Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Barwnikowe ogniwa fotowoltaiczne z polielektrolitem

Szindler M., Szindler M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 8

32--34

PL

W ramach pracy dokonano optymalizacji warunków osadzania cienkich warstw polimerowych oraz składu chemicznego nanoszonych roztworów. Zbadano możliwość zastąpienia ciekłego elektrolitu w barwnikowym ogniwie fotowoltaicznym cienką warstwą materiału polimerowego przewodzącego prąd elektryczny. Wytworzono i zbadano serię barwnikowych ogniw fotowoltaicznych o następującej budowie: ITO/TiO2/barwnik/warstwa aktywna/Al oraz standardowe ogniwa barwnikowe DSSC z ciekłym elektrolitem. Wykazano, że w barwnikowym ogniwie fotowoltaicznym ciekły elektrolit można zastąpić cienką warstwą materiału polimerowego z dodatkiem jodku potasu.

EN

The deposition conditions of polymer thin film and the solutions chemical composition were optimized. The possibility of replacing a liquid electrolyte in a photovoltaic cell with a thin film of an electrically conductive polymeric material was investigated. A series of solar photovoltaic cells with the following structure: ITO/TiO2/dye/active layer/Al and standard DSSC with liquid electrolyte was prepared and tested. It has been shown that in a DSSC the liquid electrolyte can be replaced by a thin film of a polymeric material dopped potassium iodide.

2

The effect of PIX 123 and polyelectrolyte Zetag 8160 on the conditioning and dewatering of sewage sludge

Bień B.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 2

165--174

EN

The paper presents the research on the possible use of inorganic coagulant and polyelectrolyte for conditioning of sonicated and non-sonicated digested sewage sludge. The digested sewage sludge from mechanical-biological wastewater treatment was analyzed. The effect of PIX 123 and polyelectrolyte Zetag 8160 and their combined effect on sonicated and nonsonicated sludge was determined. Dosing of coagulant to sludge does not create large and durable flocks that can be effectively separated by thickening or dewatering. Then, a good preconditions for creating strong flocs, obtaining a clear effluent, and improving the degree of sludge dewatering are formed. However, it requires to use a suitable polyelectrolyte after coagulation. For sludge samples the following tests were performed: capillary suction time, vacuum filtration, pressure filtration and sludge structure was observed. The suspension and COD content in the sludge liquids were also analyzed. For non-sonicated sludge prepared with Zetag 8160 or PIX 123 a better effect of the CSK decrease was obtained for Zetag 8160. For sonicated sludge PIX 123 was significantly more effective. Both the dose and the chemical used, as well as the sonication time, have a great impact on sludge structure transformation. The applied doses of PIX 123 and Zetag 8160 increased the degree of sludge dewatering, and the combined effect of ultrasonic field, PIX 123 and Zetag 8160 decreased the suspension and COD content in sludge liquids.

PL

Analizie poddano przefermentowane osady ściekowe pochodzące z mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków. W badaniach określono wpływ koagulantu PIX 123 i polielektrolitu Zetag 8160 oraz łącznego działania tych dwóch związków chemicznych na nienadźwiękawiane i nadźwiękawiane, przefermentowane osady. Dozowanie koagulantu do osadów ściekowych nie powoduje tworzenia się dużych i trwałych flokuł, które można skutecznie oddzielić w procesach zagęszczania czy odwadniania. Tworzą się za to dobre wstępne warunki do powstania silnych kłaczków, poprawy stopnia odwadniania osadów oraz otrzymania klarownego odcieku. Warunkiem jest zastosowanie po koagulancie odpowiedniego polielektrolitu. Dla osadów ściekowych wykonano następujące badania: czasu ssania kapilarnego, filtracji próżniowej, filtracji ciśnieniowej, a także obserwowano ich strukturę. Analizowano również zawartość zawiesiny i ChZT w wodzie nadosadowej. W przypadku osadów nienadźwiękawianych preparowanych Zetagiem 8160 lub PIX 123 lepszy efekt spadku wartości CSK uzyskano dla Zetagu 8160. Natomiast w przypadku osadów nadźwiękawianych zdecydowanie skuteczniejszy okazał się PIX 123. Zarówno dawka, jak i rodzaj zastosowanych środków chemicznych, a także czas sonifikacji mają wpływ na procesy zachodzące w badanych osadach. Zastosowane dawki PIX 123 i Zetagu 8160 wpłynęły na zwiększenie stopnia odwodnienia osadów. Ponadto łączne działanie pola ultradźwiękowego, PIX 123 i Zetagu 8160 pozwoliło na zmniejszenie zawartości zawiesin i ChZT w wodach nadosadowych.

3

The changes of dewaterability of digested sludge conditioned via the dual chemical method

Hrut K., Kamizela T., Kowalczyk M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 3

317--329

EN

The dual chemical conditioning is a method based on the sequential preparation of sewage sludge using a coagulant followed by the use of a polyelectrolyte prior to its dewatering. This method is usually used ad hoc at sewage treatment plants, especially in the case of operational problems occurring during dehydration of municipal sludge. In this method the coagulant acts as a particle surface charge neutralizer, whereas the polyelectrolyte is a crosslinking agent enabling the formation of agglomerates. This method can result in noticeable enhancements of sewage sludge dewatering and quality of the separated liquids. But it is not free of disadvantages and the main problem concerns the variable efficiency. The susceptibility to dewatering of digested sewage sludge conditioned via the dual method using the PIX 113 iron coagulant and polyelectrolyte Superfloc C-494 was investigated. The research was divided into two stages, depending on the applied volume dose of the coagulant: 2 cm3/dm3 (stage I) and 4 cm3/dm3 of sludge (stage II). Two doses of polyelectrolyte were also used. The optimal and reduced dose was 4.8 g/kg dry matter of sludge and 3.7 g/kg d.m. A reduction in the optimal dose by 25% was related to the determination of the possibility of replacing a portion of the polyelectrolyte dose with a coagulant dose. The research was conducted for four combinations: combination A - unprepared sludge; combination B - the sludge conditioned only with the use of the polymer; combination C and D - the sludge prepared using the dual chemical method. In the combination D the used the solution of the coagulant was diluted tenfold. The results showed that the sludge conditioned using the dual method (in combination C and D) have a much greater susceptibility to dehydration compared to the sludge treated using the conventional polymer method. It was observed that the use of a higher dose of the coagulant (stage 2) determines the increased susceptibility to dewatering. The best susceptibility to dewatering was found for sludge conditioned with an undiluted solution of the PIX 113 coagulant at a dose of 0.16 kg/kg d.m., corresponding to 1.9 g Fe2+/kg d.m., in combination with 2.7 g/kg d.m. of the Superfloc C-494 polymer (combination C, stage 2). This allowed for an 85% decrease in the CST value as well as a 96% reduction of the filtration resistivity in comparison to sludge conditioned with the use of the polyelectrolyte only. It was also found that the use of the hybrid methods (combinations C and D) allows for obtaining leachates, characterized by the lowest BOD5 and COD values. In general, it was found that the key to the dewatering of the tested sludge was the use of a dual chemical method, the dual conditioning method was a secondary factor.

PL

Dualne kondycjonowanie osadów ściekowych jest metodą opartą na sekwencyjnym preparowaniu osadów ściekowych koagulantem, a następnie polielektrolitem przed ich dalszym odwadnianiem. Sposób ten jest zazwyczaj stosowany doraźnie na oczyszczalniach ścieków, zwłaszcza w przypadku problemów eksploatacyjnych występujących podczas odwadniania osadów komunalnych. Przyjmuje się, że koagulant pełni funkcję neutralizatora ładunku powierzchniowego cząstek, natomiast polielektrolit traktowany jest jako czynnik sieciujący, umożliwiający łączenie aglomeratów. Metoda ta może przynosić wymierne efekty w zakresie odwodnienia osadów ściekowych oraz jakości odcieków. Nie jest jednak pozbawiona wad, a główny problem dotyczy zmiennej efektywności. W pracy badano podatność na odwadnianie przefermentowanych osadów komunalnych, dualnie kondycjonowanych z zastosowaniem koagulantu żelazowego PIX 113 oraz polielektrolitu Superfloc C-494. Badania podzielono na dwa etapy, zależnie od stosowanej dawki objętościowej koagulantu: 2 cm3/dm3 osadów (etap I) oraz 4 cm3/dm3 osadów (etap II). Zastosowano również dwie dawki polielektrolitu. Dawki optymalna i obniżona wynosiły odpowiednio 4,8 g/kg suchej masy osadów oraz 3,7 g/kg s.m. Zmniejszenie dawki optymalnej o 25% wiązało się z określeniem możliwości zastąpienia części dawki polielektrolitu dawką koagulantu. Eksperyment podzielono na 4 kombinacje badawcze: kombinacja A - osady niepreparowane; kombinacja B - osady kondycjonowane konwencjonalną metodą polimeryczną; kombinacje C i D - osady preparowane z zastosowaniem chemicznej dualnej metody kondycjonowania. W kombinacji D dawkowano 10-krotnie rozcieńczony roztwór koagulantu. Wyniki przeprowadzonych badań potwierdziły, że osady kondycjonowane hybrydowo (kombinacje C i D) wykazują większą podatność na odwadnianie w porównaniu z zastosowaniem konwencjonalnej metody polimerycznej. Zauważono także, że użycie większej dawki koagulantu (etap 2) determinuje zwiększenie podatności na odwadnianie. Najlepsze efekty odnotowano, preparując osady nierozcieńczonym roztworem koagulantu w dawce 0,16 kg/kg s.m., a następnie polimerem w ilości 2,7 g/kg s.m. (kombinacja C, etap 2). Zastosowanie powyższej kombinacji spowodowało spadek czasu ssania kapilarnego o 85% oraz obniżenie oporu właściwego filtracji o 96% w porównaniu z osadami kondycjonowanymi wyłącznie polielektrolitem. Z uwagi na jakość cieczy osadowych osady kondycjonowane hybrydowo (kombinacje C i D) również generowały odcieki o najniższych wartościach BZT5 i ChZT. Ogólnie stwierdzono, że kluczowe dla odwadniania badanych osadów było zastosowanie dualnej metody chemicznej, sposób dualnego kondycjonowania był czynnikiem drugorzędnym.

4

Influence of polyethylenimine on the electrophoretic deposition of SiO2 and Ni/SiO2 coatings on 316L stainless steel

Ratajski T., Kalemba-Rec I., Dubiel B.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 4

184--189

EN

The aim of the present work was to investigate the influence of polyethylenimine, a cationic polymer surfactant, on the microstructure and corrosion resistance of SiO2 and Ni/SiO2 coatings electrophoretically deposited on 316L stainless steel. The relationship between zeta potential and pH of the ethanol-based suspensions of SiO2 and Ni powder particles with addition of polyethylenimine was determined. The parameters of electrophoretic deposition process (applied voltage, time, distance between electrodes) were developed to prepare good quality coatings. Cathodophoresis from suspensions with polyethylenimine addition was performed with slightly lower applied voltage and time as compared to anodic deposition of coatings without surfactant. The microstructure of the coatings, their surface roughness and adhesion to the substrate were investigated. The protective behaviour of the coatings was studied by potentiodynamic measurements in 3.5% NaCl water solution. The microstructure and properties of the coatings were compared with those obtained without polyethylenimine addition. It was determined that the microstructure of SiO2 and Ni/SiO2 coatings deposited from suspensions containing polyethylenimine was more uniform and contained smaller amount of cracks and voids than the coatings achieved without polyelectrolyte. It was also observed that the quality improvement of the coatings deposited on 316L steel due to addition of polyelectrolyte with binding properties leads to increase of their corrosion resistance.

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu polietylenoiminy (PEI) na stabilność zawiesin na bazie etanolu używanych do osadzania elektroforetycznego (EPD) powłok SiO2 i nanokompozytowych powłok Ni/SiO2 na stali 316L. Zbadano mikrostrukturę powłok oraz topografię powierzchni, przyczepność do podłoża i odporność na korozję w 3,5% roztworze NaCl.

5

Polyelectrolytes and polyelectrolyte complexes as smart and functional coatings

Schwarz S., Mihai M., Mende M., Petzold G., Genest S., Simon F., Frenzel R.

Farby i Lakiery

|

2015

|

nr 6

8--9

EN

Modification properties of polyelectrolytes and polyelectrolyte complexes (mixtures of polycation and polyanion) on different kinds of surfaces have been investigated in dispersion of particles or on different planar surfaces, like glass plates or wood. It was shown that the adsorption of polyelectrolytes on surfaces leads to a many applications in working fields like high solids, cationic modified particles, stable dispersions, and surfaces with well defined cationic/anionic charges or a certain hydrophilic/hydrophobic balance.

6

Computer engineering in designing and fabrication of tissue analogue-type coating dedicated for the cardiovascular regeneration

Trembecka-Wojciga K., Major R., Bruckert F., Lackner J. M., Lacki P., Sanak M., Major B.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 15, no. 3

621--630

EN

The work was related to the development of novel methods in designing and fabrication of thin, porous, tissue-like coatings. The surface modification was designed to create an environment for the appropriate cell growth. The originally designed system was established to prepare porous, synthetic coatings. The dedicated software was elaborated to control the sequential coating deposition based on the electrostatic interaction. The finite elements method (FEM) was used to determine structural and mechanical properties of the coatings. The numerical model was verified experimentally. The performed simulation predicted the coating stabilization by the graphene nanoparticles. Graphene was introduced as a stabilizer of the polymer coating. The elaborated automatic system allowed preparation the porous coatings, repetitively. Coatings were stabilized by the cross-linking chemical reaction using 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide and N-hydroxysuccinimide. Nanoparticles were introduced by means of the electrostatic interaction. Mechanical analysis revealed an influence of the porous structure modification on the coating stiffness. Dynamic tests on blood subjected to the aortic flow showed antithrombogenic properties of the elaborated coatings.

7

Układ koagulant – polielektrolit w kondycjonowaniu przefermentowanych i nadźwiękawianych osadów ściekowych

Bień B., Bień J. D.

Inżynieria Ekologiczna

|

2014

|

Nr 38

143--155

PL

Badania dotyczyły wpływu nieorganicznego koagulantu i polielektrolitu oraz łącznego działania tych dwóch związków chemicznych na przefermentowane i nadźwiękawiane osady. Nadźwiękawianie osadów ściekowych prowadzono w warunkach statycznych, w stałej objętości próbki wynoszącej 400 ml. Do nadźwiękawiania prób zastosowano mikroprocesorowy dezintegrator ultradźwiękowy Sonics VC750 o częstotliwości 20 kHz i amplitudzie 15.25 μm. Zmienną procesu nadźwiękawiania był czas dezintegracji wynoszący t = 60, 120, 180 sekund. Do kondycjonowania osadów wykorzystano: koagulant PIX 123 oraz polielektrolit Zetag 8160. Na podstawie testu CSK dobrano dawki PIX-u 123 oraz dawki polielektrolitu Zetag 8160. Badania wykazały, że zastosowanie oddzielne PIX-u 123 i Zetagu 8160 oraz łącznego ich działania powoduje spadek wartości CSK. W przypadku osadów nienadźwiękawianych preparowanych Zetagiem 8160 lub PIX-em 123 lepszy efekt spadku wartości CSK uzyskano dla Zetagu 8160. Natomiast w przypadku osadów nadźwiękawianych lepszy efekt dało zastosowanie PIX-u 123. Ponadto połączone działanie nieorganicznego koagulantu i polielektrolitu pozwoliło na zmniejszenie ChZT w wodach nadosadowych, jednak najlepsze wyniki uzyskano dla osadów preparowanych tylko PIX-em 123. Najmniej skuteczny okazał się polielektrolit Zetag 8160.

EN

The article presents the results of research on the impact of inorganic coagulants and poly-electrolytes and their common action on sonicated digested sludge. Sonication of sludge samples was carried out under static conditions for 60, 120 and 180 seconds. The ultrasonic wave of f = 20 kHz and two different amplitudes of A = 15.25 μm was used in tests. The coagulant PIX123 and the polyelectrolyte Zetag 8160 were used for conditioning. On the basis of CST test the doses of chemical reagents were chosen for conditioning. The results showed the effect of application of the PIX123 and Zetag 8160 and their combination on non-sonicated and sonicated sludge. The lowest CST was achieved for non-sonicated sludge while polyelectrolyte was applied. For sonicated sludge better results were achieved when PIX123 was used. The combination of coagulant and polyelectrolyte allowed to achieve COD reduction, but the best results were achieved for sludge prepared by PIX123. The application of Zetag8160 in this case was not satisfactory.

8

Podatność na odwadnianie osadów dualnie kondycjonowanych

Ciborowski M., Hrut K., Ceglarek P., Kowalczyk M., Kamizela T.

Forum Eksploatatora

|

2014

|

Nr 5 (74)

52-54

PL

Dualne kondycjonowanie osadów ściekowych, oparte na dozowaniu koagulantu PIX oraz polielektrolitu, jest metodą zdobywaj akceptację eksploatatorów oczyszczani ścieków. Celem zastosowania mineralno-organicznej hybrydowej metody kondycjonowania jest poprawa efektywności usuwania wody, zwłaszcza na etapie mechanicznego odwadniania osadów przefermentowanych.

9

Kombinacja koagulantów i polielektrolitów

Kamizela T., Ciborowski M.

Przegląd Komunalny

|

2013

|

nr 8

40--42

PL

Zagęszczanie i odwadnianie są procesami mającymi na celu przede wszystkim zmniejszenie objętości osadów ściekowych. Są to także procesy jednostkowe, zmieniające właściwości reologiczne osadów, które rzutują na procesy przepływu, mieszania i ruchu ciepła.

10

PEDOT:PSS thin film for photovoltaic application

Weszka J., Szindler M., Jarka P.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2013

|

Vol. 59, nr 2

59—66

EN

Purpose: The aim of this paper was to investigate changes in surface morphology and optical parameters of thin films of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS). Thin films were prepared using spin coating method. Design/methodology/approach: The thin films of PEDOT:PSS was investigate by Raman scattering technique in Raman spectrometer. The changes in surface topography were observed with the atomic force microscope AFM XE-100. The results of roughness have been prepared in the software XEI Park Systems. The measurement of optical parameter was performed using spectrometer UV/VIS and spectroscopic ellipsometer. Findings: Results and their analysis allow to conclude that the PEDOT:PSS solution concentration and spin speed, an important factor in spin coating technology, have a significant influence on surface morphology and optical reflection of thin films. Practical implications: Knowledge about the sol gel PEDOT:PSS optical parameters and the possibility of obtaining a uniform thin films show that it can be good material for photovoltaic and optoelectronic devices. Originality/value: The paper presents some researches of PEDOT:PSS thin films deposited by spin coating method on glass substrate.

11

Heavy metals complexes of poly(sodium 4-styrenesulfonate) — thermogravimetric studies

Korus I.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 4

290-295

EN

The paper analyzes thermal properties of poly(sodium 4-styrenesulfonate) bound with different metal ions [Cu(II), Ni(II), Zn(II), Pb(II), Cr(III)] and in the acidic form. Solid samples of polyelectrolyte bound with different counter-ions were prepared and their mass losses in the temperature range of 25—1000 °C were recorded. TG and DTG curves were used to estimate the activation energy of thermal degradation of sulfonic groups bound with different counter-ions. For studied polyelectrolyte counter-ions, the sulfonic group thermal stability increases in the following sequence: H << Ni << Cu << Na << Zn << Pb << Cr(III).

PL

Oddziaływania polimer-metal stanowią podstawę ultrafiltracji wspomaganej polimerami (ang. polymer enhanced ultrafiltration, PEUF) — techniki separacji umożliwiającej zatrzymywanie jonów metali na membranie ultrafiltracyjnej po uprzednim związaniu ich z makrocząsteczką polimeru. Jednym z polimerów o doświadczalnie potwierdzonej skuteczności takiego działania jest poli(4-styrenosulfonian sodu) (PSSS). Przedstawiono wyniki badań termograwimetrycznych próbek poli(4-styrenosulfonianu sodu) związanego z jonami metali [Cu(II), Ni(II), Zn(II), Pb(II), Cr(III)] oraz PSSS w postaci wodorowej i sodowej. Zarejestrowano krzywe TG i DTG suszonych na powietrzu próbek PSSS w różnej postaci jonowej (rys. 1). Rozkład termiczny badanych próbek (prowadzony w atmosferze powietrza) przebiegał trójstopniowo, z wyjątkiem postaci sodowej, w przypadku której zarejestrowano 4 etapy rozkładu (tabela 1). Pierwszy etap rozkładu próbek, odnotowany do temperatury 200—300 °C, był związany z utratą wody hydratacyjnej. Kolejny etap ubytku masy wynikał z rozkładu grupy sulfonowej i występował w różnych zakresach temperatury, w zależności od postaci jonowej polimeru. Stosując 3 metody, opierając się na równaniach (1)—(5), oszacowano energię aktywacji Ea rozkładu grupy sulfonowej polielektrolitu połączonej z badanymi jonami (rys. 2—4, tabela 2). Stwierdzono wzrost stabilności termicznej grupy sulfonowej, zależny od rodzaju przeciwjonu, w kolejności: H << Ni << Cu << Na << Zn << Pb << Cr(III). Ostatni etap dekompozycji przebiegał w temp. >>500 °C i był efektem rozkładu matrycy polimerowej. Masy próbek po zakończonym procesie rozkładu wskazywały na obecność w mineralnej pozostałości siarczanów (Na, Pb) lub tlenków (Cu, Zn, Ni, Cr) metali.

12

Wpływ dodatku polielektrolitu na właściwości reologiczne roztworów skrobi ziemniaczanej

Broniarz-Press L., Kostrzewa M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2012

|

Nr 6

299-300

PL

Celem pracy było określenia wpływu dodatku soli sodowej karboksyme- tylocelulozy (NaCMC) na właściwości reologiczne roztworu skrobi ziemniaczanej. Wykazano, że wodne roztwory soli sodowej karboksymetyloce- lulozy i skrobi ziemniaczanej oraz ich mieszanin wykazują cechy płynów nienewtonowskich rozrzedzanych ścinaniem. Jednocześnie potwierdzono sugestie literaturowe, że wielkość zmian właściwości Teologicznych roztworów mieszanin różnych substancji ze skrobią w głównej mierze zależy od charakterystyki roztworu skrobi ziemniaczanej, natomiast efekt dodatków jest słabszy, co objawia się w zachowaniu wartości charakterystycznego wskaźnika płynięcia dla roztworów skrobi oraz skrobi z dodatkiem polielektrolitu.

EN

A purpose of this work was to estimate the effect of carboxymethylcellulose sodium salt (NaCMC) on rheological properties of potato starch solutions. It was shown that aqueous solutions of carboxymethylcellulose sodium salt, potato starch and their mixtures behaved like non-Newtonian shear thinning fluids. The literature suggestions, that rheological properties changes of mixed solutions are stronger dependent on the potato starch solution characteristics than on polyelectrolyte additive, was confirmed. The flow index values of potato starch solutions and their mixtures with polyelectrolyte were identical.

13

Galvanic Wastewater Treatment by Means of Anionic Polymer Enhanced Ultrafiltration

Korus I.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2012

|

Vol. 19, nr 1

19-27

EN

This work is focused on polyelectrolyte enhanced ultrafiltration as an effective heavy metal separation technique. Three types of effluents, containing Zn(II), Cu(II) and Ni(II) ions, were subjected to the separation process. Poly(sodium 4-styrenesulfonate) - PSSS, a water soluble anionic polyelectrolyte was used as a metal binding agent. Two SepaŽ CF (Osmonics) membranes: EW, made of polysulfone and a modified polyacrylonitrile membrane MW, were used in the ultrafiltration process. The preliminary UF tests were carried out on model solutions with target metal ion concentrations of 10, 100 and 250 mg dm–3. The main parameters affecting the metal retention (the polyelectrolyte quantity and solution pH) were examined. The values of pH 6 and polymer : metal concentration ratio CPSSS : CM = 7.5 : 1 (mol of mer unit per mol of metal) were selected to perform the galvanic wastewater ultrafiltration-concentration tests. Three types of wastewater containing Zn(II), Ni(II) and Cu(II) ions within the concentration range of 30÷70 mg dm–3 were used in the investigations. Very high metal retention coefficients, up to > 99%, were achieved. The retentates obtained were subjected to the decomplexation-ultrafiltration (pH = 1) and subsequent diafiltration step, which enabled partial recovery of concentrated metal ions and the polyelectrolyte. The recovered polyelectrolyte was reused toward Ni(II) ions and the high effectiveness of metal separation has been achieved.

PL

Zaprezentowano możliwość zastosowania ultrafiltracji wspomaganej działaniem polielektrolitu do separacji jonów metali z roztworów wodnych. Do badań wykorzystano roztwory modelowe o zawartości Zn(II), Cu(II) i Ni(II) w zakresie 10÷250 mg dm–3 oraz 3 rodzaje ścieków galwanicznych, z których każdy zawierał jeden z wymienionych jonów metali o stężeniu 30÷70 mg dm–3. Metale wiązano za pomocą poli(4-styrenosulfonianu sodu) - PSSS, co umożliwiało ich retencję na membranie ultrafiltracyjnej. Badania wstępne, wykonane na roztworach modelowych, miały na celu dobór głównych parametrów decydujących o efektywności procesu: stosunku stężeń polimer : metal oraz pH roztworu. Badania właściwe obejmowały ultrafiltracyjne zatężanie ścieków z zastosowaniem wybranych wartości stosunku stężeń polimer : metal (7,5 : 1) oraz pH (pH = 6). Uzyskano wysokie wartości współczynników retencji metali, powyżej 99%. Zatężone retentaty zakwaszono do pH = 1 w celu rozerwania połączeń polimer-metal oraz poddano kolejnemu procesowi ultrafiltracji z następującą po nim diafiltracją, co umożliwiło częściowy odzysk zatężonych metali oraz polielektrolitu. Zregenerowany polimer, po korekcie pH, został ponownie wykorzystany w procesie separacji jonów Ni(II), a obserwowane rezultaty nie odbiegały od wyników uzyskanych przy użyciu polimeru świeżego.

14

Polielektrolity a oczyszczanie wody podziemnej

Krupińska I.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2011

|

nr 1

23-25

15

Removal of Pb(II) ions by means of polyelectrolyte enhanced ultrafiltration

Korus I.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 2

135-138

EN

This work proposes polyelectrolyte enhanced ultrafiltration to remove Pb(II) from aqueous solutions. Model solutions containing 1-100mg Pb/dm3 were used in the research. Poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSSS), which is a water-soluble polymer containing strong cation-exchange groups, was used as a metal binding agent. The process was conducted on a polysulfone membrane with molecular weight cut-off 60 000. The main parameters determining the effectiveness of lead retention (the polyelectrolyte quantity and solution pH) were examined. High retention coefficients (>0.98) were achieved for pH > 4 and 2.5-5-fold excess of polyelectrolyte to metal. Ultrafiltration concentration of Pb(II) solution (50mg/dm3) was carried out according to the previously determined polymer/metal concentration ratio, and at optimum pH. The lead retention coefficient (R), observed during the process, was within the range of 0.98-0.99. The retentate obtained was used in the next decomplexation-ultrafiltration step (ultrafiltration at pH=1), which made possible the separation of polyelectrolyte (retentate) and the recovery of 85% of concentrated Pb ions (permeate). The residual lead, still remaining in the polymer solution, was diafiltred by a 5-fold amount of water acidified to pH=1.

PL

W pracy zaproponowano ultrafiltrację wspomaganą działaniem polielektrolitu jako metodę usuwania jonów Pb(II) z roztworów wodnych. Badania prowadzono na modelowych roztworach zawierających 1-100mg Pb/dm3. Polielektrolitem użytym do wiązania jonów ołowiu był poli(4-styrenosulfonian sodu) (PSSS), rozpuszczalny w wodzie polimer anionowy, zawierający grupy o silnych właściwościach kationowymiennych. W ultrafiltracji wykorzystano membranę polisulfonową SepaŽ CF EW (Osmonics) o rozdzielczości granicznej 60 000. Badania wstępne prowadzono stosując roztwory zawierające 1, 10 lub 100mg Pb/dm3, zmieniając stosunek molowy polimer/metal w zakresie 0,5-10 oraz pH w zakresie 1-10. Na podstawie wyznaczonych wartości współczynnika retencji metalu (R) (rys. 1) stwierdzono wysoką efektywność procesu rozdziału (R>0,98) w warunkach pH>4 i przy stosunku molowym polimer/metal wynoszącym 2,5 (1 i 10mg Pb/dm3) lub 5 (100mg Pb/dm3). Kolejny etap badań obejmował ultrafiltracyjne zatężanie roztworu o stężeniu 50mg Pb/dm3. Proces prowadzono z zachowaniem 5-krotnego nadmiaru polimeru w stosunku do metalu, przy pH=6, stosując ciśnienie 0,1MPa. W trakcie procesu, którego postęp wyrażono za pomocą współczynnika redukcji objętości (VRF), analizowano wartości stężeń metalu w retentacie (rys. 2a) i permeacie (rys. 2b) oraz określano strumień permeatu (rys. 2b), mierząc objętość permeatu uzyskaną w jednostce czasu z jednostkowej powierzchni membrany. Uzyskano wysoką efektywność procesu. Wyodrębniony retentat, o stężeniu Pb ok. 20-krotnie wyższym od stężenia roztworu wyjściowego, poddany został procesowi dekompleksowania i diafiltracji. Proces dekompleksowania-ultrafiltracji, polegający na rozbiciu połączeń polimer-metal i separacji zatężonego metalu, pozwolił na odzyskanie ok. 85% metalu (punkt VH2O/VF=0 na rys. 3), natomiast diafiltracja prowadzona 5-krotną objętością wody umożliwiła 15-krotne obniżenie stężenia metalu pozostałego w retentacie, dzięki czemu możliwe staje się odzyskanie i ponowne wykorzystanie zawartego w nim polielektrolitu.

16

Wpływ dodatku soli na czas mieszania w roztworach polimerów

Różańska S., Broniarz-Press L.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2010

|

Nr 1

95-96

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych czasu mieszania w wodnych roztworach polimerów jonowych i niejonowych (soli sodowej karboksymctylocelulozy, częściowo zhydrolizowanego poHakryloamidu oraz gumy guar) w czystej wodzie i z dodatkiem soli (NaCl). Czas mieszania wyznaczano za pomocą opracowanej w tym celu metody optycznej. Analiza danych Teologicznych wykazała, że dodatek soli powoduje obniżenie lepkości roztworów polielektrolitów, co wpływa na skrócenie czasu mieszania.

EN

The paper deals with experimental studies on the determination of mixing time for ionic and non-ionic polymer solutions (carboxymetyhylcellulose sodium salt, partially hydrolyzed polyacrylamide and guar gum) in clear water and with salt additives. The optical method was applied to evaluate mixing time in fluids studied. Analysis of rhcological data showed that salt causes a decrease of viscosity of polyelectrolyte solutions, what as a result influences mixing time shortening.

17

Wpływ dawki polielektrolitu na charakterystyki osadów ściekowych w procesach sedymentacji w małych oczyszczalniach ścieków

Korzekwa-Wojtal A., Wolny L.

Proceedings of ECOpole

|

2008

|

Vol. 2, No. 2

445--448

PL

Przedstawiono badania dotyczące charakterystyki fizykochemicznej osadów ściekowych kondycjonowanych polielektrolitem Zetag 7631 wysokokationowym. Osady, oznaczone jako OSAD A, OSAD B i OSAD C, pobierane były w określonych odstępach czasu z tej samej małej oczyszczalni ścieków. Na podstawie testu czasu ssania kapilarnego określono właściwości i skuteczność polielektrolitu. Na podstawie wykreślonych krzywychzależności CSK od dawki polielektrolitu wybrano do dalszych badań następujące dawki: 2,0 mg/g s.m.; 2,5 mg/g s.m. i 3,0 mg/g s.m., które mieszczą się w zakresie dawek optymalnych. Dla wskazanego przedziału wykonano badania technologiczne opisujące efekty zagęszczania grawitacyjnego i odwadniania w procesie odwirowania analizowanych osadów. Badania wykazały, że w każdym przypadku osad niepreparowany zagęszczał i odwadniał się gorzej niż ten sam kondycjonowany polielektrolitem. W czasie 2-godzinnej próby opadalności osady niepreparowane w bardzo słabym stopniu ulegały sedymentacji. W przypadku procesu odwirowania sytuacja wyglądała podobnie. Uwodnienie końcowe osadów niepreparowanych zmniejszyło się w niewielkim stopniu, dopiero wprowadzenie środka kondycjonującego wpłynęło na obniżenie badanego parametru. Na podstawie uzyskanych wyników badań wykreślono krzywe zależności wybranych parametrów charakteryzujących odwadniane osady. Następnie wykonano obserwacje mikroskopowe osadów preparowanych wybranym polielektrolitem. Na ich podstawie określono zależność zamian struktury kondycjonowanego osadu od jego dawki. Stwierdzono, że ze wzrostem dawki polielektrolitu wzrasta rozmiar sflokulowanych cząstek. Równocześnie obserwowano zwiększeniesię ilości wody wolnej, obecnej pomiędzy nimi. Za pomocą mikroskopu dokonano pomiaru odległości pomiędzy tworzącymi się aglomeratami kłaczków.

EN

The investigations concerning the physico-chemical characteristic of sewage sludge after conditioning with high-cationic polyelectrolyte Zetag 7631 were presented. Sludge, indicated as sludge A, sludge B and sludge C was sampled in the designated time intervals from the same small wastewater treatment plant. The capillary suction time (CST) was useful to determinate sludge properties and polyelectrolyte efficiency. On the base of obtained results the curves of dependences between CST and polyelectrolyte dose were designated. To further investigations polyelectrolyte doses equal: 2.0, 2.5, and 3.0 mg/g d.m. from the optimal doses range were selected. For the mentioned range of reagent doses the technological tests of sludge were made, describing the result of gravitational thickening and dewatering in the centrifugation process. It was noticed that in every case unconditionedsludge in comparison with the sludge after conditioning had worse characteristic in the thickening and dewatering process. During two-hours gravitational settling attempt unprepared sludge not undergo sedimentation. In the case of centrifugation process the result was similar. Final hydration did not decrease, but after using the conditioning compound this parameter was lower. Moreover the microscopic observations of tested sludge before and after conditioning with selected polyelectrolyte were made. These tests were useful to determinate relationship between structure of conditioned sludge and polyelectrolyte dose resulted in the flocculated particles size increase. At the same time the amount of free water in the structure of sludge was observed. The measurement of distance between forming agglomerates of sludge flocs was also taken.

18

Nanoszenie nanocząstek srebra na powierzchnię biomateriałów

Wnukiewicz B., Sokołowski A., Malcher A., Wnukiewicz W.

Nowa Elektrotechnika

|

2007

|

nr 3 (31)

20--21

19

Zastosowanie polimerów do wspomagania oczyszczania ścieków zawierających zanieczyszczenia oleiste

Krzywda R., Artinjan R.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2003

|

Nr 1

21-22

EN

Possibility of conditioning with cationic polymers of sludge containing oil, activated sludge and their combination was investigated. Six different polymers at concentrations from 100 to 300 ppm and 10 to 30% of activated sludge were used. Time necessary to obtain 50 ml of "clean" water was about 3 times shorter after conditining. Activated sludge used alone was not effective but helped polymer and allowed to lower polymer concentration.

20

Perspektywy zwiększenia efektywności kondycjonowania osadów ściekowych poprzez zastosowanie pola elektromagnetycznego

Bień J. B., Kamizela T.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2002

|

T. 5, nr 2

169-176

PL

Badania nad kondycjonowaniem osadów ściekowych z zastosowaniem energii pola elektro- magnetycznego mają na celu określenie możliwości zwiększenia efektu odwadniania. Przedstawione badania łączą chemiczne preparowanie uwodnionych osadów ściekowych polielektrolitami z wpływem energii pola elektromagnetycznego. Artykuł zawiera krótki opis łączonej techniki wstępnego preparowania osadów, opartej na odpowiednim zastosowaniu czynnika fizycznego oraz chemicznego. Osady preparowano, oddziaływając stałym polem elektromagnetycznym o indukcji magnetycznej wynoszącej: 0,01; 0,02; 0,03 oraz 0,04 T, a następnie polielektrolitami. Czas ekspozycji pola elektromagnetycznego wynosił: 20, 40, 60 i 80 sekund. W procesie chemicznego kondycjonowania osadów ściekowych stosowano optymalne dawki polielektrolitów Floerger C-22 oraz Praestol 853 BC, ustalone na podstawie testu CSK. Kondycjonowane osady odwadniano w procesie filtracji próżniowej. Wyznaczono podstawowe parametry charakterystyczne dla tego procesu: opór filtracji, uwodnienie końcowe oraz potencjał elektrokinetyczny z. Przeprowadzone eksperymenty potwierdziły korzystne zmiany parametrów osadów kondycjonowanych polem elektromagnetycznym, wyznaczając jednocześnie kierunek dalszych badań w celu poprawy skuteczności oddziaływania omawianego czynnika fizycznego.

EN

In the paper the possibility of the electromagnetic field application as effective agent of water removing from sludges was presented. Author's aim is elaboration a new, unconventional method of preliminary sewage sludges preparation before their dewatering. This physical method, which is worked out will improve the sewage sludge characteristic, that means effectiveness of dewatering will be better. It is possible that sludge final hydration will be reduced and separation effect of free, porous and capillary water from solid sludge phase will be better. The paper includes the short description of combined technique of the preliminary sludges preparation based on the suitable physical and chemical agent application. Sludges were prepared with the permanent electromagnetic field of magnetic induction equal 0.01; 0.02; 0.03 and 0.04 T and then with polyelectrolytes. The action time of electromagnetic field was 20; 40; 60 and 80 seconds. In the sewage sludges chemical conditioning process the optimal doses of polyelectrolytes Floerger C-22 and Praestol 853BC was determined on the base of capillary suction time. Conditioned sludges were dewatered in the filtration process. The main characteristic parameters of this process were determined: resistivity, final hydration and zetapotential. For the magnetic induction equal 0.04 T the obtained values of evaluated sludge parameters characterized by variability in the used exposition times. The other values of applied induction i.e. 0.03; 0.02; 0.01 T did not cause so clear changes. In conclusion, it is possible to say that in this presented combined physico-chemical method of sludge conditioning the electromagnetic field is important only for the induction value equal 0.04 T. In the other cases it is possible that changes of parameters values could be the result of electromagnetic field energy action as well as floculant. Authors propose also leading the tests with electromagnetic field for sludge conditioned both polyelectrolytes doses. Also very important is proper selection of polyelectrolytes kind considering the possibility of effective cooperation with electromagnetic field. More exact characteristic of applied in the tests flocculants will permit the optimization of the discussed conditioning method, undertaking its effectiveness. It is very important to take into consideration the kind of prepared sludge and its parameters and properties for wider recognition of electromagnetic field action in the system of sludge - polymer. The experiments revealed the beneficial changes of sludges parameters conditioned with electromagnetic field, so the further direction of investigation will be defined to improve the efficiency of discussing physical agent.