Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The new concept of MIEX® resin dose categories. Swelling effect, reactor steady-state balance, and NOM removal process control

Mołczan Marek

Environment Protection Engineering

|

2024

|

Vol. 50, nr 1

91--103

EN

The use of powdered adsorbents for water purification has many advantages and one major drawback – lack of regeneration due to difficulty in separating powdered particles. This weakness is attempted to be broken by powdered magnetic adsorbents, in particular magnetic ion exchange resins, used to remove natural organic matter (NOM) from water. In this water treatment process, NOM removal is controlled by the adsorbent content in the reactor (adsorbent dose) and the degree of its saturation. The control over the dose and saturation is done by mutual relations between the regenerated resin stream directed to the reactor and the saturated resin stream received from the reactor. An obstacle in balancing these streams is a variable volume of the adsorbent resulting from its varied swelling, depending on the features of the solution and saturation of the adsorbent. For this reason, it was proposed to distinguish new resin dose and content categories adequate to these changes, the use of which allows full control of both streams. Thus, the reactor feed stream was associated with relative fresh resin content (RRC) and relative fresh resin dose (RRD), which indicate the volume occupied by the regenerated adsorbent in the solution of water during purification. However, the stream received from the reactor was associated with saturated resin content (SRC) and saturated resin dose (SRD), which indicate the volume occupied by saturated adsorbent in the solution of water under treatment. In turn, these two categories of contents/doses are related to the swelling degree (ηSR). Another role was assigned to the third dose category, which is absolute fresh resin dose (ARD), referring to the volume occupied by the regenerated adsorbent in the solution of demineralized water. Thanks to two key features with reference properties (demineralized water, regenerated adsorbent), ARD allows one to transfer laboratory results to practice and to compare the results of various research. The resin loss factor described by the ηLS indicator was also included in this structure.

2

Krytyczne zagadnienia dotyczące chemicznego wzmacniania szkła

Macrelli Guglielmo

Świat Szkła

|

2023

|

R. 28, nr 3

32, 34--37

3

Low waste technology for the removal of nitrates from water

Trus Inna, Gomelya Mukola, Halysh Vita, Tverdokhlib Mariia, Makarenko Iryna, Pylypenko Tetiana, Chuprinov Yevhen, Benatov Daniel, Zaitsev Hennadii

Archives of Environmental Protection

|

2023

|

Vol. 49, no 1

74--78

EN

As a rule, nitrates are present in all natural water bodies. Their increased concentrations are connected with the discharge of insufficiently treated wastewater from industrial and communal enterprises, agricultural and livestock complexes. Recent scientific publications concerning treatment methods for nitrates removal from natural water and wastewater were analyzed in order to create effective and low-waste technology for obtaining high quality water. It has been established that the ion exchange method is quite effective for removing nitrates from water. In the paper, the processes of ion exchange removal of nitrates from water on low-axis anionite in DOWEX Marathon WBA in Сl- form were investigated. During the sorption of nitrates with a concentration of 186, 205, 223 and 2200 mg/dm3, it was established that the full exchangeable dynamic capacity was 1.075, 1.103, and 1.195, 1.698 g-eq/dm3, respectively. To regenerate anionite, solutions of ammonia as well as potassium chloride, ammonium chloride and potassium carbonate were used in this work. The choice of potassium and ammonium compounds is due to the prospect of further use of regeneration solutions for the production of liquid fertilizers.

4

Pilotowa stacja badawcza, dedykowana redukcji materii organicznej, w tym wybranych mikrozanieczyszczeń z wód

Zimoch Izabela, Mroczko Dominik

Instal

|

2021

|

nr 3

41--46

PL

Wciąż rosnące zainteresowanie mikrozanieczyszczeniami oraz zagrożeniami wynikającymi z ich obecności w ekosystemie wodnym, mogą prowadzić do zaostrzania przepisów związanych z ich monitoringiem. W niniejszej pracy zebrano wstępne wyniki analizy efektywności redukcji mikrozanieczyszczeń oraz ogólnej materii organicznej wykorzystując procesy alternatywne dla klasycznych technologii uzdatniania wód przeznaczonych do spożycia przez ludzi. Zaproponowane technologie wdrożone zostały do mobilnej, modułowej stacji badawczej również opisanej w tym artykule. Rozpatrywanymi procesami były: koagulacja, filtracja membranowa, sorpcja i wymiana jonowa oraz fotoliza.

EN

Constantly growing interest in micropollutants and with threats resulting from their presence in the aquatic ecosystem may result in stricter regulations related to their monitoring. This paper presents results of the preliminary micropollutants and total organics reduction effectiveness analysis, with processes alternative to classical technologies of water treatment intended for human consumption. The proposed technologies are implemented in a mobile, modular pilot plant also described in this paper. The considered processes were: coagulation, membrane filtration, sorbtion and ion exchange, and photolysis.

5

Assessment of the properties of HAp micropowders after ion exchange process in silver nitrate solution

Głuszek Marta, Świrska Zuzanna, Kaczorowski Witold, Januszewicz Bartłomiej, Wrotniak Maciej

Engineering of Biomaterials

|

2021

|

Vol. 24, no. 161

15--20

EN

Bioceramic materials, such as hydroxyapatite (HAp), are characterized by high biocompatibility in the presence of tissues and body fluids without causing toxic or allergic reactions. Hydroxyapatite, due to its similarity to structures found in bones, is used both in the form of powders, e.g. as additives to bone cements, and implants coatings. However, this material is not characterized by antimicrobial properties, therefore attempts are made to improve its properties by introducing additional elements into the hydroxyapatite structure. Thanks to HAp’s high ion-exchange ability, silver can be introduced into its structure. The calcium ions present in the HAp structure can be easily replaced by silver ions to create a material endowed with high biocompatibility and antibacterial properties. The presented study is based on the analysis of the morphology of the modified powders via scanning electron microscopy (SEM), their chemical composition via X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS) and chemical structure via X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. The powders obtained through the ion exchange were mixtures of silver phosphates Ag3PO4 and HAp. The highest silver content was found in the sample modified with a 1M concentration of AgNO3 in the aqueous solution. It was also determined that the annealing of the obtained powders under vacuum at 800°C resulted in the formation of metallic silver and a change in the structure of HAp to β-TCP.

6

Promising method of ion exchange separation of anions before reverse osmosis

Trus Inna, Gomelya Mukola, Vorobyova Viсtoria, Skіba Margarita

Archives of Environmental Protection

|

2021

|

Vol. 47, no. 4

93--97

EN

A method to improve the quality of purified water, reduce the cost of reagents for the regeneration of resin and create low-waste processes have been developed. This paper presents the results of ion exchange separation of sulfates and nitrates using AV-17-8 anion exchange resin in NO3 form. The efficiency of anion separation on the highly basic anion exchange resin AV-17-8 depends on the magnitude and ratio of their concentrations in water. Separation on the AV-17-8 anion exchange resin has been shown to be effective at concentrations of sulfates up to 800 mg/dm3 and nitrates up to 100 mg/dm3. Conditions for regeneration of 10% NaNO3 anion exchange resin were determined. Reagent precipitation of sulfates from the used regeneration solution in the form of calcium sulfate was carried out. Calcium sulfate precipitate can be used in the manufacturing of building materials. The regeneration solution is suitable for reuse. The developed results will allow to introduce low-waste desalination technology of highly mineralized waters.

PL

Celem pracy było opracowano metody poprawy jakości oczyszczonej wody, obniżenia kosztów odczynników do regeneracji żywicy i stworzenia procesów niskoodpadowych. W pracy przedstawiono wyniki rozdziału jonowymiennego siarczanów i azotanów z użyciem żywicy anionowymiennej AB-17-8 w postaci NO3. Skuteczność separacji anionów na wysoce zasadowej żywicy anionowymiennej AB-17-8 zależy od wielkości i stosunku ich stężeń w wodzie. Wykazano, że rozdział na żywicy anionowymiennej AB-17-8 jest skuteczny przy stężeniach siarczanów do 800 mg/dm3 i azotanów do 100 mg/dm3. Określono warunki regeneracji 10% żywicy anionowymiennej NaNO3. Przeprowadzono odczynnikowe wytrącanie siarczanów z zużytego roztworu regeneracyjnego w postaci siarczanu wapnia. Osad siarczanu wapnia może być wykorzystany do produkcji materiałów budowlanych. Roztwór do regeneracji nadaje się do ponownego użycia. Opracowane wyniki pozwolą na wprowadzenie niskoodpadowej technologii odsalania wód wysokozmineralizowanych.

7

Ammonia-Ca-K competitive ion-exchange on zeolites in mining wastewater treatment: batch regeneration and column performance

Chartrand Zachary G., Narbaitz Roberto M., Sartaj Majid, Downey Jason

Journal of Sustainable Mining

|

2020

|

Vol. 19, iss. 2

58--71

EN

This manuscript addresses the treatment of explosives-impacted mining wastewaters (EIMWW) using ion-exchange to remove elevated levels of ammonia. Repeated batch loading-regeneration cycles were conducted for two commercially available zeolite media used in the treatment of ammonia-laden EIMWW to establish the effects of competing ions and regeneration solution composition. The Northern Ontario EIMWW tested contained 3.87 meq/L total ammonia (TA) as well as 2.85 mg/L K+ and 3.9 meq/L Ca2+. The media studied were a natural clinoptilolite and a modified clinoptilolite (SIR-600). Five regenerant solutions with different NaCl and KCl concentrations were evaluated using batch tests. The presence of potassium in the regenerant was found to hinder the TA exchange capacity of both zeolites. The SIR-600 and the natural clinoptilolite used in conjunction with the 10% NaCl solution featured the best TA exchange capacities, 0.46 ± 0.02 meq TA/g and 0.36 ± 0.05 meq TA/g, respectively. The batch tests showed that both media had a slight preference for K+ over TA. The continuous flow column tests performed using SIR-600 media greatly accentuated the selectivity of K+ over TA. In reaching the same 0.55 meq TA/L breakthrough level, the same modified zeolite column was able to treat five times more volume of a synthetic TA solution than EIMWW.

8

Cooper removal and recovery from aqueous solutions by using selected synthetic ion exchange resins (part I)

Orlof-Naturalna Monika, Bożęcka Agnieszka

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 2, vol. 2

7--14

EN

The paper presents results of research on removal of Cu2+ ions from aqueous solutions by ion exchange method in concentration range of 10–1000 mg/L. For this purpose, following Purolite synthetic ion exchange resins were used: S 910, S 930, S 940, S 950 and C 160. The obtained results were interpreted based on the degree of solution purification and microstructural investigations. The regeneration possibility of used ion exchangers with a 10% hydrochloric acid solution was also investigated. Based on obtained results, it was determined that studied ion exchangers efficiently removed copper(II) ions from aqueous solutions, especially in low concentrations. Microstructural investigation made for tested materials after the sorption process clearly indicate that Cu2+ ions removal process was in accordance with ion exchange mechanism, which was confirmed by recorded SEM images. All ion exchangers except S 910, purified solutions from Cu2+ ions with an efficiency greater than 90% up to a concentration of 100 mg/L. In case of S 930 and S 940 ion exchangers, their efficiency was close to 100%. For higher concentrations, efficiency of studied ion exchangers decreased significantly. The lowest decrease in degree of copper(II) S 910 chelating resin with amidoxime groups was the least efficient. All studied ion exchangers can be regenerated with a 10% hydrochloric acid solution. The efficiency of this process varies from 53.1% to 80.5% depending on the used resins.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące usuwania jonów Cu2+ z roztworów wodnych metodą wymiany jonowej w zakresie stężeń 10–1000 mg/L. W tym celu zastosowano żywice jonowymienne firmy Purolite: S 910, S 930, S 940, S 950 i C 160. Otrzymane wyniki zinterpretowano w oparciu o stopień oczyszczenia roztworu i badania mikrostrukturalne. Zbadano również możliwość rege¬neracji użytych jonitów za pomocą 10% roztworu kwasu solnego. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że badane jonity skutecznie usuwały jony miedzi(II) z roztworów wodnych, szcze¬gólnie w niskich stężeniach. Badania mikrostrukturalne wykonane dla badanych materiałów po procesie sorpcji wyraźnie wskazują, że proces usuwania jonów Cu2+ zachodził zgodnie z mechanizmem wymiany jonowej, co potwierdzają zarejestrowane obrazy SEM. Na powierzchni badanych jonitów nie zaobserwowano mikrostrąceń. Wszystkie wymieniacze jonowe z wyjątkiem S 910 oczyszczały roztwory z jonów Cu2+ z wydajnością większą niż 90% do stężenia 100 mg/L. W przypadku jonitów S 930 i S 940 ich skuteczność było bliska 100%. W przypadku większych stężeń wydajność badanych jonitów znacząco malała. Najmniejszy spadek stopnia wydzielenia jonów miedzi(II) zaobserwowano dla kationitu C 160 zawierają¬cego grupy sulfonowe. Najmniej skuteczny okazał się jonit chelatujący S 910 z grupami amidoksymowymi. Wszystkie badane jonity można regenerować za pomocą 10% roztworu kwasu solnego. Wydajność tego procesu waha się od 53,1% do 80,5% w zależności od użytej żywicy jonowymiennej.

9

The removal of sulphate ions from model solutions and their influence on ion exchange resins

Demcak Stefan, Balintova Magdalena, Holub Marian

Ekonomia i Środowisko

|

2020

|

nr 2

59--70

EN

There is a growing tendency for industries around the globe to diminish the contents of pollutants in industrial wastewaters to an acceptable level. Conventional methods are unfavourable and economically unacceptable, especially for large volumes of wastewaters with a high content of undesirable compounds. In contrast, ion–exchange is a very powerful technology capable of removing contamination from water. This paper analyses a study of ion exchange in Amberlite MB20 and Purolite MB400 resins after sulphate removal from a model solution. For the characterisation of ion exchange in resins, infrared spectroscopy was used. The IR spectra of both ion exchange resins show a similar composition after adsorption. Experiments that are due to this same used matrix in producing. The efficiency of sulphate ion removal and pH changes were also measured. Amberlite MB20 has proven to be a suitable ion exchange resin due to its high effi ciency (about 86%) for the removal of sulphates from solutions with initial concentrations of 100 and 500 mg.L-1, respectively.

10

Synthesis of zeolite A using the waste of iron mine tailings dam and its application for industrial effluent treatment

Izidoro Juliana de Carvalho, Kim Michelle Caroline, Bellelli Valentina Ferraraccio, Pane Mara Cristina, Botelho Junior Amilton Barbosa, Espinosa Denise Crocce Romano, Tenório Jorge Alberto Soares

Journal of Sustainable Mining

|

2019

|

Vol. 18, iss. 4

277--286

EN

In November 2015, a dam from iron mining collapsed, which is considered as the largest environmental accident in Brazil. Over than 50 million m³ were released reaching the Doce River and killed 20 people in Mariana. The literature review shows that the mining tailings can be used as raw material to the synthesis of zeolites, which can be used for the wastewater treatment. The aim of this work was the synthesis of zeolites from the Samarco tailings and its application for the treatment of electroplating effluent. The residue was characterized which identified high-iron content for the synthesis of zeolites. The residue was mixed with NaOH (1:1) and the reaction temperature was evaluated from 350 °C to 650 °C. Then, the material was mixed with aluminum source and the effect of time was evaluated. The zeolite was applied to the wastewater treatment from electroplating industry. Results showed that the synthesis of zeolite A was carried out with a fusion step at 450 °C for 1 h using RAS: NaOH ratio 1:1, and further hydrothermal treatment at 100 °C during 4 h. The zinc removal from the wastewater was up to 98% using 50 mL of the solution, 2.5 g zeolite A, 60min and pH 6.4. The main metals presented in the solution were adsorbed up to 90% by the zeolite synthesized. Zinc adsorption by the zeolite fitted better on Langmuir isotherm. The zeolite was used four times in a row and zinc removal declined 98-68%.

11

Mathematical modeling singularly perturbed processes of water softening on sodium-cationite filters

Safonyk Andrii, Prysiazhniuk Ihor, Prysiazhniuk Olena, Naumchuk Oleksandr

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2019

|

T. 9, nr 1

37--40

EN

Mathematical model of the process of water softening using ion exchange pre-treatment of waters to desalination, with a view to removal of scale forming components, such as calcium and magnesium, are formed in the paper. In this process, no additional chemicals, except for brines formed during desalination, are required for regeneration of ion-exchanger in operation cycles. An asymptotic approximation of a solution of a corresponding model problem is constructed. Theoretical description and modelling assumptions included the set of differential equations of mass balance, initial, boundary and operational conditions. The paper deals with the development of a computer model for description and prediction of the performance of ion exchange columns.

PL

W pracy opracowano matematyczny model procesu zmiękczania wody przy użyciu wstępnej obróbki wody poprzez wymianę jonową do odsalania w celu usunięcia składników tworzących kamień, takich jak wapń i magnez. W procesie tym dla regeneracji wymiennika jonowego w cyklach roboczych nie trzeba wykorzystywać dodatkowych chemicznych czynników za wyjątkiem solanek, które powstają podczas odsalania. Opracowano asymptotyczne przybliżenie odpowiedniego rozwiązania z modelem. Opis teoretyczny i założenia modelu obejmują szereg równań różniczkowych bilansu masy, warunków początkowych, granicznych i eksploatacyjnych. Rozpatrzono opracowanie modelu komputerowego dla opisu i prognozowania działania kolumn wymiany jonowej.

12

Removal of chromium(VI) from wastewater through ion exchange. Kinetic and scale up studies

Ahmad Syed Waqas, Zafar Muhammad Shahzad, Ahmad Sajjad, Zia-Ul-Haq M., Ashraf Muhammad, Rabbani Javed, Ullah Sami

Environment Protection Engineering

|

2019

|

Vol. 45, nr 1

17--29

EN

Chromium(VI) ions were removed from industrial wastewater. In this regard, a rig was fabricated carrying alkaline anion resin. Various experiments were carried out by varying pH, temperature and volumetric flow rate of solution by employing a rig to study the kinetics of the ion exchange process. The rate constant (k) and maximum solid phase concentration of exchanged solute (q0) were calculated using the Thomson equation to scale up the purification process of industrial runoff of chromium(VI) from the tanning, photography and ceramic industry. Experimental optimization revealed that developed setup will remove chromium(VI) to a level of 5 mg/dm3 from 300 mg/dm3 in 40 000 dm3 of wastewater. To achieve the best results for the flow rate of 10 000 3 3/day, 12.03 kg of anionic resin were recommended by fixing the pH of the setup at 7.4 while maintaining the treatment temperature at 20 °C.

13

Otrzymywanie wody zdemineralizowanej metodą destylacji membranowej

Gryta M.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 8

1409--1411

PL

Przedstawiono wyniki badań otrzymywania wody zdemineralizowanej z wody powierzchniowej w procesie destylacji membranowej. Proces prowadzono stosując kapilarne membrany wykonane z polipropylenu. Badano wpływ temperatury nadawy (313-333 K) oraz stopnia odzysku wody (75-90%) na powstawanie osadów na powierzchni membran (scaling) oraz na wydajność procesu. Niezależnie od stężenia nadawy uzyskiwano czystą wodę o małej przewodności właściwej. Prowadzenie procesu przy wysokim stopniu odzysku (90%) spowodowało spadek wydajności procesu z powodu obecności osadów na powierzchni membran. Intensywność zanieczyszczenia membran znacznie zmniejszono, gdy wodę zasilająca podgrzewano tylko do 313 K, a współczynnik odzysku wody wynosił 75%. Morfologię oraz skład osadów badano metodą mikroskopii skaningowej połączonej z mikroanalizą rentgenowską.

EN

Membrane distn. was used for the prodn. of demineralized H2O from surface water. The effect of feed temp. and the degree of H2O recovery on the scaling layer formed on the membrane surface and process effectiveness was evaluated. A high H2O recovery degree (90%) was achieved, but the accelerated formation of deposits on the membrane surface (scaling) was obsd., esp. for feed temp. 333 K and H2O recovery degree above 75%. The morphol. and compn. of the filter cake was studied by scanning electron microscopy coupled with energy-dispersing spectrometry.

14

Proposal and Testing of Multi-Step Process for Acid Mine Drainage Treatment

Holub M., Balintova M., Pavlikova P.

Inżynieria Mineralna

|

2018

|

R. 20, nr 2

201--206

EN

The mining represents one the most common human activities that fundamentally impact not only the country itself but also have adverse effects on the fauna, flora and human beings. The negative impacts also include acid mine drainage which is formed by the dissolution of products resulting from the oxidation (chemically and microbiologically mediated) of sulphide minerals, mainly pyrite or iron disulphide. According to stringent European Union effluent discharge regulations it is necessary to look into innovative technologies to remove considerable amount of effluent rather than discharging into surface water. Resulting from previous partial achievements, the article is focused on the combination of chemical precipitation, ion exchange and biosorption techniques for the acid mine drainage treatment. Concentrations of four different metal cations (copper, iron, manganese, aluminium) and sulphates were observed. First stage of treatment included chemical precipitation by combination of oxidation using 31% hydrogen peroxide and subsequent precipitation with 0.1 M sodium hydroxide. After the first stage, the ion exchange using two different exchangers (PUROLITE MB400 resin and AMBERLITE MB20 resin) took place. The last stage of the experiments was focused of the biosorption study. Low – cost sorbents included in this case natural non – modified peat “PEATSORB” and hemp shives in modified state. Overall, the best results were observed after combination of MB20 resin in the second stage and subsequent using of modified hemp shives in the third stage of the treatment.

PL

Górnictwo jest jedną z działalności człowieka, która ma zasadniczy wpływ na środowisko - faunę, florę i ludzi. Negatywne oddziaływania obejmują także kwaśne wody z drenażu kopalnianego, który powstaje w wyniku rozpuszczania produktów powstałych w wyniku utleniania (chemicznego i mikrobiologicznego) minerałów siarczkowych, głównie pirytu lub dwusiarczku żelaza. Zgodnie z rygorystycznymi przepisami Unii Europejskiej dotyczącymi zrzutu ścieków konieczne jest przyjrzenie się innowacyjnym technologiom, które pozwalają na usunięcie znacznych ilości ścieków, aby uniknąć odprowadzania ich do wód powierzchniowych. W artykule Autorzy skoncentrowali się na kombinacji technik wytrącania chemicznego, wymiany jonowej i biosorpcji. Badano stężenia czterech różnych kationów metali (miedzi, żelaza, manganu, glinu) i siarczanów. Pierwszy etap ługowania obejmował wytrącanie chemiczne przez połączenie utleniania przy użyciu 31% nadtlenku wodoru i następnie wytrącanie 0,1 M wodorotlenkiem sodu. Po pierwszym etapie prowadzono wymianę jonową za pomocą dwóch różnych wymienników (żywica PUROLITE MB400 i żywica AMBERLITE MB20). Ostatni etap eksperymentów skoncentrowano na badaniu biosorpcji. Niskokosztowe sorbenty obejmują w tym przypadku naturalne torfy niezmodyfikowane „PEATSORB” i zmodyfikowane łupiny konopi. Ogólnie najlepsze wyniki zaobserwowano po połączeniu żywicy MB20 w drugim etapie i zastosowaniu zmodyfikowanych łupin konopi w trzecim etapie.

15

Research of Co2+ ions removal from water solution by using ion exchangers

Bożęcka A., Sanak-Rydlewska S.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2018

|

T. 34, z. 3

85--98

EN

At present, industrial development is increasing pollution of soils, air and natural waters. These pollutants have a negative effect on the health and life of living organisms. Metals which interfere with the natural biological balance and inhibit self-cleaning processes in water bodies have particularly toxic effects. Cobalt, which gets into the environment from industrial sewage from electrochemical plants and the metallurgical industry, also belong to this group. This is also relatively rare and precious element, so it is important to look for additional sources of its recovery. Chemical and physicochemical methods such as: precipitation, extraction, membrane processes – nanofiltration, reverse osmosis, sorption and ion exchange are used to recover cobalt. The choice of method depends on: the kind and composition of wastewaters as well as on form and concentration of the pollutants. Ion exchange resins produced by Purolite which were used to remove cobalt ions from solutions with concentrations corresponding to its contents in galvanic wastewater was the subject of the study. It has been shown that the C 160 ion exchange resin has the best the sorption properties for Co2+ ions (54.7 mg/g). In case of this ion exchange resin, after sorption process carried out in one 50 minute cycle, cobalt concentration decreased from about 30 g/L to about 9 g/L. The values of the sorption capacity do not depend on the method of introducing the solution into an ion exchange column (pouring or dropping). Each of the tested ion exchange resins is characterized by a high degree of cobalt concentration after regeneration using mineral acids, which can be advantageous in selecting the recovery method for this metal.

PL

Współcześnie rozwój przemysłu przyczynia się do wzrostu zanieczyszczenia gleb, powietrza i wód naturalnych. Zanieczyszczenia te negatywnie wpływają na zdrowie i życie organizmów żywych. Toksyczne działanie wykazują zwłaszcza metale, które zakłócają naturalną równowagę biologiczną oraz hamują procesy samooczyszczania w zbiornikach wodnych. W tej grupie jest również kobalt, który dostaje się do środowiska naturalnego ze ścieków przemysłowych pochodzących z zakładów elektrochemicznych oraz z przemysłu metalurgicznego. Jest to również stosunkowo rzadki i cenny pierwiastek, dlatego ważne jest poszukiwanie dodatkowych źródeł jego odzysku. Do pozyskiwania kobaltu stosuje się metody chemiczne i fizykochemiczne, takie jak: strącanie; ekstrakcja; procesy membranowe – nanofiltracja, odwrócona osmoza, sorpcja i wymiana jonowa. Wybór metody zależy od rodzaju i składu ścieków oraz postaci i stężenia usuwanych form zanieczyszczeń. Przedmiotem badań były jonity firmy Purolite, które zastosowano do usuwania jonów Co2+ z roztworów o stężeniach odpowiadających zawartościom tego metalu w ściekach galwanicznych. Wykazano, że najlepsze właściwości sorpcyjne w stosunku do badanych jonów ma kationit C 160 (54,7 mg/g). W przypadku tego jonitu po jednym, 50-minutowym cyklu, stężenie kobaltu obniża się z około 30 do około 9 g/dm3. Wartości pojemności sorpcyjnej nie zależą od sposobu wprowadzania roztworu do kolumny jonitowej (wlanie lub wkraplanie). Każdy z badanych jonitów charakteryzuje się wysokim stopniem koncentrowania kobaltu w wyniku regeneracji przy użyciu kwasów mineralnych, co może być korzystne przy wyborze metody odzysku tego metalu.

16

Wydzielenie jonów cynku(II) z roztworów siarczanowych i chlorkowych za pomocą żywicy Lewatit MonoPlus SP112

Chrapek M., Gęga J.

Chemistry, Environment, Biotechnology

|

2018

|

Vol. 21

46--51

PL

W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów operacyjnych na szybkość i równowagę wymiany jonów Zn(II) zachodzącej na kwaśnej żywicy Lewatit MonoPlus SP 112. Badania prowadzono z roztworów siarczanowych(VI) i chlorkowych w zakresie stężenia początkowego Zn 2+ od 0,0001 do 0,1 mol/dm3 i pH zmienianego w zakresie od 0 do 6. Stwierdzono, że możliwa jest sorpcja jonów cynku na zastosowanej żywicy, a kinetyka procesu może być opisana za pomocą modelu reakcji pseudo II rzędu. Ponadto zaobserwowano, że ze wzrostem stężenia początkowego Zn2+ wzrasta ilość zaadsorbowanych jonów cynku.

EN

The paper presents the results of research on the influence of operating parameters on kinetics and equilibria of Zn(II) ion exchange on the acidic Lewatit MonoPlus SP 112 resin. The tests were carried out from sulphate(VI) and chloride solutions at the initial Zn2+ concentration ranged from 0.0001 to 0.1 mol/dm3 and pH ranged from 0 to 6. It was found that the sorption of zinc ions on the resin used is possible, and the kinetics of the process can be described by means of a pseudo secondary order equation. In addition, it was observed that the amount of adsorbed zinc ions increased with increasing of Zn2+ initial concentration.

17

Badania spektralne (FTIR, UV-Vis) montmorylonitu modyfikowanego ultradźwiękami i kationami potasu

Grabowska B., Kurleto-Kozioł Ż.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 2

125--136

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań spektralnych (FTIR, UV-Vis) przeprowadzonych dla próbek nieaktywowanego bentonitu (wapniowego) posiadającego w swym składzie główny składnik mineralny montmorylonit (MMT). MMT, jako składnik bentonitu zawierający jony wapnia (Ca-MMT), poddano modyfikacji na drodze fizycznej i chemicznej. Proces aktywacji fizycznej zainicjowano działaniem pola ultradźwięków (40 kHz). Modyfikację chemiczną Ca-MMT, poprzez wymianę jonową kationów wapnia na kationy potasu, przeprowadzono z udziałem modyfikatora w postaci węglanu potasu, przy czasie aktywacji równym 1 h. W celu określenia efektywności przeprowadzonej modyfikacji dla zmodyfikowanych fizycznie i chemicznie próbek montmorylonitu (K-MMT) w bentonicie przeprowadzono cykl badań analitycznych, w tym strukturalnych (FTIR) oraz spektrofotometrycznych (UV-Vis). Stwierdzono, że rodzaj i sposób prowadzenia modyfikacji, w tym zmiana czasu działania czynnika fizycznego na nieaktywowany bentonit, wpływa na zdolność do wymiany jonowej montmorylonitu (CEC). Zarówno zmodyfikowany fizycznie (ultradźwięki), jak i chemicznie (kationy potasu) MMT w bentonicie wapniowym wykazuje CEC na nieco niższym poziomie od CEC wyznaczonego dla stosowanego w technologii mas formierskich bentonitu sodowego. Zmodyfikowany MMT może więc stanowić alternatywny materiał wiążący do zastosowania w masach klasycznych.

EN

This paper presented the spectral study (FTIR, UV-Vis) for samples of non-activated bentonite (calcium) which has in its composition a main mineral resource, montmorillonite (MMT). MMT, as a component which contains calcium ions (Ca-MMT, was modified physically and chemically. The process of physical activations was initiated by an ultrasound field (40 kHz) with the use of a modificator in the form of potassium carbonate with an activation time of 1 h. To measure the efficiency of the modification for modified physically and chemically samples of montmorillonite (K-MMT) in bentonite there was performed a cycle of test including structural (FITR) and spectrofotometric (UV-Vis) analysis. It was stated that the type and method of making the modification including change of time in which physical factors are influencing the non-activated bentonite influences on the change of ion exchange of montmorillonite (CEC). Both modified physically (ultrasound) and chemically (potassium cations) MMT in calcium bentonite exhibits CEC on a slightly lower level than CEC used in the moulding sand technology of sodium bentonite. Modified MMT can be therefore used as an alternative material for green sand.

18

Właściwości jonowymienne produktów pozyskiwanych z naturalnych źródeł cyrkonu

Bodzek-Kochel M., Sołtysik B., Gluzińska J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2017

|

T. 19, nr 2

43--50

PL

W pracy przedstawiono badania literaturowe właściwości jonowymiennych oksywodorotlenku cyrkonu i jego pochodnych oraz ich wykorzystanie w procesach usuwania anionów i kationów z ciekłych odpadów technologicznych.

EN

The paper presents the literature investigations of the ion exchange properties of hydrous zirconium oxide and its derivatives and their use in processes of removing anions and cations from technological wastewaters.

19

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.

20

Modeling a membrane reactor for a zero-emission combined cycle power plant

Kotowicz J., Job M.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 1

7--14

EN

A zero emission gas turbine power plant with a membrane reactor works on the concept of using ion oxygen transport membrane (ITM) technology in order to apply carbon dioxide capture with limited loss of electricity generation efficiency. The membrane reactor replaces the combustor in the gas turbine and combines three functions: oxygen separation from air through a high-temperature membrane, fuel combustion in the internal reactor cycle, and heating oxygen-depleted air, which is directed to the turbine. This paper presents a gas turbine power plant integrated with a membrane reactor and a detailed description of the membrane reactor model. Selected results of thermodynamic analysis of the modeled power plant are presented.