Usuwanie z wody kwasów fulwowych i humusowych w procesie fotoutleniania wspomaganym filtracją membranową

• Autorzy: Rajca, M. , Bodzek, M.

Warianty tytułu

EN

The removal of nom components from water – fulvic and humic acids – by means of photooxidation process enhanced with membrane filtration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań usuwania kwasów fulwowych i humusowych z wody w procesie fotoutleniania (fotoliza, fotokataliza) oraz w układzie zintegrowanym fotoutlenianie - mikrofiltracja lub ultrafiltracja. Badano wpływ stężenia kwasów fulwowych i humusowych w wodzie, temperatury, odczynu wody, czasu naświetlania, dawki katalizatora oraz udziału membrany w procesie fotokataliza - filtracja membranowa na skuteczność oczyszczania wody. Stwierdzono, iż zastosowany zintegrowany układ fotokataliza - mikro/ultrafiltracja efektywnie oczyszcza wodę, membrana umożliwia całkowite zatrzymanie cząstek katalizatora oddzielając go od czystej wody i dodatkowo może doczyścić mieszaninę poreakcyjną (membrana UF). Taki układ pozwala na odzyskiwanie katalizatora i jego ponowne zawrócenie do reaktora fotokatalitycznego.

EN

The paper presents the results of fulvic and humic acids removal from water using photooxidation (photolysis, photocatalysis) process and integrated process photooxidation - microfiltration and ultrafiltration. The influence of the fulvic and humic acids concentration, the time of the exposure and the catalyst presence on the effectiveness of water treatment in the photooxidation-membrane filtration system have been investigated. It was found that the application of the integrated photocatalysis/micro - or ultrafiltration system enables full rejection of the catalyst particles and dditional polishing of the post-reaction mixture (in case of UF membranes). Such a treatment system permits the catalyst recovery and its reuse in the photocatalytic reactor.

Słowa kluczowe

PL

fotoliza; fotokataliza; kwasy fulwowe i humusowe; mikrofiltracja; ultrafiltracja

EN

photolysis; photocatalysis; fulvic and humic acids; microfiltration; ultrafiltration

• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 12
• Strony: 70-78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rajca, M.

autor

Bodzek, M.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Gliwice

Bibliografia

• [1] Chong M. N., Jin B., Chow CH.W.K., Saint Ch., Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A review, Water Research 2010, 44, 2997-3027
• [2] Nawrocki J., Uzdatnianie wody. Procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010
• [3] Stevenson F.J., Humus Chemistry, Wiley, New York, 1982
• [4] Bodzek M., Rajca M., Fotokataliza w oczyszczaniu i dezynfekcji wody, cz. I Podstawy teoretyczne, Technologia wody, 2011, 4, 18-33
• [5] Rajca M., Bodzek M., Usuwanie kwasów fulwowych z wody metodami fotokatalitycznymi wspomaganymi ultrafiltracją, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 2011, 14 (2), 101-110
• [6] Kabsch-Korbutowicz M., Zaawansowane metody usuwania naturalnych substancji organicznych z wody, Monografie PAN, Lublin 2012 (92)
• [7] Dalrymplea O. K., Stefanakos E., Trotz M.A., Goswami D.Y., A review of the mechanisms and modeling of photocatalytic disinfection, Applied Catalysis B: Environmental, 2010, 98, 27–38
• [8] Al-Rasheed R.A., Water treatment by heterogeous photocatalysis. An Overview, Presented at 4th SWCC Acquired Experience Symposium held in Jeddah, Arabia Saudyjska, 2005
• [9] Mozia S., Photocatalytic membrane reactors (PMRs) in water and wastewater treatment. A review, Separation and Purification Technology, 2010, 73, 71-91
• [10] Herrmann J.M. Heterogeneous photocatalysis: State of the art and present applications, Topics in Catalysis, 2005, 34, 48-65
• [11] Gogate P.R., Pandit A.B., A review of imperative technologies for wastewater treatment II: hybrid methods, Adv. Environ. Res., 2004, 8, 501–551
• [12] Herrmann J.-M., Heterogeneous photocatalysis: fundamentals and applications to the removal of various types of aqueous pollutants, Catalysis Today, 1999, 53, 115-129
• [13] Jung J.T., Kim J.O., Choi W.Y., Performance of photocatalytic microfiltration with hollow fiber membrane, Mater. Sci. Forum, 2007, 544, 95-98
• [14] Chin S.S., Lim T.M., Chiang K., Fane A.G., Hybrid low-pressure submerged membrane photoreactor for the removal of bisphenol A, Desalination, 2007, 2002, 253-261
• [15] Huang X., Meng Y., Liang P., Qian Y., Operational conditions of a membrane filtration reactor coupled with photocatalytic oxidation, Separation and Purification Technology., 2007, 55, 165-172
• [16] Tsarenko S.A., Kochkodan V.M., Samsoni-Todorov A.O., Goncharuk V.V., Removal of humic substances from aqueous solutions with a photocatalytic membrane reactor, Colloid Journal, 2006, 68, 341-344
• [17] Sun D., Meng T.T., Loong T.H., Hwa T.J., Removal of natural organic matter from water using a nano-structured photocatalyst coupled with filtration membrane, Water Science Technology, 2004, 49, 103-110
• [18] Augugliaro V., Garcia-Lopez E., Loddo V., Mala-to-Rodriguez S., Maldonado I., Marci G., Molinari R., Palmisano L., Degradation of linomycin in aqueous medium: coupling of solar photocatalysis and membrane separation, Sol. Energy, 2005, 79, 402-408
• [19] Chin S.S., Chiang K., Fane A.G., The stability of polymeric membranes in TiO2 photocatalysis process, Journal Membrane Science, 2006, 275, 202-211
• [20] Rajca M., Bodzek M., Zintegrowany układ fotokataliza-ultrafiltracja w usuwaniu kwasów fulwowych z wody, w: “Membrany i procesy membranowe w ochronie środowiska” (Bodzek M., Pelczar J., Eds.), Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk, 2010, 66, 151-161
• [21] Rajca M., Bodzek M., Usuwanie naturalnych substancji organicznych z wody w układzie fotokataliza-ultrafiltracja, w: „Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochrona wód - zagadnienia współczesne” (Sozański M., Ed.), Poznań, 2010, tom I, 515-524
• [22] Grzechulska-Damszel J., Orecki A., Mozia S., Tomaszewska M., Morawski A.W., Możliwości i perspektywy oczyszczania wody i ścieków w układzie fotokataliza/procesy membranowe, Przemysł Chemiczny, 2006, 85, 1011-1015
• [23] Ryu J., Choi W., Choo K.H., A pilot-scale photocatalyste membrane hybrid reactor: performance and characterization, Water Science Technology, 2005, 51, 491-497
• [24] Rivero M.J., Parsons S.A., Jeffrey P., Pidou M., Jefferson B., Membrane chemical reactor (MCR) combining photocatalysis and microfiltration for grey water treatment, Water Science Technology, 2006, 53, 173-180
• [25] Meng Y., Huang X., Yang Q., Qian Y., Kubota N., Fukunaga S., Treatment of polluted river water with a photocatalytic slurry reactor using low-pressure mercury lamps coupled with a membrane, Desalination, 2005, 181, 121-133
• [26] Makowski A., Sobczak A., Wcisło D., Adamek E., Baran W., Kostecki M., Fotokatalityczna degradacja doksycykliny w roztworach wodnych, Proceedings of Ecopole, 2009, 3 (1), 81-86
• [27] Zhang X., Pan J. H., Du A. J., Fu W., Sun D. D., Leckie J. O., Combination of one-dimensional TiO2 nanowire photocatalytic oxidation with microfiltration for water treatment, Water Research, 2009, 43, 1179-1186
• [28] Kamble S.P., Sawant S.B., Pangarkar V.G., Batch and continuous photocatalytic degradation of benzenesulfonic acid using concentrated solar radiation, Ind. Eng. Chem. Res., 2003, 42, 6705-6713
• [29] Chong M. N., Jin B., Chow CH.W.K., Saint Ch., Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A review, Water Research 2010, 44, 2997-3027
• [30] Konstantinou I.K., Albanis T.A., TiO2-assisted photocatalytic degradation of azo dyes in aqueous solution: kinetic and mechanistic investigations, Appl. Catal. B, 2004, 49, 1-14
• [31] Fu J., Ji M., Zhao Y., Wang L., Kinetics of aqueous photocatalytic oxidation of fulvic acids in a photocatalysis - ultrafiltration reactor (PUR), Separation and Purification Technology 2006, 50, 107-113