35–75%) and NP030P (Na2SO4 rejection: 80–95%). It has been shown that the use of the NP030P membrane allows for very high separation efficiency of organic compounds (up to 97% of color intensity reduction) from the tested solutions. It was also observed that the effectiveness of the process, in addition to the type of membrane used, also depends on the time of NF process – along with the elapsed time of the process, the hydraulic and separation properties of the tested membranes deteriorated. The obtained results showed that the use of both tested NF membranes allows for the recovery of NaOH to a degree that allows its re-use.

PL

W przeprowadzonych badaniach określono przydatność procesu nanofiltracji (NF) do odzysku czynnika regenerującego (NaOH) z roztworów poregeneracyjnych zanieczyszczonych związkami organicznymi. Uzyskane wyniki pokazały, że użycie obu testowanych membran nanofiltracyjnych (NP010P oraz NP030P) pozwala na odzysk NaOH w stopniu pozwalającym na jego ponowne użycie. Wykazano, że zastosowanie membrany NP030P pozwala na uzyskanie bardzo wysokiej skuteczności separacji związków organicznych (do 97% usunięcia barwy) z testowanych roztworów. Zaobserwowano również, że skuteczność procesu, oprócz rodzaju użytej membrany, zależała także od czasu prowadzenia nanofiltracji – wraz z upływającym czasem procesu pogarszały się właściwości hydrauliczne i separacyjne testowanych membran.

9

Membrane processes innovation in environmental protection : review

Konieczny Krystyna H., Wszelaka-Rylik Małgorzata, Macherzyński Bartłomiej

Archives of Environmental Protection

|

2019

|

Vol. 45, no. 4

20--29

EN

The partial solution for the growing contamination of the environment is the implementation of new technologies. The most of the currently operated systems for surface and groundwaters treatment as well as for wastewater treatment characterize with complex technological arrangements based on a number of unit operations. In water-wastewater management membrane processes are more often applied, especially those in which the difference of pressure at both membrane sites is used as a driving force. As an example of such application is the use of nanofiltration for groundwaters treatment at Water Treatment Plant Zawada near Dębica or the treatment of municipal landfill leachate and industrial wastewater at Eko Dolina Waste Utilization Plant in Łężyce near Gdynia (reverse osmosis unit capacity of 120 m3/d). Municipal wastewater treatment based on membrane technologies has already been implemented at domestic wastewater treatment plant. It is especially profitable, when the load of contaminant present in a wastewater varies within a year. In the case of membrane systems use, this issue can be neglected. As an example of membrane based system may serve WWTP in Rowy n/Ustka started up in 2013 and modernized in 2017. The latest trends and developments of selected suppliers of membrane systems are also presented.

PL

Częściowym rozwiązaniem wzrastającego zanieczyszczenia środowiska wodnego jest wdrażanie nowych technologii. Większość współczesnych dużych systemów uzdatniania wód powierzchniowych i podziemnych oraz oczyszczania ścieków charakteryzuje się bardzo złożonymi układami technologicznymi zakładającymi sekwencję wielu procesów. W gospodarce wodno-ściekowej w coraz to większym zakresie wykorzystywane są procesy membranowe, przede wszystkim te, których siłą napędową jest różnica ciśnień po obu stronach membrany. Przykładem jest między innymi zastosowanie nanofiltracji do uzdatniania wód głębinowych w SUW Zawada k. Dębicy oraz oczyszczanie odcieków z wysypisk odpadów stałych i ścieków przemysłowych technologią membranową w zakładzie Unieszkodliwiania Odpadów Eko Dolina w Łężycach k/Gdyni (wydajność RO 120 m3/dobę). Oczyszczanie ścieków komunalnych w oparciu o technologie membranowe zostało już wdrożone w krajowych oczyszczalniach ścieków. Jest to szczególnie opłacalne, gdy ładunek zanieczyszczeń obecnych w ściekach waha się w ciągu roku. W przypadku zastosowania systemów membranowych, problem ten można pominąć. Przykładem wdrożenia systemu membranowego może być WWTP w Rowach k/Ustki, którą zbudowano w 2013 r. i zmodernizowano w 2017 r. Ponadto przedstawiono najnowsze rozwiązania oraz trendy rozwoju w niektórych firmach realizujących technologie membranowe u klientów.

10

Zatężanie wody geotermalnej w procesie nanofiltracji. Wstępna ocena wpływu zastosowania wybranego antyskalanta na właściwości koncentratu

Tomaszewska B., Tyszer M.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2018

|

R. 57, nr 2

155--165

PL

Zatężanie odpadowych wód geotermalnych z wykorzystaniem technik membranowych rozpatrywane jest jako rozwiązanie dla pozyskania produktów o szczególnym znaczeniu użytkowym między innymi w przemyśle kosmetycznym i balneologii. Przedstawione prace badawcze ukierunkowane były na określenie wpływu zastosowania środka chemicznego przeciwdziałającego zjawisku scalingu membran (antyskalanta), na właściwości pozyskanego koncentratu. Testy zostały przeprowadzone na bazie wody geotermalnej pozyskanej z odwiertu zlokalizowanego w południowej Polsce. Mineralizacja badanej wody geotermalnej wynosiła ponad 2500 mg/dm3, a w jej składzie chemicznym istotna rolę odgrywała wysoka zawartość kwasu metakrzemowego, 80,31 mg/dm3. Uzyskane wyniki badań wskazują na istnienie związku między zastosowaniem antyskalanta a jakością uzyskanych koncentratów. Otrzymane w procesach nanofiltracji koncentraty, ze względu na znacząco podwyższone stężenie krzemionki oraz relatywnie wysokie stężenie innych składników takich jak: żelazo, jod, magnez, sód, wapń, chlorki i siarczany, wykazują zastosowanie w celach leczniczych, w kuracjach użytku zewnętrznego oraz kosmetologii. Jednakże dozowanie w procesie nanofiltracji antyskalanta znacząco wpływa na stężenia wybranych składników w koncentracie i warunkuje jego dalsze zagospodarowanie.

EN

The concentration of waste geothermal waters with the use of membrane techniques is considered as a solution for obtaining products of special utility, among others in the cosmetic industry and balneology. The presented research work was aimed at examining the impact of the use of a chemical agent counteracting the phenomenon of membrane scaling (anti-scaling) on the properties of the obtained concentrate. The tests were carried out on the basis of geothermal water obtained from a well located in southern Poland. The mineralization of the analyzed geothermal water was over 2500 mg/dm3, and in its chemical composition the high content of metasilicic acid, 80,31 mg/dm, played a significant role. The obtained research results indicate the existence of a relationship between the use of an antiscalant and the quality of obtained concentrates. The concentrates obtained in the nanofiltration processes, due to the significantly elevated silica concentration and the relatively high concentration of other components such as: iron, iodine, magnesium, sodium, calcium, chlorides and sulphates, are used for therapeutic purposes, in external treatment and cosmetology. However, dosing in the process of nanofiltration of the antiscalant significantly affects the concentrations of selected components in the concentrate and determines its further development.

11

Dobór warunków odzysku wody ze strumienia popłuczyn z instalacji wody basenowej

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

177--184

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących zastosowania zintegrowanego procesu: koagulacja-sedymentacja-nanofiltracja do oczyszczania popłuczyn z obiegu uzdatniania wody basenowej. Badania obejmowały ocenę wpływu warunków prowadzenia procesów wstępnych, tj. koagulacji (zakres dawek koagulantu 1,5-3,0 mg Al/dm3) oraz sedymentacji (przy czasie trwania 0,5-24 h) na własności transportowo-separacyjne membran nanofiltracyjnych. Porównawczo przeprowadzono proces nanofiltracji surowych popłuczyn. Obserwowano wyższą wartość objętościowego strumienia permeatu w trakcie procesu nanofiltracji dla popłuczyn po koagulacji (dawka koagulantu 1,5 mg Al/dm3). Stwierdzono znaczącą poprawę zdolności transportowych membrany wraz z wydłużeniem czasu sedymentacji (do 24 h). Cząsteczki osadów, które przyczyniały się do obniżenia wydajności filtracji popłuczyn po koagulacji, przy wyższej dawce koagulantu (3,0 mg Al/dm3), równocześnie spowodowały stopniowy wzrost zdolności separacyjnych membrany i utworzenie tzw. membrany wtórnej. Przy czym charakteryzowała się ona mniejszą porowatością niż membrana pierwotna. W badanym przypadku zastosowanie układu zintegrowanego pozwoliło na poprawę warunków transportowych membran nanofiltracyjnych, zmniejszenie stężenia glinu pozostałego oraz znaczną poprawę pozostałych parametrów fizykochemicznych (m.in. zmniejszenie ilości zawiesin ogólnych i obniżenie absorbancji w nadfiolecie UV254).

EN

This study discusses the results of the preliminary tests use an integrated process coagulationsedimentationnanofiltration for the purification washings from swimming pool water treatment circulation. Studies included the effect of the terms and conditions of the preparatory process (coagulation where range of doses of coagulant 1.5-3.0 mg Al/dm3 and sedimentation where the scope of duration 0.5-24 h) on the transport and separating properties nanofiltration membranes. Comparatively, the process of nanofiltration of raw washings has been performed. A higher value of volumetric permeate flux was observed during the nanofiltration process for washings after coagulation process with dose 1.5 mg Al/dm3. There has also been significant improvement in transport capacity of the membrane with increased sedimentation time (to 24 hours). The presence of sediment molecules, which contributed to the reduction of the process efficiency during filtration of washings after Edyta Łaskawiec, Mariusz Dudziak i Joanna 184 Wyczarska-Kokot coagulation with dose 3.0 mg Al/dm3, at the same time they caused a gradual increase in membrane separation capacity. A secondary membrane having a lower porosity than the primary membrane has been produced. The use of the integrated system has improved the transport conditions of the nanofiltration membranes, reduction of residual aluminium concentration, as well as significant improvements in other physicochemical parameters (inter alia reduction the amount of suspended solids and ultraviolet absorbance UV254).

12

Próba zmiękczania wody podziemnej w procesie krystalizacji heterogenicznej w złożu fluidalnym z użyciem ługu sodowego

Markowicz P., Olsińska U.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 2

51--54

PL

Twardość wody, powodowana obecnością jonów wapnia i magnezu, nie jest czynnikiem stanowiącym zagrożenie zdrowia konsumentów. Jednakże woda o podwyższonej twardości może nie być akceptowana przez odbiorców z powodu wytrącania się osadów i wówczas zmniejszenie twardości wody staje się koniecznym warunkiem komfortu jej użytkowania. Zmiękczanie wody może być prowadzone na drodze chemicznej lub fizycznej, w takich procesach jak wymiana jonowa, procesy membranowe, strącanie chemiczne czy krystalizacja. Możliwości zmiękczania wody podziemnej metodą krystalizacji heterogenicznej, łącznie z usuwaniem związków żelaza i manganu, określono doświadczalnie w stacji pilotowej, której podstawowym elementem był reaktor ze złożem fluidalnym z piasku kwarcowego, pełniącego rolę zarodków krystalizacji węglanu wapnia. Twardość ogólna wody podziemnej wynosiła 160÷166 gCaCO3/m3, zawartość żelaza – 0,44÷0,66 gFe/m3, a manganu – 0,16÷0,23 gMn/m3. Do zmiękczania wody zastosowano ług sodowy (NaOH), dawkowany w ilości odpowiadającej w przybliżeniu dawce stechiometrycznej wymaganej do usunięcia jonów wapnia. W badaniach pilotowych nad zmiękczaniem wody podziemnej w procesie krystalizacji heterogenicznej z użyciem ługu sodowego wykazano możliwość zmniejszenia twardości ogólnej wody o 40% przy użyciu dawki NaOH o połowę mniejszej od stechiometrycznej. Stwierdzono selektywne usuwanie jonów wapnia, przy stosunkowo niewielkim zmniejszeniu zawartości jonów magnezu, a także jednoczesne usunięcie z wody związków żelaza i manganu. Przeprowadzona analiza porównawcza procesu krystalizacji heterogenicznej i nanofiltracji potwierdziła przydatność obu procesów do zmniejszania twardości wody wprowadzanej do systemu dystrybucji oraz jej negatywnych skutków.

EN

Hardness of water caused by calcium and magnesium salts does not pose any health risk to consumers. However, harder water may not be widely accepted due to the build-up of scale deposits. Hence, hardness reduction becomes a critical factor of water usage comfort. Water hardness may be reduced via chemical or physical processes, such as ion exchange, membrane processes, stripping or crystallization. Potential application of heterogeneous crystallization to groundwater hardness reduction, including iron and manganese removal, was determined empirically at the pilot station with fluidized bed reactor of arenaceous quartz, serving as a nuclei of crystallization for calcium carbonate. Total hardness of groundwater was ranging from 160 to 166 gCaCO3/m3, the iron content – from 0.44 to 0.66 gFe/m3, while the manganese – from 0.16 to 0.23 gMn/m3. Sodium hydroxide (NaOH) was used for the purpose of water softening, at the amount close to the stoichiometric dose required for the calcium ion removal. Pilot studies on groundwater softening using the heterogeneous crystallization with sodium hydroxide revealed a possibility to reduce the total water hardness by 40% at the half stoichiometric point. Selective calcium ion removal was demonstrated with relatively small reduction in magnesium content. Iron and manganese cations were co-removed. A comparative analysis of heterogeneous crystallization and nanofiltration confirmed suitability of the both processes for hardness reduction of water entering the distribution system and elimination of its adverse effects.

13

Mało energochłonna utylizacja zasolonych wód kopalnianych w zintegrowanym systemie membranowo – wyparnym

Turek M., Laskowska E., Mitko K., Jakóbik-Kolon A.

Maszyny Górnicze

|

2018

|

R. 36, nr 1

39--48

PL

Przedstawiono rozwiązanie, w którym woda zasolona poddawana jest wstępnemu uzdatnianiu metodą nanofiltracji (NF) a następnie zatężaniu metodą wyparną lub w zintegrowanym układzie elektrodializa – odwrócona osmoza i dalszemu odparowaniu z krystalizacją chlorku sodu. Na przykładzie solanki z KWK Budryk wykazano, że uzysk soli, dzięki samemu zastosowaniu nanofiltracji, można zwiększyć z obecnej wartości 72,01% do 87,35%, a po dalszym usprawnieniu, polegającym na oczyszczaniu chemicznym, do 91,11% a nawet 99,1%. Wstępne uzdatnianie solanki metodą nanofiltracji, prowadzone w sposób opracowany przez Autorów w warunkach dużego przesycenia siarczanem wapnia z częściową recyrkulacją retentatu i kontrolowaną krystalizacją gipsu, daje możliwość zastosowania mało energochłonnych rozwiązań zatężania solanki. Na przykładzie solanki Budryk wykazano, że zużycie energii w procesie jej utylizacji można zmniejszyć z obecnych 888,7 kWh/t soli do 433,7-451,2 kWh/t soli, w przypadku zatężania solanki mało energochłonną metodą wyparną lub do 396,8 kWh/t soli w przypadku zatężania solanki w zintegrowanym układzie: elektrodializa – odwrócona osmoza. Proponowane rozwiązanie ma zostać przebadane w instalacji pilotowej w ramach projektu NANOS, finansowanego w programie TANGO2.

EN

The paper presents an integrated system, in which saline water is pre-treated with nanofiltration (NF), then concentrated with thermal method or with electrodialysis-reverse osmosis, followed by further evaporation with sodium chloride crystallization. Based on water from KWK Budryk coal mine, it was proved that salt recovery, thanks to nanofiltration alone, can be increased from current value of 72.01% to 87.35%, or up to 91.11% or 99.1% after further enhancement. Following Authors’ developed procedure of nanofiltration pretreatment – operation at high calcium sulphate supersaturation with partial retentate recirculation and gypsum precipitation, makes the low energy consumption brine concentration possible. Based on Budryk brine, it was proved that energy consumption can be decreased from the current value of 888.7 kWh/t of salt to 433.7-451.2 kWh/t if the low energy consumption thermal method is applied or down to 396.8 kWh/t if the integrated electrodialysis-reverse osmosis system is applied. The proposed solution is to be verified in a pilot plant during the NANOS project funded in the TANGO2 programme.

14

Wykorzystanie procesów membranowych w ochronie środowiska i w innych dziedzinach techniki – przykłady

Konieczny K.

Instal

|

2018

|

nr 9

40--47

PL

Częściowym rozwiązaniem problemu wzrastającego zanieczyszczenia środowiska wodnego jest wdrażanie nowych technologii. Większość współczesnych dużych systemów uzdatniania wód powierzchniowych i podziemnych oraz oczyszczania ścieków charakteryzuje się bardzo złożonymi układami technologicznymi zakładającymi sekwencję wielu procesów. W gospodarce wodno-ściekowej w coraz to większym zakresie wykorzystywane są procesy membranowe, przede wszystkim te, których siłą napędową jest różnica ciśnień po obu stronach membrany. Przytoczono przykłady instalacji odsalania i demineralizacji stosowane do otrzymywania wody do picia i do celów przemysłowych w polskiej energetyce i kopalnictwie. Zastosowanie nanofiltracji do uzdatniania wód głębinowych w SUW Zawada k. Dębicy. Oczyszczanie odcieków z wysypisk odpadów stałych i ścieków przemysłowych technologią membranową przedstawiono na przykładzie PKN Orlen SA w Płocku oraz w Zakładzie Unieszkodliwiania Odpadów Eko Dolina w Łężycach k/Gdyni (wydajność RO 120 m3/dobę), ponadto przedstawiono najnowsze rozwiązania oraz trendy rozwoju w niektórych firmach realizujących technologie membranowe u odbiorców=klientów.

EN

The increasing environmental pollution may be partially solved by the implementation of new technologies. The most of large scale surface and ground water as well as wastewater treatment systems is based on complex technological loops comprised of a number of unit operations. In modern water-wastewater management, membrane processes has become more frequently used, especially their branch driven by a pressure difference at both sides of a membrane. In the current paper, exemplary systems of water desalination and demineralization used in production of potable and technological water at national heat and power and mining plants are shown. The use of nanofiltration for groundwater treatment at Water Treatment Plant Zawada (near Dębica, Poland) is discussed. Municipal landfill leachates treatment by means of membrane separation is presentented on the basis of PKN Orlen SA installation in Płock and Waste Utilization Plant Eco Dolina in Łężyce (near Gdynia, Poland). Additionally, current trends and novel solutions offered by selected membrane systems suppliers are discussed.

15

Application of pressure-driven membrane processes in treatment of swimming pool water system

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2018

|

Vol. 11, no. 1

141--148

EN

The paper presents usefulness of membrane processes (ultrafiltration (UF) and nanofiltration (NF)) for treatment of backwashing water of pool water system. The backwashings were taken from circulations located in two indoor facilities from pools of various functionalities. Moreover, the used samples had different quality in terms of physical and chemical parameters. The test used various membranes, both in respect of the polymer that they were made of and their separation capacity. Transport and separation properties of ultrafiltration (MW and V5) and nanofiltration (DK and HL) membranes were specified. Furthermore, backwashing water samples before and after membrane process treatment were subjected to Microtox® toxicity test. The conducted processes helped to reduce turbidity and specific absorbance at UV254nm 1m , both during ultrafiltration as well as nanofiltration.Much higher hydraulic performance was observed in ultrafiltration membranes. After each filtration cycle a Microtox® toxicity test was carried out which revealed reduced washings toxicity in relation to bacteria in all tested samples.

PL

W pracy określono przydatność procesów membranowych (ultrafiltracji UF i nanofiltracji NF) do oczyszczania popłuczyn filtracyjnych z instalacji wody basenowej. Popłuczyny zostały pobrane z obiegów zlokalizowanych w dwóch obiektach krytych, o różnym przeznaczeniu niecek. Próbki charakteryzowały się zróżnicowaną jakością, opisaną parametrami fizykochemicznymi. Badania prowadzono z wykorzystaniem różnych membrany, zarówno pod względem tworzącego ich polimeru, jak i zdolności separacyjnych. Wyznaczono właściwości transportowo-separacyjne membran UF (MWi V5) i NF (DK i HL). Dodatkowo próbki popłuczyn, przed i po procesie membranowym poddano przesiewowemu testowi toksycznościMicrotox®. Odnotowano obniżenie ilości substancji wpływających na mętność wody oraz związków organicznych wyrażonych wskaźnikiem absorbancji w UV254nm 1m , zarówno w procesach ultrafiltracji, jak i nanofiltracji. Znacznie wyższą wydajnością hydrauliczną odznaczały się membrany ultrafilracyjne. We wszystkich przeprowadzonych cyklach filtracyjnych stwierdzono obniżenie toksycznych właściwości popłuczyn w stosunku do bakterii Aliivibrio fischeri w teście Mirotox®.

16

The possibilities of using membrane filtration in the dairy industry

Kowalik-Klimczak A.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2017

|

no. 2

99--108

EN

The possibilities of using membrane filtration in the dairy industry are presented in this paper. It was found that the pressure membrane processes are successfully used for the processing of raw milk into milk products. However, based on the analysis of the technology for producing chosen milk products, it was found that the dairies are wastewater in the form of white water, milk water, and spent cleaning baths. It was proposed to use two-step systems based on membrane filtration to treat these types of wastewater. Regeneration of white water and milk water is possible in RO/ROP system. In turn, UF/RO or NF/RO systems are necessary for the regenerations of spent cleaning baths. However, based on studies of the compositions of dairy wastewaters and preliminary filtration studies, it was claimed that, before the treatment of this type of wastewater by membrane modules, it is important to appropriately prepare wastewater with pre-treatment techniques.

PL

W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania technik filtracji membranowej w przemyśle mleczarskim. Stwierdzono, że ciśnieniowe procesy membranowe są z powodzeniem stosowane do przetwarzania mleka surowego na gotowe produkty mleczne. Jednak na podstawie przeprowadzonej analizy technologii wytwarzania wybranych produktów mlecznych stwierdzono, że w zakładach mleczarskich powstają ścieki w postaci białej wody, wody z mleka i zużytych kąpieli myjących. Do unieszkodliwiania tego typu ścieków zaproponowano wykorzystanie dwustopniowych układów opartych na technikach filtracji membranowej. Regeneracja białej wody i wody z mleka możliwa jest w układzie RO/ROP. Z kolei do regeneracji zużytych kąpieli myjących niezbędne jest zastosowanie układów UF/RO lub NF/RO. Jednak na podstawie przeprowadzonych badań fizykochemicznych ścieków mleczarskich oraz wstępnych badań filtracyjnych stwierdzono, że przed podaniem tego typu ścieków na moduł membranowy niezbędne jest odpowiednie ich przygotowanie.

17

Możliwości regeneracji wody ze ścieków mleczarskich w procesie nanofiltracji

Kowalik-Klimczak A., Stanisławek E., Grądkowski M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 3

76--77

PL

Zbadano wpływ wstępnego oczyszczania ścieków mleczarskich za pomocą filtra przegrodowego oraz dwóch zintegrowanych układów obejmującego mikro- lub ultrafiltrację poprzedzoną filtracją za pomocą filtrów przegrodowych. Stwierdzono, że racjonalnym rozwiązaniem wstępnego oczyszczania ścieków mleczarskich przed procesem nanofiltracji jest zastosowanie układu składającego się filtra przegrodowego i ultrafiltracji. Woda zregenerowana ze ścieków mleczarskich w powyższy sposób może być ponownie użyta do mycia instalacji, zbiorników i cystern samochodowych.

EN

The effect of dairy wastewater pretreatment using a bag filter and two integrated micro- or ultrafiltration systems preceded by filtration with bag filters was investigated. It was found that a rational solution for the pretreatment of dairy wastewater prior to nanofiltration is the use of system consisting of bag filter and ultrafiltration membrane. Water regenerated from dairy wastewaters in this way can be reused for washing of installations, tanks and car cisterns.

18

Usuwanie antropogenicznych mikrozanieczyszczeń organicznych z różnych strumieni wodnych w procesie sekwencyjnym FK/UF/NF

Kudlek E., Dudziak M., Bohdziewicz J., Kamińska G.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 4

116--124

PL

Znaczna liczba mikrozanieczyszczeń organicznych pochodzenia antropogenicznego zaliczana jest do związków trudno- lub niebiodegradowalnych, mogących negatywnie oddziaływać na organizmy żywe, w tym również na zdrowie człowieka. Za główne źródło tego rodzaju zanieczyszczeń uznawane są ścieki bytowo-gospodarcze oraz ścieki z różnych gałęzi przemysłu. Celem pojętych badań było opracowanie metody pozwalającej na usunięcie z różnych strumieni wodnych wybranych mikrozanieczyszczeń tj. diklofenaku, oktylofenolu, antracenu oraz bezno[a]pirenu w oparciu o zawansowane procesy utleniania oraz techniki filtracji membranowej. Badania prowadzono na roztworach sporządzonych na bazie wody zdejonizowanej oraz modelowych i rzeczywistych ściekach zawierających mikrozanieczyszczenia o stężeniu 0,5 mg/dm3. Zastosowano fotokatalityczne utlenianie w obecności TiO2 prowadzone w reaktorze porcjowym wyposażonym w lampę UV o mocy 150 W. Uzyskane roztwóry poprocesowe poddano procesowi ultrafiltracji mającej na celu odseparowanie cząsteczek katalizatora jak i zatrzymanie wysokocząsteczkowych związków organicznych wchodzących w skład oczyszczanych strumieni wodnych. Proces realizowano w układzie filtracji jednokierunkowej przy ciśnieniu transmembranowym wynoszącym 0,2 MPa. Wykonana analiza chromatograficzna mająca na celu określenie stopnia usunięcia badanych mikrozanieczyszczeń w roztworach podprocesowych wskazała na ich niecałkowity rozkład w procesie fotokatalizy oraz na generowanie znacznej liczby ubocznych produktów ich utleniania. W celu ich kompletnej eliminacji zastosowano drugi etap filtracji membranowej przy użyciu membrany nanofiltracyjnej. Zaproponowany układ łączący fotokatalizę z dwustopniową filtracją membranową pozwolił na ponad 91% usunięcie mikrozanieczyszczeń z roztworów wodnych sporządzonych na bazie wody zdejonizowanej oraz na całkowite usunięcie związków oraz ubocznych produktów ich utleniania ze ścieków modelowych jak i rzeczywistych.

EN

A significant number of anthropogenic organic micropollutants are classified as hardly- or non-biodegradable compounds, which may adversely affect the living organisms, including human health. Municipal wastewater and wastewater from various industry sectors are considered as the main source of this type of pollutants. The aim of the conducted study was to develop a method for the removal of selected micropollutants such as diclofenac, octylphenol, anthracene and benzo[a]pyrene from various water streams, based on advanced oxidation processes and membrane filtration techniques. The research was carried out on solutions prepared on the basis of deionised water as well as a model and actual effluent from a mechanical-biological wastewater treatment line. The concentration of micropollutions was 0.5 mg/dm3. Photocatalytic oxidation was applied in the presence of TiO2 in a batch reactor equipped with a 150 W UV lamp. The post-processing solutions ware subjected to the ultrafiltration process, which allowed for the separation of catalyst particles and retention of high molecular weight organic compounds occurring in the treated water streams. The membrane filtration process was operated in a dead-end mode at a transmembrane pressure of 0.2 MPa. For their complete elimination, the second stage of membrane filtration using a nanofiltration membrane was applied. The chromatographic analysis, performed to determine the removal degree of tested micropollutants in the post-processing solutions, indicated their incomplete decomposition in the photocatalysis process and the generation of a significant number of their oxidation by-products. The proposed sequential system that combines photocatalysis with two-stage membrane filtration, allowed for over 91% removal of micropollutants from water solutions prepared on the basis of deionised water as well as for a complete removal of the compounds and their oxidation by-products from model and actual wastewater effluents.

19

Selection of conditions of water recovery from the stream of washings from the swimming pool water system

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2017

|

Vol. 24, nr 2

227--236

EN

This study discusses the results of the preliminary tests use an integrated process coagulationsedimentationnanofiltration for the purification washings from swimming pool water treatment circulation. Studies included the effect of the terms and conditions of the preparatory process (coagulation where range of doses of coagulant 1.5–3.0 mgAl/dm3 and sedimentation where the scope of duration 0.5–24 h) on the transport and separating properties nanofiltration membranes. Comparatively, the process of nanofiltration of raw washings has been performed. DK GE Osmonics membrane was used as a nanofiltration membrane. A higher value of volumetric permeate flux was observed during the nanofiltration process for washings after coagulation process with dose 1.5 mgAl/dm3. There has also been significant improvement in transport capacity of the membrane with increased sedimentation time (to 24 hours). The presence of sediment molecules, which contributed to the reduction of the process efficiency during filtration of washings after coagulation with dose 3.0 mgAl/dm3, at the same time they caused a gradual increase in membrane separation capacity. A secondary membrane having a lower porosity than the primary membrane has been produced. The use of the integrated system has improved the transport conditions of the nanofiltration membranes, reduction of residual aluminium concentration, as well as significant improvements in other physicochemical parameters (inter alia reduction the amount of suspended solids and ultraviolet absorbance UV254).

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących zastosowania zintegrowanego procesu koagulacji–sedymentacji–nanofiltracji do oczyszczania popłuczyn z obiegu uzdatniania wody basenowej. Badania obejmowały ocenę wpływu warunków prowadzenia procesów wstępnych, tj. koagulacji (zakres dawek koagulantu 1,5–3,0 mgAl/dm3) oraz sedymentacji (czas trwania 0,5–24 h) na własności transportowo-separacyjne membran nanofiltracyjnych. Porównawczo przeprowadzono proces nanofiltracji surowych popłuczyn. Obserwowano wyższą wartość objętościowego strumienia permeatu w trakcie procesu nanofiltracji dla popłuczyn po koagulacji (dawka koagulantu 1,5 mgAl/dm3). Stwierdzono znaczącą poprawę zdolności transportowych membrany wraz z wydłużeniem czasu sedymentacji (do 24 h). Obecność cząsteczek osadów, które przyczyniały się do obniżenia wydajności filtracji popłuczyn po koagulacji, w której zastosowano wyższą dawkę koagulantu (3,0 mgAl/dm3), równocześnie spowodowała stopniowy wzrost zdolności separacyjnych membrany – utworzyła się tzw. membrana wtórna charakteryzująca się mniejszą porowatością niż membrana pierwotna. W badanym przypadku zastosowanie układu zintegrowanego pozwoliło na poprawę warunków transportowych membran nanofiltracyjnych, zmniejszenie stężenia glinu pozostałego oraz znaczną poprawę pozostałych parametrów fizykochemicznych (m.in. zmniejszenie ilości zawiesin ogólnych i obniżenie absorbancji w nadfiolecie UV254).

20

Integration of advanced oxidation process with nanofiltration for dairy effluent treatment

Stanisławek E., Kowalik-Klimczak A.

Challenges of Modern Technology

|

2017

|

Vol. 8, no. 2

3--6

EN

The paper presents the research results on the possibility of the integration of advanced oxidation process (AOP) involving Fenton reaction with nanofiltration (NF) for dairy effluent treatment. It has been found that Fenton oxidation reduces organic compounds, total phosphorus and total nitrogen. However, NF enables high ions retention derived from both effluent and Fenton oxidation components. As a result, it was possible to obtain water, which, without any harmful effects, could be discharged into environment. This water also fulfilled most of the requirements to be reused in dairy industrial plant.