Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Usuwanie naturalnych związków organicznych z wody na makroporowatych polistyrenowych żywicach anionowymiennych

Urbanowska A., Kabsch-Korbutowicz M.

Ochrona Środowiska

|

2017

|

Vol. 39, nr 3

55--60

EN

Removal of natural organic matter (NOM) from surface waters is a critical aspect of potable water treatment as NOM compounds are precursors of harmful disinfection by-products and as such should be removed from water intended for human consumption. Ion exchange on synthetic ion-exchange resins is one of the NOM removal methods as a substantial fraction of these compounds forms macroanions. Moreover, the uncharged fraction of organic compounds can be removed from water by physical adsorption on resin particles. The study was conducted to evaluate the impact of ion exchange conditions on the efficacy of NOM removal from water solutions. The physico-chemical properties of the water treated, the resin properties, its dose and the contact time between the resin and contaminants were taken into consideration. Two macroporous polystyrene ion exchange resins were used for testing in the batch mode: weakly alkaline A100 (Purolite) and strongly alkaline BD400FD (Suzhou Bojie Resin Technology). It was demonstrated that anion exchange resins could successfully remove NOM from water. It was observed that increase in the resin dosage and contact time between resin particles and water resulted in improved quality of treated water (color, UV absorbance, DOC), while increase in the pH resulted in a slight decrease of the process efficacy. In addition, the process efficacy was enhanced by the increase in temperature of the tested solutions.

PL

Usuwanie związków organicznych, naturalnie występujących w wodach powierzchniowych ujmowanych do celów komunalnych, jest krytycznym aspektem oczyszczania wody, ponieważ związki te są prekursorami szkodliwych ubocznych produktów dezynfekcji i z tego względu należy je usuwać z wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Jedną z metod usuwania związków organicznych z wody jest proces wymiany jonowej na syntetycznych żywicach jonowymiennych, ponieważ znaczna część tych związków ma charakter makroanionów. Dodatkowo, frakcja związków organicznych pozbawiona ładunku elektrycznego może zostać usunięta z wody w wyniku ich adsorpcji na jonitach. W przeprowadzonych badaniach dokonano oceny wpływu warunków prowadzenia procesu wymiany jonowej na skuteczność usuwania naturalnych związków organicznych z roztworów wodnych. Uwzględniono właściwości fizyczno-chemiczne oczyszczanej wody, właściwości stosowanej żywicy oraz jej dawkę i czas kontaktu zanieczyszczeń z żywicą. W testach przeprowadzonych w układzie porcjowym wykorzystano dwie makroporowate polistyrenowe żywice jonowymienne – słabo zasadową A100 (Purolite) oraz silnie zasadową BD400FD (Suzhou Bojie Resin Technology). Wykazano, że makroporowate żywice anionowymienne mogą z powodzeniem eliminować naturalne związki organiczne z wody. Wzrost dawki każdej z żywic oraz czasu kontaktu makrocząsteczek organicznych z żywicą skutkowały polepszeniem jakości oczyszczanej wody (barwa, absorbancja w UV, RWO), natomiast wzrost pH powodował nieznaczne zmniejszenie skuteczności procesu. Również wzrost temperatury badanych roztworów wodnych powodował poprawę skuteczności procesu wymiany jonowej.

2

Usuwanie ubocznych produktów utleniania i dezynfekcji wody

Nowacka A, Włodarczyk-Makuła M.

Ekologia i Technika

|

2014

|

R. 22, nr 1

11--17

PL

W pracy przedstawiono przegląd literatury odnośnie usuwania prekursorów ubocznych produktów utleniania i dezynfekcji wody. Zmniejszenie ilości zanieczyszczeń wywołanych obecnością substancji organicznych naturalnie występujących w wodach (NOM) oraz mikroorganizmów jest jednym z podstawowych celów uzdatniania. Obecność NOM ma bezpośredni wpływ m.in. na smak, zapach i barwę wody. Prowadzi do zwiększonego zapotrzebowania na koagulanty i dezynfektanty oraz podwyższonego zużycia chloru w sieci wodociągowej. Może to być przyczyną wtórnego zanieczyszczenia wody w sieci dystrybucyjnej. W ostatnich latach prowadzone są liczne badania mające na celu usuwanie ubocznych produktów utleniania/dezynfekcji wody. Nowe rozwiązania technologiczne polegają na zmianie warunków prowadzenia klasycznych procesów, wprowadzaniu nowego rodzaju koagulantów i reagentów chemicznych. Coraz więcej uwagi poświęca się procesom pogłębionego utleniania, dezynfekcji fizycznej, wymianie jonowej na selektywnych żywicach czy ciśnieniowym procesom membranowym. Zastosowanie promieniowania ultrafioletowego do dezynfekcji pozwala na uniknięcie postawania UPD lecz nie zabezpiecza wody w sieci wodociągowej przed wtórnym rozwojem mikroorganizmów.

EN

The paper presents a literature review for the disposal of oxidation and disinfection by-products of water. Reduction of the pollution amount caused by the presence of naturally occurring organic matter (NOM) in water and microorganisms is one of the fundamental objectives of treatment. The presence of NOM has a direct impact on the taste, smell and colour of water. It leads to an increased demand for coagulants and disinfectants and higher consumption of chlorine in the water supply system. It may be the reason of water secondary pollution in the distribution network. In recent years, numerous studies are conducted in order to remove by-products of the oxidation / disinfection. New technologies involve changes to the conditions for classical processes, the introduction of new types of coagulant and chemical reagents. Greater attention is devoted to advanced oxidation processes, physical disinfection, ion-exchange on selective resins or pressure-driven membrane processes. In the disinfection a better solution is to use ultraviolet radiation. The problem is, however, insufficient water supply protection against secondary microbiological growth.

3

The treatment of surface water in the hybrid membrane reactor combining ion exchange, adsorption and ultrafiltration

Rajca M

Architecture Civil Engineering Environment

|

2013

|

Vol. 6, no. 1

81--86

EN

The paper presents effectiveness of removal of organic contaminants from surface water using hybrid membrane reactor in which ion exchange, adsorption and ultrafiltration processes were performed. MIEX® resin by Orica Watercare, powder activated carbon Norit SX2 and immersed ultrafiltration capillary module ZeeWeed 1 (ZW 1) operating 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, referring to unit ultrafiltration process it minimalized the occurrence of membrane fouling.

PL

W pracy przedstawiono efektywność usuwania zanieczyszczeń organicznych z wody powierzchniowej w hybrydowym reaktorze membranowym, w którym realizowano proces wymiany jonowej, adsorpcji i ultrafiltracji. W badaniach wykorzystano żywicę MIEX® firmy Orica Watercare, pylisty węgiel aktywny Norit SX2 oraz ultrafiltracyjny moduł kapilarny zanurzeniowy ZeeWeed 1 (ZW 1) pracujący w podciśnieniu. Zastosowanie wielofunkcyjnego reaktora korzystnie wpływało na efektywność usuwania zanieczyszczeń, uzyskując wodę oczyszczoną wysokiej jakości, a w odniesieniu do procesu ultrafiltracji zminimalizowano problem foulingu membrany.

4

Fouling of membranes during ultrafiltration of surface water (NOM)

Bodzek M., Płatkowska A., Rajca M., Komosiński K.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

Vol. 16, nr 1-2

107-119

EN

The results of studies focused on membrane fouling during surface water treatment by use, of ultrafiltration, coagulation/sedimentation/ultrafiltration and in-line coagulation/ultrafiltration processes were presented. Medium- and low-molecular organic compounds (NOM) that are not rejecting in UF/MF process tan be remove by use of pre-coagulation. The surface water used in the tests coming from Smieszek Lake located in Zory (Silesia province, Poland) contained organic matter of about 14 mg/dm3 TOC. Aluminum su1fate was used in both coagula-tions (4.9 mg Al/dm3, pH = 7.0). Molecular mass distribution in feed water and permeates was determined by use of high performance size exclusion (HPSEC). Applications of coagulation/sedimentation/ultrafiltration and in-line coagulation/ultrafiltration processes in water treatment allowed to get better quality of permeate than in ultrafiltration process alone. The smallest flux decline and the highest membrane capacity were observed in in-line coagulation/ultrafiltration process. Molecular weight distribution showed that integrated/hybrid processes allow rejecting molecules > 10 kDa in the highest degree. These molecules were responsible for membrane blocking as they deposit on surface and/or in membrane pores. The paper also presents impact hydrophobicity/hydrophilicity of NOM on UF membrane fouling. From isolated fractions the hydrophobic fraction of NOM caused the largest flux decline, while hydrophilic fraction - the smallest. Transphilic fraction pollutants were removed in highest grade. They might have a significant influence on membrane fouling.

PL

Przedstawiono wyniki badania intensywności foulingu membran podczas oczyszczania wody naturalnej w procesie jednostkowym ultrafiltracji, zintegrowanym koagulacji klasycznej/ultrafiltracji oraz hybrydowym koagulacji in-line/ultrafiltracji zawierającej naturalne substancje organiczne (NOM). Wstępna koagulacja umożliwia usunięcie średnio- i małomolekularnych związków organicznych, które w samodzielnym procesie UF/MF nie są usuwane. W badaniach stosowano wodę powierzchniową z jeziora Śmieszek, zlokalizowanego na terenie miasta Żory, charakteryzującą się zawartością związków organicznych na poziomie ok. 14 mg TOC/dm3. W procesie koagula-cji zastosowano siarczan glinu (4,9 mg Al/dm3, pH = 7,0). W strumieniach powstających podczas procesu oczyszczania wyznaczono rozkład mas molekularnych za pomocą HPSEC. Zastosowanie układu hybrydowego/zintegrowanego do oczyszczania wody zawierającej substancje organiczne pozwoliło na uzyskanie permeatu lepszej jakości niż w bezpośredniej UF. Ponadto proces koagulacji in-line/UF w największym stopniu zmniejszył fouling membrany UF i w konsekwencji polepszył jej wydajność. Rozkład mas molekularnych wykazał, iż w procesach zintegrowanych/hybrydowych w największym stopniu zostały zatrzymane molekuły o rozmiarach> 10kDa. Molekuły te są odpowiedzialne za zjawisko blokowania membran, osadzając się na powierzchni i/lub w porach. Określano również wpływ hydrofilowości/hydrofobowości substancji organicznej na zjawisko blokowania membran ultrafiltracyjnych. Spośród wyizolowanych trakcji NOM trakcja hydrofobowa NOM spowodowała największy spadek strumienia permeatu, podczas gdy hydrofilowa najmniejszy. W największym stopniu zatrzymane zostały zanieczyszczenia trakcji transfilowej, które mogą znacząco przyczynić się do zjawiska foulingu.

5

Removal of steroidal sex hormones and related synthetic compounds considered as endocrine disrupting chemicals (EDCs) by ultrafiltration

Bodzek M., Dudziak M.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2005

|

Vol. 12, nr 9

965-975

EN

The capabilities and mechanisms regulating the removal of estrogens by means of membrane techniques were investigated. The obtained value of retention during the ultrafiltration of estrogen solutions in deionized water ([delta]p, 0.2MPa) was in the order of 30% (estradiol, E2) to 81.2 % (diethylstilbestrol, DES). In the presence of natural organic matter (NOM), which was approximated by the presence of humic acids, the obtained increase of retention was 75.6 (E2) - 99.9 % (DES), with better removal effects being observed for synthetic estrogens characterized by high values of the partition coefficient between the n-octanol phase and water (log Ko/w). Basing on the log Ko/w volume we can predict the value of retention coefficients of estrogens in membrane processes. Making use of the available literature and of own research we have endeavored to characterize these phenomena.

PL

W pracy dokonano oceny możliwości zastosowania i mechanizmów rządzących usuwaniem estrogenów, w procesach membranowych. Zaobserwowano, że stopień usunięcia estrogenów uzyskanych w procesie ultrafiltracji dla wody dejonizowanej ([delta].p, 0,2 MPa) był niewielki, w zakresie d 3 % (estradiol, E2) do 81,2 % (dietylstilbestrol, DES). Znacznie wyższe wartości współczynników retencji, w zakresie 75,6 % (E2) - 99,9 % (DES), uzyskano w obecności naturalnej materii organicznej (NOM), która przybliżana była poprzez obecność kwasów humusowych. Estrogeny syntetyczne, charakteryzujące się większym współczynnikiem podziału w układzie n - oktanol i woda (log Ko/w), usuwane były w większym stopniu. Uzyskane rezultaty wskazują na możliwość prognozowania retencji estrogenów poprzez wartość log Ko/w. Opisane zjawisko scharakteryzowano, opierając się na dostępnej literaturze i badaniach własnych.