Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Azo dye wastewater treatment in a novel three-dimensional electrode reactor

Zou Haiming, Sun Zhili, Jiao Zhengtong, Wang Yang

Environment Protection Engineering

|

2022

|

Vol. 48, nr 2

5--13

EN

A novel three-dimensional electrode reactor (3DER) was designed to treat the dye wastewater. The performance of 3DER was evaluated via methyl orange (MO) removal efficiency. For comparison, the performance of the two-dimensional electrode reactor (2DER) was also assessed. Furthermore, the effects of electrolyte and aeration on treatment performance were preliminarily evaluated to further optimize the operation on 3DER. A repeatable and stable MO treatment efficiency was obtained in the 3DER. The MO removal rate reached 79.5% at the applied voltage of 1.0 V, electrode spacing of 2 cm and initial MO concentration of 60 mg/dm3, significantly higher than that in the 2DER (58.8%), suggesting the obvious improvement of particle electrodes on MO removal. Both adding electrolyte and air sparging into the 3DER contributed to the enhancement of the MO removal rate. These results obtained here suggest that the 3DER may provide an effective alternative for the treatment of azo dye wastewater and/or non-biodegradable industrial wastewaters.

2

Evaluation of integrated UFCW-MFC reactor for azo dye wastewater treatment and simultaneous bioelectricity generation

Zou Haiming, Chu Lin, Wang Yan

Environment Protection Engineering

|

2020

|

Vol. 46, nr 1

63--72

EN

An up-flow constructed wetland (UFCW) incorporating a novel membrane-less air-cathode single-chamber microbial fuel cell (MFC) was designed to treat dye wastewater and simultaneously generate bioelectricity. The performance of UFCW-MFC was evaluated via Methyl Orange (MO) and chemical oxygen demand (COD) removal rates and the output voltage. For comparison, the performance of a single UFCW was also assessed. A repeatable and stable voltage output of about 0.44±0.2 V was obtained in UFCW-MFC. The MO and COD removal rates in UFCW-MFC were 93.5 and 57.2%, respectively, significantly higher than those in single UFCW (75.4 and 42.6%, respectively), suggesting the obvious enhancement of electrodes on MO and COD removal. The anode zone of UFCW-MFC made the most contribution to MO and COD removal compared with other layers. The oxidation-reduction potential (ORP) and dissolved oxygen (DO) profiles showed that the anaerobic environment was well developed in the lower part of UFCW-MFC (0–24 cm) and the upper part (41–42 cm) had a good aerobic environment, thus greatly contributing to the MO anaerobic reduction and aerobic degradation of breakdown products. These results obtained here suggest that the UFCW-MFC may provide an effective alternative for the treatment of dye wastewater and simultaneous bioelectricity generation.

3

Badania adsorpcji wybranych barwników z roztworów wodnych na nanoporowatych materiałach węglowych w warunkach dynamicznych

Czubaszek M., Choma J.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 3

3--8

PL

Badano adsorpcję dynamiczną trzech barwników: oranżu metylowego (OM), oranżu II (OII) i błękitu metylenowego (BM) z roztworów wodnych na czterech materiałach węglowych. Były to: zredukowany tlenek grafenu (rGO) otrzymany metodą chemiczną, mikroporowaty węgiel otrzymany z prekursora polimerowego – sulfonowanej żywicy styrenowo-diwinylobenzenowej (AC-SDVB), mezoporowaty, uporządkowany materiał węglowy otrzymany metodą miękkiego odwzorowania z żywicy fenolowo-formaldehydowej (OMC-PF) oraz handlowy węgiel aktywny (AC-F400). W dynamicznych badaniach kolumnowych wyznaczono krzywe przebicia tych adsorbentów, a do opisu krzywych przebicia złoża węgla wykorzystano równania Thomasa oraz Yoona-Nelsona. Uzyskane wartości adsorpcji dynamicznej barwników były duże, szczególnie w przypadku mikroporowatego węgla AC-SDVB oraz zredukowanego tlenku grafenu. Stwierdzono, że największą adsorpcją dynamiczną charakteryzował się zredukowany tlenek grafenu, który adsorbował oranż II w ilości 706 mg/g. Wykorzystane równania Thomasa i Yoona-Nelsona dobrze opisywały krzywe przebicia złoża węgla (R2=0,97÷0,99).

EN

Dynamic adsorption of three dyes was studied: methyl orange (OM), orange II (OII) and methylene blue (MB) from aqueous solutions on four carbon materials. These were: reduced graphene oxide (rGO) obtained by the chemical method, microporous carbon prepared from a polymeric precursor – sulfonated styrene-divinyl benzene resin (AC-SDVB), ordered mesoporous carbon material obtained by soft templating from phenol-formaldehyde resin (OMC-PF) and the commercial activated carbon (AC-F400). Breakthrough curves for the above adsorbents were determined in dynamic column experiments and Thomas and Yoon-Nelson equations were used to describe them. Dynamic dye adsorption values were high, especially for AC-SDVB microporous activated carbon and reduced graphene oxide. The highest dynamic adsorption was demonstrated for the reduced graphene oxide, rGO, which adsorbed 706 mg/g of orange II. The equations of Thomas and Yoon-Nelson well described the breakthrough curves for the carbon bed with correlation coefficients R2 = 0,97÷0,99.

4

Adsorpcja wybranych barwników z roztworów wodnych na nanoporowatych materiałach węglowych otrzymanych z prekursorów polimerowych

Czubaszek M., Choma J.

Ochrona Środowiska

|

2017

|

Vol. 39, nr 2

3--10

EN

Adsorption of orange II, methyl orange and methylene blue from aqueous solutions on three carbon materials was studied. The first material for studies was the microporous activated carbon obtained from sulfonated styrene- divinylbenzene resin (AC-SDVB), the second – ordered mesoporous carbon obtained from phenol-formaldehyde resin (OMC-PF) and the third – commercial micro-mesoporous activated carbon from Chemviron Carbon (AC-F400). Adsorption isotherms of the above-mentioned dyes on the carbon materials were studied under laboratory conditions at 25 C. The experimental data was described using the well-known Langmuir, Freundlich and Langmuir-Freundlich adsorption isotherm equations. On the basis of the correlation coefficient (R2) value, it was demonstrated that the Langmuir equation best described this data. The maximum adsorbed amounts for the three dyes were determined. The highest value was obtained for AC-SDVB: 625 mg/g for orange II and about 500 mg/g for methyl orange and methylene blue. These values were approximately five times higher than the maximum adsorption values for individual dyes on OMC-PF and AC-F400 (maximum adsorption values were about 100 mg/g). The difference in the effectiveness of dye adsorption on the carbon materials tested was the result of a much more developed porous structure of carbon AC-SDVB, compared to other two carbons. The specific surface area of AC-SDVB was 2 480 m2/g, 660 m2/g – for OMC-PF and 1 260 m2/g – for AC-F400. In addition, the values of standard characteristic numbers for activated carbons, methylene number and iodine number, were also evaluated. The highest value of both the methylene number, equal to 30 cm3, and the iodine number of 1 900 mg/g were obtained for AC-SDVB. In conclusion, some of the porous carbon materials obtained from polymers, characterized by excellent structural parameters, are particularly efficient in adsorption of dyes from aqueous solutions.

PL

Badano adsorpcję trzech wybranych barwników organicznych (oranż II, oranż metylowy i błękit metylenowy) z roztworów wodnych na trzech materiałach węglowych. Pierwszym był mikroporowaty węgiel aktywny otrzymany z żywicy styrenowo-dwuwinylobenzenowej (AC-SDVB), drugim – uporządkowany węgiel mezoporowaty otrzymany z żywicy fenolowo-formaldehydowej (OMC-PF), a trzecim – handlowy mikro-mezoporowaty węgiel aktywnym firmy Chemviron Carbon (AC-F400). W warunkach laboratoryjnych wyznaczono doświadczalne izotermy adsorpcji tych barwników na węglach aktywnych w temperaturze 25C. Otrzymane dane doświadczalne opisano za pomocą znanych równań izoterm adsorpcji – Langmuira, Freundlicha oraz Langmuira-Freundlicha. Na podstawie wartości współczynnika korelacji (R2) stwierdzono, że najlepiej dane doświadczalne opisywało równanie izotermy Langmuira. Na podstawie otrzymanych izoterm adsorpcji wyznaczono maksymalne wartości adsorpcji poszczególnych barwników na badanych materiałach węglowych. Największą wartość adsorpcji uzyskano na węglu AC-SDVB – 625 mg/g (w przypadku oranżu II) oraz około 500 mg/g (w przypadku oranżu metylowego i błękitu metylenowego). Wartości te były około pięciokrotnie większe od maksymalnych adsorpcji poszczególnych barwników na węglach OMC-PF i AC-F400 (węgle te charakteryzowały sie maksymalną wartością adsorpcji każdego barwnika wynoszącą około 100 mg/g). Różnica w skuteczności adsorpcji barwników na badanych węglach była efektem znacznie lepiej rozwiniętej struktury porowatej węgla AC-SDVB, w porównaniu z pozostałymi węglami. Powierzchnia właściwa węgla AC-SDVB wynosiła 2480 m2/g, węgla OMC-PF – 660 m2/g, a węgla AC-F400 – 1260 m2/g. Ponadto wyznaczono wartości standardowych liczb charakteryzujących węgle aktywne – liczbę metylenową i liczbę jodową. Największą wartość zarówno liczby metylenowej (30 cm3), jak i liczby jodowej (1900 mg/g) otrzymano w przypadku węgla AC-SDVB. Badania wykazały, że niektóre porowate materiały węglowe otrzymane z polimerów, charakteryzujące się bardzo dobrymi parametrami struktury porowatej, wyjątkowo dobrze nadają się do adsorpcji barwników z roztworów wodnych.

5

Effect of dye content in a treated solution on performance of the UF ceramic membrane

Kawiecka-Skowron J., Majewska-Nowak K.

Environment Protection Engineering

|

2011

|

Vol. 37, nr 2

5-12

EN

Low-pressure membrane processes have been studied in order to treat aqueous solutions of dyes. The influence of dye concentration (10, 20, 100 g/m3) on separation efficiencies of organic dyes (Methyl Orange, Titan Yellow and Direct Black) was analyzed. CeRAM INSIDE®(Tami Industries) membranes with various cut-off values (1, 15 kDa) were examined. The ultrafiltration process was carried out at the transmembrane pressures of: 0.03, 0.06, and 0.09 MPa. It was found that the process efficacy was affected not only by the kind of dye, but also by the dye concentration, applied pressure and membrane cut-off. With increasing dye content in the treated solution the rejection coefficient improved.

6

Usuwanie barwników organicznych z roztworów wodnych w procesie ultrafiltracji w obecności anionowej substancji powierzchniowo czynnej

Majewska-Nowak K.

Ochrona Środowiska

|

2006

|

R. 28, nr 3

15-24

PL

Określono wydajność i skuteczność procesu ultrafiltracji wodnych roztworów barwników organicznych z dodatkiem substancji powierzchniowo czynnej. W badaniach wykorzystano płaskie membrany ultrafiltracyjne wykonane z różnych polimerów (octan celulozy, regenerowana celuloza, polisulfon, polietersulfon i poliamid), charakteryzujące się różnymi wartościami granicznej rozdzielczości (cut-off), tj. 1 kDa, 5 kDa, 10 kDa i 30 kDa. Proces ultrafiltracji przeprowadzono w zakresie ciśnień od 0,05 MPa do 0,2 MPa w stosunku do roztworów anionowych barwników organicznych (oranż metylowy, czerwień indygo, czerń amidowa, żółcień tytanowa i czerń bezpośrednia) oraz roztworów barwników z dodatkiem surfaktantu (dodecylosiarczan sodu - SDS). Stężenie barwników i SDS w roztworach wodnych wynosiło 100 g/m3. Stwierdzono, że w wypadku membran o umiarkowanym stopniu hydrofilowości obecność SDS w roztworze przyczyniła się do obniżenia przepuszczalności membran i polepszenia efektu separacji barwników, natomiast w wypadku membran wybitnie hydrofilowych stwierdzono zjawisko odwrotne - dodanie anionowego związku powierzchniowo czynnego do roztworu anionowego barwnika spowodowało poprawę właściwości transportowych i niewielkie obniżenie skuteczności zatrzymywania barwników.

EN

The effect of an anionic surfactant on the efficiency of dye solution treatment by ultrafiltration was assessed. Flat UF membranes made of various polymers (cellulose acetate, regenerated cellulose, polysulfone, polyethersulfone, and polyamide) and characterized by different cut-off values (1, 5, 10, and 30 kDa) were used in the experiments. The UF process involved a pressure of 0.05, 0.1, 0.15, and 0.2 MPa. Permeation measurements were carried out with aqueous solutions of different anionic dyes (methyl orange, indigo carmine, amido black, titan yellow, and direct black) and dye solutions containing an anionic surfactant - sodium dodecyl sulfate (SDS). Dye and surfactant concentration in the experimental solutions amounted to 100 g/m3. It was found that when a surfactant was present in the dye solutions, this was concomitant with a decrease in membrane permeability and an increase in dye retention for membranes of moderate hydrophilicity. In the case of high-hydrophilic membranes, an opposite phenomenon was observed - the dosage of an anionic surface active agent into dye solutions brought about an improvement in transport properties and a slight deterioration in dye retention.