Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Przydatność membran ceramicznych do usuwania naturalnych substancji organicznych z wody

100%

Kabsch-Korbutowicz M. , Urbanowska A.

Ochrona Środowiska

|

2009

|

tom Vol. 31, nr 1

15-19

PL

Skuteczność usuwania z wód powierzchniowych naturalnych substancji organicznych, powszechnie występującego mikrozanieczyszczenia, zależy między innymi od właściwości użytych membran, w tym od ich granicznej rozdzielczości (cut-off) oraz materiału, z którego zostały wytworzone. W ostatnich latach membrany wytwarzane z materiałów nieorganicznych są coraz częściej stosowane do oczyszczania wody i ścieków. W pracy określono przydatność membran ceramicznych do oczyszczania wody, ze szczególnym uwzględnieniem możliwości usuwania naturalnych substancji organicznych. Badano skuteczność oczyszczania wody z Odry oraz roztworów modelowych na membranach o granicznej rozdzielczości 15 kDa i 50 kDa. Zastosowano ciśnienie transmembranowe z przedziału 0,2÷0,5 MPa. Uzyskane wyniki badań wykazały istotny wpływ ciśnienia transmembranowego oraz granicznej rozdzielczości na hydrauliczną wydajność membran. Wzrost siły napędowej lub granicznej rozdzielczości membran skutkował większą wartością strumienia permeatu. Wykazano, że zastosowane membrany były podatne na blokowanie, jednakże intensywność tego zjawiska była większa w przypadku membrany o granicznej rozdzielczości 50 kDa. Efektem blokowania membran był stwierdzony wzrost całkowitych oporów membrany. Badania wykazały, że membrany ceramiczne pozwalają na skuteczne usuwanie naturalnych substancji organicznych z wód powierzchniowych. Stwierdzono, że skutkiem silniejszego blokowania mniej zwartych membran (50 kDa) była większa, niż obserwowana w przypadku membran 15 kDa, skuteczność separacji makrocząsteczek organicznych.

EN

The efficiency of removing natural organic matter (NOM), one of the major micropollutants of surface waters, depends to a great extent on the properties of the membranes used, such as the cut-off and the material of which they have been made. In the past decade the use of membranes manufactured from inorganic materials has become increasingly frequent in water and wastewater treatment. The aim of the study was to assess the applicability of ceramic membranes to water treatment, particular consideration being given to NOM removal. The efficiency of the treatment process was examined by experiments using samples of riverine water (from the river Odra) and model solutions, and two ceramic membranes (with a cut-off equal to 15 kDa and 50 kDa, respectively), at transmembrane pressure varying from 0.2 to 0.5 MPa. The results obtained have substantiated the significant influence of transmembrane pressure and membrane cut-off on the hydraulic efficiency of the membranes. The rise in transmembrane pressure or membrane cut-off accounted for the increase in the value of the permeate flux. The membranes used were found to be prone to fouling, but this proneness was more pronounced in the case of the 50 kDa membrane. The fouling effect was concomitant with the rise in the total resistance of the membranes. The study has demonstrated that the use of ceramic membranes provides efficient NOM removal from surface water. As a result of the stronger fouling observed in the case of the less compact 50 kDa membrane, the efficiency of organic macromolecule separation with this membrane was higher than the one obtained with the 15 kDa membrane.

2

Usuwanie naturalnych związków organicznych z wody na makroporowatych polistyrenowych żywicach anionowymiennych

100%

Urbanowska A. , Kabsch-Korbutowicz M.

Ochrona Środowiska

|

2017

|

tom 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.

3

Proces MIEX®DOC jako metoda przydatna do wstępnego oczyszczania wody przed procesem filtracji na membranach ceramicznych

100%

Kabsch-Korbutowicz M. , Urbanowska A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2009

|

tom Tom 11

595-605

PL

Woda to jeden z fundamentów niezbędnych do życia i prawidłowego funkcjonowania ludzi, zwierząt oraz roślin. Jednakże zasoby wód nadających się do spożycia, z powodu rozwoju cywilizacyjnego i wzrostu demograficznego, ciągle ulegają pogorszeniu. Wg raportu ONZ ponad 1 mln osób na Ziemi nie ma dostępu do wody o odpowiedniej jakości. Wymagania dotyczące jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi we wszystkich krajach UE zostały ustalone w Dyrektywie 98/83/EC. Sprostanie wymaganiom określonym w Dyrektywie wiąże się niejednokrotnie z potrzebą modernizacji istniejących układów technologicznych oczyszczania wody. Wśród wielu zanieczyszczeń wód naturalnych, na szczególną uwagę zasługują naturalne substancje organiczne (NOM). Ich usuwanie jest jedną z najważniejszych operacji w technologii oczyszczania wody, m. in. ze względu na konieczność zmniejszenia ryzyka powstawania podczas chlorowania wód naturalnych ubocznych produktów dezynfekcji. Spośród wielu procesówpozwalających na usunięcie z wody NOM, najczęściej w zakładach uzdatniania wody zastosowanie znajduje koagulacja oraz adsorpcja na węglu aktywnym [6]. Zastosowanie tych procesów powoduje jednak istotny wzrost kosztów oraz wtórne zanieczyszczenie wody produktami hydrolizy koagulantów. Oprócz tego powstają duże objętości osadów pokoagulacyjnych i popłuczyn, bądź pojawia się problem zagospodarowania zużytego węgla aktywnego.

EN

Very important operation in drinking water treatment is natural organic matter (NOM) removal. NOM can be removed in various processes, e.g. in membrane ultrafiltration. Unfavorable phenomenon occurring during usage of membrane systems is membrane fouling. Combinations of low-pressure membrane processes with other physical and chemical processes are used to improve produced water quality and decrease membrane fouling. Example of this combination is an ultrafiltration integrated with an ion exchange process. The research focused on determining ability of MIEX® resin to be used for water treatment before ceramic membrane ultrafiltration.Superficial water from Odra river and 2 model solutions prepared by mixing of tap water with water taken from Batorowski Peatbog in Stołowe Mountains weres the object of investigations The absorbance at the wave length of 254 nm and the intensity of the colour were measures of the content of organic substances in studied solutions.Conducted investigations on the effectiveness of natural organic matter removal from water in the process of MIEX®DOC, ultrafiltration on ceramic membranes and in the integrated process of MIEX®DOC/ultrafiltration allowed to formulate following conclusions: effectiveness of NOM removal in the process of the ion exchange with the use of MIEX® resin depends significantly on the dose of resin and on contact time of organicmacromolecules with the resin; growth of resin dose of resin caused improvement of the quality of treated water for all studied solutions, during ultrafiltration treatment of water on ceramic membranes increase of the cutoff value of membrane caused the growth of NOM retention, what was the result ofmembrane fouling, preliminary treatment of with the use of MIEX® resin allows to obtain water of considerably higher quality than for each processes realized independently. This also allows to decrease intensity of membranes fouling. Obtained results are similar to observed earlier [4] in the case of applied polimer membranes, however taking into consideration higher mechanical and thermal resistance of ceramic membranes, it seems, that in proposed integrated process more purposeful is the use of the inorganic membranes.

4

Naturalne związki organiczne w wodach i metody ich usuwania

100%

Urbanowska A. , Kabsch-Korbutowicz M.

Instal

|

2012

|

tom nr 6

44-49

PL

Substancje organiczne, w formie rozpuszczonej lub nierozpuszczonej, występują w każdym rodzaju wód na kuli ziemskiej. Nawet w potocznie uważanych za czyste, wodach z głębokich jezior znajdujących się na terenach oddalonych od skupisk ludzkich, obserwuje się występowanie tych związków. W wodach niezanieczyszczonych na skutek działalności człowieka, o poziomie zanieczyszczenia związkami organicznymi decydują naturalne substancje organiczne (NOM), będące produktami rozkładu organizmów roślinnych i zwierzęcych lub stanowiące wydzielinę makro - i mikroorganizmów. Ze względu na zaostrzające się wciąż przepisy dotyczące jakości wody do picia ważne jest ich usunięcie. Spośród wielu procesów pozwalających na usunięcie z wody substancji organicznych, najczęściej w zakładach uzdatniania wody zastosowanie znajdują koagulacja i adsorpcja na węglu aktywnym. Oprócz tego coraz większym zainteresowaniem cieszą się niskociśnieniowe procesy membranowe, tj. mikro - (MF) i ultrafiltracja (UF), które pozwalają na usunięcie z wody wielu domieszek i zanieczyszczeń.

EN

Dissolved or particulate organic substances are present in every type of freshwater source around the world. Even in the deep lakes commonly assumed as clean and located far from populated areas, the natural substances are present. In the water sources not contaminated with anthropogenic pollution, the natural organic matter (NOM) plays dominant role as a main natural contaminant. NOM is a product of decomposition of animals and plants or macro - and microorganisms excretions. The NOM removal from water has become imperative as stringent regulations concerning drinking water increased. To remove NOM from water, most frequently coagulation and activated carbon adsorption are used. Recently, water treatment facilities are also making use of low-pressure membrane filtration processes: micro - (MF) and ultrafiltration (UF) making it possible to separate various contaminants from water.

5

Oczyszczanie wody w hybrydowym procesie wymiana jonowa - filtracja na membranach ceramicznych

100%

Kabsch-Korbutowicz M. , Urbanowska A.

Instal

|

2010

|

tom nr 11

47-49

PL

Procesy membranowe z użyciem membran ceramicznych są coraz częściej stosowane do uzdatniania wody, w tym do usuwania z niej naturalnych substancji organicznych. Wobec niewystarczającej skuteczności separacji oraz ze względu na podatność membran na blokowanie są one łączone z innymi procesami tworząc układy zintegrowane (gdy kolejne procesy nastepują po sobie) lub hybrydowe (gdy różne procesy są realizowane jednocześnie). Jednym z takich rozwiązań może być proces hybrydowy łączący ultrafiltracje z wymianą jonową. W badaniach określono skuteczność oczyszczania wody z Odry w procesie hybrydowym łączącym wymiane jonową z filtracją na membranach ceramicznych. Efektywność procesu przeanalizowano dla dwóch membran ultrafiltracyjnych i jednej mikrofiltracyjnej oraz dla czterech żywic anionowymiennych. Uzyskane wyniki wykazały, że zastosowanie procesu hybrydowego pozwala na poprawe skuteczności oczyszczania wody, a ponadto pozwala na ograniczenie intensywności blokowania membran.

EN

Membrane processes with the use of ceramic membranes are nowadays often applied in water treatment (among others in natural organic matter removal). Due to insufficient separation efficiency and membrane blocking susceptibility these processes are combined with others forming integrated (when processes are implemented consecutively) or hybrid (when processes are realized simultaneously) process. An ultrafiltration-ion exchange hybrid process is an example of such technique. In the study, the efficiency of natural water from Odra River treatment in an ion exchange - ceramic membrane filtration hybrid process was examined. One microfiltration and Iwo ultrafiltration membranes as well as four anion-exchange resins were used to evaluate process efficiency. Obtained results have shown that the hybrid process can improve water treatment efficiency as well as allows to reduce membrane blocking intensity.

6

Comparison of polymeric and ceramic ultrafiltration membranes for separation of natural organic matter from water

100%

Kabsch-Korbutowicz M. , Urbanowska A.

Environment Protection Engineering

|

2010

|

tom Vol. 36, nr 1

125-135

EN

The experiments were aimed at removing natural organic matter from water by ultrafiltration process. The water from the Odra River and model solution, being a mixture of dechlorinated tap water and humic water from peat-bog, were tested. 3 types of ceramic membranes with the cut-off values equal to 15, 50 and 300 kDa as well as 6 types of polymeric membranes made of polyethersulphone and regenerated cellulose with the cut-off of 5, 10 and 30 kDa were examined. The results obtained show the significant influence of membrane material on its transport and separation properties. For all the membranes examined, an increase in the cut-off value resulted in the rise in permeate flux. Among the membranes tested the highest permeate flux values were observed for polymeric membranes. The study has demonstrated that polymeric membranes are less prone to fouling. Polymeric membranes have separated natural organic matter particles more effectively compared with ceramic membranes of a similar cut-off. In the case of polymeric membranes, an increase in cut-off brought about a decrease in separation efficiency, while for ceramic membranes this relation was inverse.

7

Regeneracja żywic polimerowych stosowanych do frakcjonowania naturalnych substancji organicznych

100%

Urbanowska A. , Kabsch-Korbutowicz M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

tom Tom 17, cz. 1

664--679

EN

Natural organic matter (NOM) removal plays important role in water treatment due to their ability to form disinfection by-products. Due to NOM complexity, it is crucial to separate it into fractions and then subject them to the detailed analysis. Organic contaminants are heterogeneous mixture of various organic compounds of diverse properties and could be divided into 3 fractions: hydrophobic, hydrophilic and transphilic. Currently, the common NOM fractionation method was proposed by Chow et al. This method employs XAD resins to fractionate NOM. One of decisive factors, when it comes to their usability, is the possibility to regenerate it. In this connection evaluation of XAD resin regeneration methods efficiency was performed. Supelite DAX-8, Amberlite XAD-4 and Amberlite IRA-958 nonionic macroporous resins were used in the experiments. Experiments included resin preparation by initial regeneration, resin saturation with NOM and final resin regeneration. Experiments were carried out on the model solution and surface water taken from Odra River (Poland). Regeneration was conducted in a column system with the use of two methods. The first one was in accordance with Chow et al. procedure. The second one comprised of successive resin rinsing with redistilled water, 0.1 n NaOH, 0.1 n HCl, 0.1 n NaOH, redistilled water, methanol, acetonitrile, methanol and redistilled water. Preliminary research that were conducted in order to evaluate sorption performance in column system revealed that in all cases same schema could be observed: in few initial minutes, UV 254 nm absorbance, colour and dissolved organic carbon concentration in column effluent was constant, then started rising until reaching feed solution values. It is noticeable that none of the resins adsorbed all contaminants at any time. Subsequent experiments has shown that developed by Chow et al. method of saturated resins regeneration was not able to restore their initial sorptive capacity. Regeneration procedure developed by paper authors allowed full regeneration of NOM saturated resin, even after second saturation-regeneration cycle. Influence of regeneration time on resin sorption capacity restoration efficiency was also observed: longer regeneration resulted in better results. The best effects of resin regeneration was observed for 3 h contact time with each regenerant solution.

8

Metody analizy, izolacji i frakcjonowania substancji humusowych naturalnie występujących w środowisku wodnym

100%

Urbanowska A. , Kabsch-Korbutowicz M.

Instal

|

2016

|

tom nr 10

51--56

PL

Głównym składnikiem naturalnej materii organicznej są wielkocząsteczkowe substancje humusowe. Są to związki, które stanowią złożone heterogeniczne polimery kwasowe o barwie żółtej lub brązowej. Powstają w wyniku mikrobiologicznych reakcji, będących rezultatem rozkładu martwych tkanek roślinnych i zwierzęcych. Aby określić skład pierwiastkowy substancji humusowych przeprowadza się analizę elementarną. Ze względu na chemiczną złożoność tych związków uzyskane wyniki analizy elementarnej dają jedynie ogólny pogląd na ich strukturę i pochodzenie. Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje stosuje się inne techniki analityczne, np. chromatografię wykluczenia, spektroskopię UV-VIS. Prowadzenie kompleksowych badań nad strukturą i właściwościami substancji humusowych wymaga ich zatężania i wyizolowania z matrycy wodnej. W tym celu najczęściej wykorzystuje się adsorpcję na żywicach polimerowych oraz procesy membranowe.

EN

Macromolecules of humic substances are the main component of natural organic matter. Humic substances are complex heterogeneous acidic polymers, yellow or brown, created in microbiological reactions during decomposition of plant and animal remains. Elemental analysis is used in order to determine humic substances elemental composition, but because of their chemical complexity the results gives only overall view of their structure and origin. To obtain more specific data other techniques have to be employed, e.g. size-exclusion chromatography, UV-VIS spectroscophy. Extensive examination of humic substances structure and properties requires their concentration and isolation from water. Polymeric resin adsorption and membrane processes are the most often used for this purpose.

9

Water treatment in integrated process using ceramic membranes

100%

Kabsch-Korbutowicz M. , Urbanowska A.

Polish Journal of Environmental Studies

|

2010

|

tom 19

|

nr 4

731-737

10

Characteristics of natural organic matter removed from water along with its treatment

100%

Urbanowska A. , Kabsch-Korbutowicz M.

Environment Protection Engineering

|

2016

|

tom Vol. 42, nr 2

183--195

EN

The object of this study was to examine the nature of natural organic matter (NOM) removed on each stage of water treatment train used in the “Mokry Dwór” Wrocław Water Treatment Plant (WTP) and to compare obtained results with water treatment efficiencies achieved with the use of membrane ultrafiltration, ion-exchange and UF/ion-exchange integrated processes. In the experiments fractional analysis with the use of polymeric resins (DAX-8, XAD-4 and IRA-958) was used. Obtained results have shown that most (56%) of the raw water NOM was found in fraction characterized by presence of humic and fulvic acids (VHA and SHA fractions). VHA fraction made the most of DOC removed in examined water treatment train and coagulation was mainly responsible for this effect. Integrated process consisting of MIEX®DOC ion exchange and PES 10 kDa ultrafiltration turned out to be very effective at high molecular weight hydrophobic compounds removal from water being much less efficient with hydrophilic compounds.

11

Elektrodialityczne oczyszczanie solanki po regeneracji jonitów wykorzystywanych do usuwania naturalnych substancji organicznych z wody

80%

Kabsch-Korbutowicz M. , Wiśniewski J. , Łakomska S. , Urbanowska A.

Ochrona Środowiska

|

2011

|

tom Vol. 33, nr 2

35-38

PL

Skutecznym procesem usuwania z wody naturalnych substancji organicznych o charakterze jonowym jest wymiana jonowa na żywicach anionowymiennych. W procesie tym powstają roztwory poregeneracyjne, których zagospodarowanie nie zostało jeszcze do końca rozwiązane. W omawianych badaniach określono skuteczność procesu elektrodializy w odzyskiwaniu chlorku sodu z solanek poregeneracyjnych zawierających substancje organiczne. Przebieg procesu przeanalizowano stosując dwa typy membran - Neosepta AMX/CMX i Neosepta ACS/CMS, przy różnym stosunku objętości roztworu zasilającego (diluatu) do roztworu odbierającego (koncentratu) - 5:5, 5:4 i 5:3. Przedmiotem badań były roztwory 12% NaCl o różnej zawartości kwasów humusowych (100 g/m3 i 1000g/m3). Uzyskane wyniki wykazały, że zastosowanie procesu elektrodializy pozwoliło na skuteczne oczyszczenie solanki poregeneracyjnej do stanu umożliwiającego ponowne jej użycie. Ponad-to wykazano, że do uzyskania najmniejszej ilości substancji humusowych w koncentracie najkorzystniejsze było zastosowanie monoselektywnych membran Neosepta ACS/CMS, przy stosunku objętości diluatu do koncentratu równym 5:4.

EN

Ion exchange involving anion-exchange resins is an efficient process of natural organic matter removal from water. However, an inherent part of the process is the formation of spent regenerant salts, a by-product whose disposal still raises some environ-mental problems. The study reported on in this paper aimed at assessing the efficiency of the electrodialysis process when used for sodium chloride recovery from spent brines containing organic substances. The course of electrodialysis was examined using two types of membranes, Neosepta AMX/CMX and Neosepta ACS/CMS, as well as various ratios of the feed solution (diluate) volume to the receiver solution (concentrate) volume (5:5, 5:4 and 5:3). Experiments were carried out with 12% NaCl solutions differing in the content of humic substances (100 g/m3 and 1000 g/m3). The study has produced the following findings: (1) The efficiency of the electrodialytical treatment of the spent brine was sufficiently high to enable the reuse of the recovered NaCl solution, and (2) the quantity of humic substances in the concentrate was the lowest, when use was made of the monoselective membrane Neosepta ACS/CMS and the diluate to concentrate volume ratio of 5:4.

12

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

80%

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

Ochrona Środowiska

|

2010

|

tom 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.

13

Usuwanie substancji organicznych z roztworów wodnych z wykorzystaniem ceramicznych membran ultrafiltracyjnych

80%

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

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2010

|

tom 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%.