Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Usuwanie barwników organicznych z roztworów wodnych w obecności substancji humusowych z użyciem pyłowego węgla aktywnego i nanorurek węglowych

Szlachta M., Wójtowicz P.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 2

45--50

PL

W pracy poddano ocenie przydatność pyłowego węgla aktywnego i wielościennych nanorurek węglowych do usuwania syntetycznych barwników organicznych z roztworów modelowych zawierających substancje humusowe. W badaniach, jako substancje modelowe, wykorzystano kationowy barwnik – błękit metylenowy, anionowy barwnik – czerwień Kongo oraz substancje humusowe o masie cząsteczkowej w zakresie 150÷8000 Da. Testowane adsorbenty węglowe charakteryzowały się odmienną strukturą porowatą oraz różnym chemicznym charakterem powierzchni, co wpływało na ich powinowactwo do adsorbatów usuwanych z wodnych roztworów modelowych. Wykazano, że skuteczność adsorpcji błękitu metylenowego i czerwieni Kongo w dużym stopniu zależała od rodzaju zastosowanego adsorbentu oraz ilości substancji humusowych w wodzie. Ponadto potwierdzono, że stosowanie materiałów węglowych częściowo wysyconych substancjami humusowymi niekorzystnie wpływało na skuteczność adsorpcji barwników. Wykazano, że pyłowy węgiel aktywny był skuteczniejszym adsorbentem w usuwaniu błękitu metylenowego, natomiast w przypadku czerwieni Kongo lepsze efekty procesu adsorpcji uzyskano stosując nanorurki węglowe. Wzrost ilości substancji humusowych (określany jako RWO) w oczyszczanym roztworze z 1 mgC/dm3 do 30 mgC/dm3 skutkował większą adsorpcją błękitu metylenowego na badanych adsorbentach węglowych. Odnotowany przyrost skuteczności usuwania tego barwnika wynosił około 12% na pyłowym węglu aktywnym i 34% na nanorurkach węglowych. Badania z udziałem czerwieni Kongo wykazały mniejszy stopień usunięcia tego barwnika z roztworów zawierających większe ilości substancji humusowych na obu adsorbentach węglowych.

EN

The study aimed to assess suitability of multiwalled carbon nanotubes and powdered activated carbon for removal of synthetic organic dyes from model solutions containing humic substances. The model solution contained cationic dye methylene blue, anionic Congo Red and humic substances of molecular weight in the range from 150 to 8000 Da. The carbon adsorbents tested had a different porous structure and surface chemistry which influenced their affinity towards adsorbates removed from the aquatic model solutions. It was demonstrated that the efficacy of the methylene blue and Congo Red adsorption depended on the adsorbent type and the amount of humic substances in water. Further, application of adsorbents pre-loaded with humic substances adversely affected the efficacy of dye adsorption. Studies revealed that the powdered activated carbon was more effective in the methylene blue adsorption, while the carbon nanotubes – in the Congo Red removal. An increase of humic substances (known as DOC) from 1 to 30 mgC/dm3 enhanced the adsorption of methylene blue on the carbon adsorbents tested. The noted increase in efficacy of the dye removal was approximately 12% for the powdered activated carbon and 34% for the carbon nanotubes. The opposite trend was observed for Congo Red where the presence of humic substances adversely affected adsorption on the two carbon adsorbent types.

2

Materia organiczna w wodach naturalnych - formy występowania i metody oznaczania

Pietrzyk A., Papciak D.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 2/I

241--252

PL

Ilość materii organicznej jest ważnym parametrem decydującym o stopniu zanieczyszczenia wód naturalnych. Jedynym dobrze zdefiniowanym wskaźnikiem określającym sumę wszystkich organicznych zanieczyszczeń jest ogólny węgiel organiczny (OWO). W artykule omówione zostały metody wykorzystywane do pomiaru OWO oraz formy występowania materii organicznej w różnych typach wód. Zawartość ogólnego węgla organicznego w wodach naturalnych jest zróżnicowana i zależy od następujących czynników: typu i wielkości badanego zbiornika wodnego, położenia geograficznego, temperatury, zasolenia, wartości pH, aktywności mikrobiologicznej oraz charakteru zlewni. Wzrost zawartości ogólnego węgla organicznego w wodach, które ujmowane są w celu zaopatrywania ludności w wodę przeznaczoną do picia wpływa na znaczne zwiększenie kosztów jej uzdatniania. Obecność substancji organicznych, a przede wszystkim substancji humusowych przyczynia się do pogorszenia właściwości organoleptycznych wody m.in. są one odpowiedzialne za występowanie specyficznego smaku i zapachu, a także za ponadnormatywną barwę.

EN

Concentration of organic matter is an important parameter for determining the degree of pollution of natural water. The only well-defined indicator that represents the sum of all organic contaminants is the total organic carbon (TOC). The article shows the methods used to measure TOC and the form of organic matter presence in different types of waters. The content of total organic carbon in natural waters is varied and depends on the following factors: the type and size of the test water tank, geographic location, temperature, salinity, pH, microbiological activity and land cover. The increase of total organic carbon in drinking water considerably increases the cost of its treatment. The presence of organic matter in particular humic substances contributes to the deterioration of the organoleptic properties of water, among others, they are responsible for the occurrence of a specific taste and aroma and for the enhanced color.

3

Oznaczanie zawartości rozpuszczonego węgla organicznego w próbkach odcieków pochodzących z procesu podziemnego zgazowania węgla

Juszczyk D., Mitko K., Bebek M., Drobek L.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2015

|

T. 18, nr 1

43--53

PL

Przedstawiono wyniki oznaczania węgla organicznego w ciekłych próbkach pochodzących z procesu podziemnego zgazowania węgla (PZW). Proces PZW polega na doprowadzeniu czynnika zgazowującego (np. tlenu, powietrza) do zapalonego złoża, a następnie na odbiorze wytworzonego gazu na powierzchni, co pozwala pozyskiwać energię w wyniku zgazowania pokładów węgla w miejscu ich występowania. Powstające w trakcie tego procesu ścieki zawierają liczne zanieczyszczenia (np. cyjanki, fenole lotne), przez co charakteryzują się skomplikowaną i niestabilną matrycą, mogącą utrudniać prawidłowe wykonanie pomiarów w procesie analitycznym. Badania prowadzono na próbkach zawierających znaczne ilości cyjanków ogólnych (od 0,10 do 26 mg/l), fenoli lotnych (od 17 do 2000 mg/l), azotu ogólnego (od 340 do 2100 mg/l) oraz ChZT(Cr) (od 975 do 11 300 mg/l). W badaniach wykorzystano analizator TOC-LCPH (Shimadzu, Japonia), wyposażony w rurę do spalań wypełnioną katalizatorem platynowym, oraz detektor NDIR. Uzyskane wartości współczynnika zmienności CV (< 5%) oraz poprawności (odzysk wzorca 94÷105%) potwierdziły możliwość wykorzystania rutynowo stosowanej w Laboratorium metody oznaczania węgla organicznego zgodnej z PN-EN 1484 do analizy próbek pochodzących z procesu PZW. Również sposób utrwalania próbek poprzez zakwaszenie i zamrożenie jest właściwy dla próbek z PZW. Oznaczone zawartości węgla organicznego w próbkach przechowywanych przez 4 tygodnie nie różniły się o więcej niż 10% od wartości początkowej.

EN

The results of the determination of organic carbon in liquid samples from the process of underground coal gasification (UCG) are presented in this paper. The process consists of bringing the gasifying agent (e.g. oxygen, air) to the ignited bed and then collecting the gas produced at the surface, which enables to obtain energy by on-site gasification of coal. The wastewater formed during the process contains many impurities (e.g. cyanides, phenols) and is characterized by complex and unstable matrix, which makes proper measurements difficult. The tests were performed on samples containing significant amounts of cyanide (from 0.10 to 26 mg/L), volatile phenols (from 17 to 2000 mg/L), total nitrogen (from 340 to 2100 mg/L) and COD (from 975 to 11 300 mg/L). The samples after filtration through a membrane filter with a pore size of 0.45 μm were preserved by the addition of concentrated sulfuric(VI) acid to obtain pH value ≤ 2. Up to the time of the measurement samples were stored in plastic containers at 2 to 6°C. Additionally, portions of the samples after acidification were stored frozen (at a temperature of –18 to –20°C). The effectiveness of both methods of samples preservation were tested for a period of four weeks. TOC-LCPH Shimadzu analyzer, equipped with a combustion tube heated at 680°C, filled with platinum catalyst, and non-dispersive infrared detector (NDIR) was used in this study. The analysis of samples from the UCG process was performed using a predetermined calibration function prepared in the range from 2 to 100 mg/L. The obtained values of the coefficient of variation CV (< 5%) and accuracy (recovery of 94-105%) confirmed the possibility of using tested method for the determination in accordance with PN-EN 1484 of organic carbon in samples from the process of UCG. This method is recommended as a reference for the determination of organic carbon in the sewage discharged into water or soil (Journal of Laws 2014 item 1800) and in surface and underground waters (Journal of Laws 2011, No. 258, item 1550, as amended in the Journal of Laws 2013, item 1558). Preservation of the samples by cooling and freezing is suitable for samples of UCG. The organic carbon content in the samples stored for four weeks (cooling and freezing) does not differ by more than 10% of the initial concentration.

4

Zmiany stężenia ogólnego węgla organicznego w wodzie podczas procesów uzdatniania

Nowacka A., Włodarczyk-Makuła M., Sperczyńska E., Turek A.

Technologia Wody

|

2013

|

Nr 1 (21)

14-23

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące zmian stężenia związków organicznych, wyrażonych wskaźnikiem ogólnego węgla organicznego (OWO), w próbkach wody po poszczególnych procesach uzdatniania, prowadzonych w wybranym zakładzie uzdatniania wody. Materiałem badawczym była woda: surowa, po ozonowaniu wstępnym, koagulacji klasycznej i sedymentacji, koagulacji kontaktowej prowadzonej w pulsatorach, filtracji na pospiesznych filtrach piaskowych, ozonowaniu pośrednim, adsorpcji na węglu aktywnym, dezynfekcji w procesie chlorowania. Równolegle do OWO oznaczono takie wskaźniki jakości wody, jak: rozpuszczony węgiel organiczny (RWO) oraz absorbancję właściwą w nadfiolecie (SUVA). Analiza wyników badań wykazała, że wartości OWO w wodach surowych czerpanych z ujęć powierzchniowych były w zakresie od 4,87 do 6,39 gC/m3. W przypadku RWO stężenie w pierwszej linii (3,84 gC/m3) było na tym samym poziomie co w drugiej (4,07 gC/m3). Wartości wskaźników OWO i RWO ulegały stopniowemu obniżeniu, przy jednoczesnym wzroście udziału procentowego RWO w OWO. Stężenie końcowe OWO było niższe od początkowego 48% i 32%, odpowiednio w liniach technologicznych I i II. Spadek wartości wskaźnika RWO był w zakresie od 26 do 30% w odniesieniu do wartości w wodzie surowej.

EN

In this paper, changes in concentration of organic compounds expressed in indicator of total organic carbon during water treatment processes were investigated. Water samples were collected once after subsequent stages of treatment in chosen water treatment plant in the springtime. The subject of analysis were: raw water, water after pre-ozonation, classical coagulation and sedimentation, water after coagulation using pulsators, filtration through sand filters, water after intermediate ozonation, adsorption on activated carbon and water after final chlorine-disinfection. In addition, selected indicators of water quality, such as: dissolved organic carbon (DOC) and specific ultraviolet absorbance (SUVA) were also investigated. Analysis of the results showed that the values of TOC in the raw water derived from surface water intakes ranged from 4.87 to 6.39 gC/m3. DOC concentration in water in first production line (3,84 gC/m3) was at the same level like in second line (4,07 gC/m3). The concentration of TOC and DOC was lower after another water treatment processes in both production lines. The final concentration of TOC was lower than the initial 48% and 32%, respectively in the process lines I and II. Decrease of DOC values was in the range of 26 to 30% with respect to the initial values.

5

Qualitative and quantitative characteristics of organic matter in the water of a small reservoir

Parszuto K., Tandyrak R, Galik J.

Archives of Environmental Protection

|

2009

|

Vol. 35, no. 3

59-71

EN

The aim of this study was to determine the qualitative and quantitative characteristics of organic matter in water of a small reservoir Modrzewiowy Pond using a SUVA indicator, paniculate organic carbon (POC) and dissolved organic carbon (DOC). The concentrations of total organic carbon (TOC) and DOC were determined using a Shimadzu TOC-5000 analyzer. The POC value was obtained from the difference of TOC and DOC. High average TOC concentration (32.20 mg Cdm^-3), resulting mainly from high POC (21.03 mg Cdm^-3) in TOC, maximum SUVA parameter (30.87 dm^3cm^-1(g C)^-1) and chlorophyll concentrations (75.60 mgm^-3) and pheophytin (94.39 mg-m^-3), was observed in the over sediments waters of the pond. The high value of the SUVA indicator in the water of Modrzewiowy Pond, prove high-molecular organic compounds resistant to biodegrada-tion in the DOC pool. The examinations showed a significant influence of the primary and secondary production on the quality and the amount of organic matter in the examined reservoir.

PL

Celem badań była jakościowa i ilościowa charakterystyka materii organicznej w wodzie małego zbiornika, Modrzewiowego Stawu, za pomocą wskaźnika SUVA oraz form cząsteczkowego (POC) i rozpuszczonego węgla organicznego (DOC). Stężenie całkowitego węgla organicznego (TOC) i DOC ustalono za pomocą analizatora Shimadzu TOC-5000. Frakcję POC otrzymano z różnicy między TOC i DOC. W wodzie naddennej zbiornika zaobserwowano wysoką średnią koncentrację TOC (32,20 mg C-dm^-3), wynikającą głównie z dużego udziału POC (21,03 mg C-dm^-3) w TOC, wysokie wartości parametru SUVA (30,87 dm^3cm^-1(g C)^-1) oraz stężenia chlorofilu a (75,60 mg-m^-3) i feofityny a (94,39 mgm^-3). Wysokie wartości wskaźnika SUVA świadczyły o dużym udziale trudno rozkładalnych związków w puli DOC. Wykazano istotny wpływ produkcji pierwotnej oraz wtórnej na jakość i ilość materii organicznej w badanym zbiorniku.

6

Frakcja anionowa rozpuszczonego węgla organicznego w wodzie uzdatnianej dla Wrocławia w ZPW Mokry Dwór

Mołczan M., Karpińska A.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2007

|

Nr 4

13-16

EN

Characteristics of raw water. RWO (DOG) anion fraction in raw water and in technological draught of water treatment. Evidence showing that processes applied remove better those ingredients of DOC anion fraction which are responsible for colour intensity and adsorbancy value in UV254. This significantly reduces the risk of the occurence of harmful by-products of oxidation or disinfection.

7

Usuwanie substancji organicznych z wody na makroporowatych namagnetyzowanych żywicach anionowych MIEXŽ

Slunjski M., Biłyk A., Celer K.

Ochrona Środowiska

|

2004

|

R. 26, nr 2

11-14

PL

Nowym rozwiązaniem, pozwalającym na usuwanie z wody związków węgla organicznego (OWO, RWO), jest zastosowanie silnie zasadowych żywic anionowych, do których należy żywica MIEXŽ. Namagnetyzowane cząstki tej żywicy dodane w postaci suspensji do wody zawierającej ujemnie naładowane jony RWO wymieniają je na jony chlorkowe, znajdujące się w miejscach aktywnych, w wyniku czego obniżeniu ulega poziom RWO w wodzie i następuje nieznaczny przyrost stężenia chlorków. Wyczerpaną żywię poddaje się procesowi regeneracji roztworem solanki. Żywica preferencyjnie usuwa związki organiczne o masach cząsteczkowych do 10000 Da, zaś koagulacja siarczanem glinu usuwa cząstki o masach powyżej 3000 Da. Proces MIEXŽDOC może być stosowany do oczyszczania wody surowej przed innymi procesami uzdatniania, bądź też jako proces doczyszczający po nich. W pracy przedstawiono porównanie wyników badań procesu MIEXŽDOC z konwencjonalną koagulacją siarczanem glinu. Wykazano, że proces MIEXŽDOC wymagał o 45% koagulantu mniej, obniżał RWO o ponad 24%, zapotrzebowanie wody na chlor o 18%, a także zawartość THM o 56% skuteczniej niż klasyczna koagulacja. Gdy proces ten stosuje się po koagulacji, wówczas przedłuża cykle filtracyjne, zmniejsza blokowanie powierzchni membran (fouling) oraz ogranicza zawartość ubocznych produktów dezynfekcji. Zastosowany do uzdatniania wód miękkich o wysokiej intensywności barwy i dużej zawartości OWO powoduje obniżenie tych wskaźników o 80÷90%, bez konieczności kłopotliwej w tych warunkach konieczności podwyższania zasadowości i koagulacji. Na niskie koszty eksploatacyjne procesu składają się koszty ubytku żywicy, chemikaliów do jej regeneracji, zagospodarowania ścieków poregeneracyjnych oraz koszty energii.

EN

A recent approach to the problem of organic carbon (TOC, DOC) removal from aqueous solutions involves strong-base anion-exchange resins, the MIEXŽ resin being one of those. The magnetic components of the MIEXŽ - when added in suspended form into solutions containing negatively charged DOC ions - exchange them for the chloride ions present in the active sites. As a result, the DOC level in the water decreases, and the concentration of chlorides slightly increases. The exhausted resin is regenerated in a brine solution. The MIEXŽDOC process can be included into the treatment train as a prior step to other treatment processes, or as a final step for the polishing of conventionally treated water. The objective of the study reported on in this paper was to compare the treatment effects obtained with the MIEXŽDOC process and conventional alum coagulation. Hence, with MIEXŽDOC the coagulant dose was by 45% lower, the reduction in DOC was by over 24% more effective, the reduction in the chlorine demand of the water was by 18% higher, and the removal of THM was more efficient by as much as 56%. When the MIEXŽDOC process follows coagulation, this is concomitant with the extension of the filtration cycles, a reduction in membrane fouling, and a limited content of disinfection by-products. When applied to the treatment of high-colour and high-TOC soft water, the MIEXŽDOC process yields an 80 to 90% reduction of both the pollutants without increasing the alkalinity level or including coagulation into the treatment train.

8

Przydatność wstępnie zhydrolizowanych koagulantów glinowych w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych z wody

Rak M., Świderska-Bróż M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2003

|

T. 6, nr 3/4

347-359

PL

Porównano przydatność siarczanu glinu oraz 5 wstępnie zhydrolizowanych chlorków poliglinu (PAC, PAX-18, PAX-XL3, PAX-XL60 i PAX-XL61) o różnej alkaliczności w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych z wody. Przedmiotem badań były roztwory modelowe oraz wody naturalne z rzek Odry i Oławy, różniące się temperaturą i poziomem zanieczyszczenia. Wyniki badań wykazały, iż chlorki poliglinu były bardziej przydatne w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych niż siarczan glinu, a ich skuteczność zwiększała się wraz ze wzrostem alkaliczności. Koagulanty wstępnie zhydrolizowane były ponadto mniej wrażliwe na zmianę odczynu i niską temperaturę oczyszczanej wody. Zakwaszenie wody zwiększyło stopień eliminacji zanieczyszczeń organicznych, natomiast zwiększenie stężenia jonów OH- miało wpływ odwrotny, szczególnie wyraźny w przypadku usuwania RWO (rozpuszczonego węgla organicznego). Zastosowanie chlorków poliglinu, głównie charakteryzujących się największą alkalicznością (ok. 70%), wyeliminowało konieczność zakwaszenia wody przed koagulacją oraz zapewniło zmniejszenie dawki koagulantu gwarantującej efekt usuwania zanieczyszczeń organicznych porównywalny z uzyskanym w wyniku koagulacji prowadzonej siarczanem glinu.

EN

The objective of the study was to examine the effect of alum coagulants basicity on the removal of organic matter from water. The experiments were carried out with model solutions and river water samples (collected from Odra river and its tributary, Oława river), which differed in temperature and pollution level. Coagulation followed by 1-hour sedimentation of flocs was performed on a laboratory scale with water samples of natural or adjusted pH (pH = 6.0 to 8.5). The coagulants used for the purpose of the study were alum and five polyaluminium chlorides (PAC, PAX-18, PAX-XL3, PAX-XL60 and PAX-XL61), which differed in basicity. The removal of permanganate COD, total organic carbon (TOC) and its colloidal (COC) and dissolved (DOC) fractions was analysed as a function of basicity and dose of the coagulant. The effect of pH and temperature of the water to be treated was also evaluated. The study revealed that the organic matter removal increased with a coagulant dose and prehydrolyzed coagulants were more effective than alum. When the basicity of the coagulants increased so did their removal efficiency for permanganate COD, TOC and DOC fraction, which is particularly difficult to remove. The proportion of DOC in TOC was a major factor which affected the performance of the investigated coagulants. Thus, as the value of the DOC/TOC ratio increased, the efficiency of organic matter removal decreased. Another major factor affecting the efficiency of the process was the pH of the water to be treated. Hence, organic matter removal increased at region of acidic pH and decrease at alkaline pH. The effect of pH was especially distinct for the removal of DOC. In general, the efficiency of the investigated coagulants increased with the degree of prehydrolization, irrespective of the pH level. When alum was substituted with polyaluminium chloride (especially when the basicity of the latter one was equal to about 70%), there was no need to decrease pH to the acidic level prior to coagulation. In this way it was possible to decrease the corrosive tendency of the treated water. Furthermore, when the basicity of polyaluminium chlorides increased, it was possible to decrease their dose required for a removal efficiency comparable with that of alum. Another major advantage of using polyaluminium chlorides instead of alum was the noticeably higher removal efficiency at low water temperature (5 to 12°C).