Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Skuteczność odsalania roztworów barwników organicznych w procesie elektrodializy

Majewska-Nowak K., Kawiecka-Skowron J.

Ochrona Środowiska

|

2011

|

Vol. 33, nr 2

11-15

PL

Przeprowadzono badania nad możliwością odsalania modelowych roztworów anionowych barwników organicznych metodą elektrodializy. Do tego celu wykorzystano laboratoryjny stos elektrodialityczny zawierający 10 par komór. Odsalaniu poddano roztwory pięciu barwników organicznych różniących się masą cząsteczkową (618÷1060 Da), przy natężeniu prądu w zakresie 0,05÷0,2 A. Podczas procesu elektrodializy, prowadzonego w układzie porcjowym, oznaczono stężenia barwnika i chlorku sodu w koncentracie i diluacie. Wykazano, że proces elektromembranowy pozwolił na odzyskanie barwników i soli mineralnych poprzez otrzymanie z mieszaniny barwnika i chlorku sodu dwóch strumieni - roztworu zawierającego jedynie rozpuszczony barwnik (diluat) oraz solanki pozbawionej substancji organicznych (koncentrat). Stwierdzono, że skuteczność procesu separacji istotnie za-leżała od natężenia prądu i masy cząsteczkowej barwników. Najkorzystniejsze okazało się odsalanie roztworu czerni bezpośredniej - stężenie tego barwnika w diluacie pozostawało praktycznie stałe, a stopień odsolenia roztworu wynosił 98,5%. Końcowe stężenie barwnika w koncentracie było pomijalnie małe. Wykazano, że stężenie barwników o mniejszej masie cząsteczkowej w diluacie systematycznie malało, co spowodowane było adsorpcją cząsteczek barwników w strukturze lub na powierzchni membran.

EN

Laboratory tests were conducted to verify the applicability of electrodialysis (ED) as a method for the desalination of model solutions containing anionic organic dyes. For this purpose use was made of a laboratory ED stack with 10 cell pairs. The tests were per-formed with five anionic organic dyes differing in molecular weight (from 618 to 1060 Da), at a current intensity ranging from 0.05 to 0.2 A. Dye and sodium chloride concentrations in the concentrate and diluate were determined in the course of the ED process performed in the batch system. The study has produced the following findings. The ED process enabled anionic dye and mineral salt recovery by receiving two streams from a salt and dye mixture - one being enriched with dye alone (diluate), and the other one being a salt solution with no organic matter present (concentrate). The efficiency of separation strongly depended on the current intensity applied and the molecular weight of the dye. The most efficient was the de-salination of the direct black solution - the dye concentration in the diluate remained almost constant, and salt removal totalled 98.5%. The final dye concentration in the concentrate was negligibly low. The concentrations of low-molecular-weight dyes in the diluate decreased with operation time, which should be attributed to the adsorption of dye particles in the structure or at the surface of the membrane.

2

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

Kawiecka-Skowron J., Majewska-Nowak K.

Environment Protection Engineering

|

2011

|

Vol. 37, nr 2

5-12

EN

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

3

Usuwanie substancji organicznych z roztworów wodnych z wykorzystaniem ceramicznych membran ultrafiltracyjnych

Kabsch-Korbutowicz M., Urbanowska A., Majewska-Nowak K., Kawiecka-Skowron J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2010

|

Tom 12

467-478

PL

Procesy membranowe są obecnie szeroko stosowane w wielu gałęziach przemysłu oraz w szeroko pojętej ochronie środowiska do usuwania różnorodnych zanieczyszczeń zarówno o charakterze organicznym jak i nieorganicznym. W eksploatowanych na całym świecie instalacjach membranowych najczęściej stosowane są membrany wytwarzane z materiałów organicznych, np. polisulfonu, polietersulfonu, poliamidu lub materiałów celulozowych. Powszechność stosowania membran polimerowych wynika przede wszystkim z bardzo dużej dostępności membran o różnorodnych możliwościach separacyjnych. W związku z tym, iż polimery wykorzystywane do produkcji membran nie są odporne na działanie czynników chemicznych, termicznych i biologicznych, od dłuższego czasu trwają prace nad wytwarzaniem membran o znacznie większej wytrzymałości na działanie niekorzystnych czynników. Wymogi te spełniają membrany nieorganiczne wytwarzane z materiałów ceramicznych.

EN

Membrane processes are now widely used in many industries and in the widely understood environment protection to remove the various pollutants of both organic and inorganic character. In the operated worldwide membrane installations membranes made from organic materials such as polysulphone, polietersulphone, polyamide or cellulosic materials are most commonly used. The universality of application of polymer membranes is primarily attributed to very high availability of membranes with various separational characteristics. In view of the fact that the polymers used for production of membranes are not resistant to chemical, thermal and biological factors, works in order to produce membranes with a much higher resistance to the action of unfavourable factors have been carried out for a long time. These requirements meets the inorganic membrane made from ceramic materials. The advantages of ceramic membranes, deciding about their their advantage over organic membranes, include primarily their high thermal, chemical, mechanical and biological resistance. Not without significance is the fact that they can be sterilized with steam and cleaned using strong acids or bases, which allows long-term operation of such membranes. The usability of the ultrafiltration ceramic membrane in removal of natural and synthetic organic pollutants from aqueous solutions has been evaluated. The ultrafdtration experiments have been carried out towards Odra river water, model solution containing NOM and model solutions of organic dyes (methyl orange, indigo carmine, hellion blue, direct black). The ultrafiltration ceramic membrane (cut-off 50kDa) made by Tami Industries and laboratory installation ProFlux Ml2 Millipore were applied in the tests. This installation allows to run separation tests in flow system using a filtration modules of any configuration. Installation enables circulation of the solution between the supply tank with a capacity of 3 dm3 and a filter module.The influence of the transmembrane pressure (0.03,0.06, and 0.09 MPa) on the process efficiency was determined. It was stated that the increase of the applied pressure caused the increase of permeate flux. In the course of ultrafiltration of solutions containing organic substances the determined membrane permeability was much lower (by 10-40%) than observed for water. The separation properties were influenced by the composition of the treated solution and the nature of the organic pollutants. The organic dyes of the molecular weight higher than 900 Da were retained in more than 95%. The reduction of color for solutions containing NOM amounted to 46-65%.

4

Skuteczność usuwania naturalnych i antropogenicznych barwnych substancji organicznych w procesie ultrafiltracji na membranach ceramicznych

Majewska-Nowak K., Kawiecka-Skowron J., Kabsch-Korbutowicz M., Urbanowska A.

Ochrona Środowiska

|

2010

|

Vol. 32, nr 4

11-14

PL

Porównano skuteczność usuwania anionowych barwników organicznych oraz naturalnych substancji organicznych z roztworów wodnych w procesie ultrafiltracji z wykorzystaniem membran ceramicznych. Zbadano wpływ granicznej rozdzielczości membrany, prędkości przepływu oczyszczanego roztworu przy powierzchni membrany oraz masy cząsteczkowej barwników i początkowej zawartości substancji organicznych w wodzie na skuteczność procesu. Badaniom poddano roztwory modelowe siedmiu anionowych barwników organicznych o masie cząsteczkowej od 327 Da do 1060 Da oraz sześciu roztworów zawierających naturalne substancje organiczne charakteryzujących się intensywnością barwy od 22 gPt/m3 do 125 gPt/m3. Stwierdzono, iż roztwory barwników, mimo ich mniejszego ciężaru cząsteczkowego, były oczyszczane z większą skutecznością.

EN

Seven aqueous solutions of anionic organic dyes (differing in molecular weight from 327 Da to 1060 Da) and six aqueous solutions of natural organic matter - NOM (varying in color between 22 gPt/m3 and 125 gPt/m3) were subjected to an ultrafiltration process, which involved ceramic membranes of different cut-off values. The efficiency of the ultrafiltration process was evaluated in terms of the membrane's cut-off value, the linear velocity of the solution near the membrane surface, the molecular weights of the dyes, and the initial NOM concentrations in the solutions tested. The comparison between the separation effects obtained for the two types of colored organic substances has demonstrated that the anionic organic dyes were removed from the solution with a higher efficiency in spite of their lower molecular weights.

5

Badania przydatności membran ceramicznych do usuwania barwników organicznych z roztworów wodnych

Majewska-Nowak K., Kawiecka-Skowron J.

Ochrona Środowiska

|

2009

|

Vol. 31, nr 2

55-60

PL

Określono skuteczność usuwania anionowych barwników organicznych z modelowych roztworów wodnych w procesie ultrafiltracji z użyciem membran ceramicznych. Do oceny właściwości transportowych i separacyjnych membran ceramicznych wykorzystano strumień objętości permeatu oraz skuteczność usuwania barwnika z roztworu. W badaniach wykorzystano trzy jednokanałowe membrany ceramiczne CéRAM INSIDEŽ (Tami Industries), różniące się graniczną rozdzielczością (1 kDa, 15 kDA o 50 kDa). Badaniom poddano roztwory dziewięciu anionowych barwników organicznych o masie cząsteczkowej od 327 Da do 1060 Da. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem laboratoryjnej instalacji ultrafiltracyjnej ProFlux M12 (Millipore) przy ciśnieniach transmembranowych 0,03 MPa, 0,06 MPa i 0,09 MPa. Analizowano wpływ masy cząsteczkowej barwnika oraz stosowanego ciśnienia na skuteczność procesu. Badania wykazały przydatność membran ceramicznych do usuwania barwników organicznych z roztworów wodnych. Stwierdzono, że membrana o granicznej rozdzielczości 15 kDa odznaczała się najlepszymi właściwościami separacyjnymi, podczas gdy membrana 50 kDa wykazywała znakomitą przepuszczalność. Wszystkie przebadane membrany ceramiczne pozwoliły na zatrzymanie barwników o dużej masie cząsteczkowej (>700 Da) w 95÷99%, niezależnie od wartości ciśnienia transmembranowego. Wykazano, że ekonomicznie uzasadnione jest stosowanie membran ceramicznych o granicznej rozdzielczości 50 kDa, gdyż membrany te zapewniają dużą wydajność przy dobrej skuteczności usuwania barwników o większych masach cząsteczkowych.

EN

Laboratory tests were conducted to determine the efficiency of anionic organic dye removal from aqueous solutions by ultrafiltration when use is made of ceramic membranes. The transport and separation properties of the membranes were evaluated by analyzing the volume flux of the permeate, and the efficiency of dye removal from the solution. The tests were performed with three single-channel CéRAM INSIDEŽ (Tami Industries) membrane modules differing in cut-off values (1 kDa, 15 kDa, and 50 kDa), with nine anionic organic dyes of molecular weights ranging from 327 to 1060 Da, and with a laboratory UF installation of ProFlux M12 (Millipore) type, at a transmembrane pressure of 0.03 MPa, 0.06 MPa and 0.09 MPa. The efficiency of the process was analyzed both in terms of the molecular weights of particular dyes and in terms of the pressure applied. The applicability of the ceramic membranes to the removal of organic dyes from aqueous solutions has been substantiated. The tests have produced the following findings. The ceramic membrane with the cut-off value of 15 kDa exhibited the best separation properties, whereas that with the cut-off value of 50 kDa was characterized by excellent permeability. All of the ceramic membranes under study provided 95-99% retention of high-molecular-weight organic dyes (>700 Da) irrespective of the transmembrane pressure applied. In economic terms, it is advisable to use 50 kDa cut-off ceramic membranes as they enable high removal efficiencies to be achieved for dyes of higher molecular weights.