Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Efektywność procesu ultrafiltracji w fotokatalitycznym reaktorze membranowym

100%

Rajca M.

|

tom Nr 6 (38)

15--19

PL

W pracy przedstawiono badania dotyczące efektywności oczyszczania wody powierzchniowej w fotokatali- tycznym reaktorze membranowym. Określono skuteczność procesu ultrafiltracji i fotokatalizy w reaktorze fotokatalitycznym, w którym zastosowano fotokatalizator w formie zawiesiny (TiO, P25 Degussa) oraz ultrafiltracyjny zanurzeniowy moduł kapilarny (ZeeWeed® 1). Reaktor wyposażony byl również w dwie zanurzeniowe lampy niskociśnieniowe emitujące promieniowanie ultrafioletowe o długości fali 254 nm. Wykazano wysoką skuteczność oczyszczania wody w fotokatalitycznym reaktorze membranowym, a membrana ultrafiltracyjna stanowiła barierę dla cząstek katalizatora, zapewniała odpowiedni czas kontaktu katalizatora z wodą, potrzebny do utlenienia zanieczyszczeń oraz brała udział w selektywnym zatrzymaniu zanieczyszczeń na poziomie 20%.

EN

In the paper the results of the study on the effectiveness of surface water treatment in the photocatalytic membrane reactor are discussed. The efficiency of both, ultrafiltration and photocatalysis process combined in the photocatalytic reactor in which suspended photocatalyst (Ti02 P25 Degussa) and immersed, capillary, ultrafiltration membrane module (ZeeWeed® 1) were used, was determined. The reactor was also equipped with two immersed low-pressure lamps emitting UV light of a wavelength 254 nm. The high efficiency of the water treatment in the membrane photocatalytic reactor was revealed. The ultrafiltration membrane was found to be a barrier for photocatalyst particles. It also assured the proper contact time of the photocatalyst with the treated water that was required to perform the efficient oxidation of contaminants and it took part in the selective separation of contaminants at the level of 20%.

2

Wpływ żywicy MIEX® na efektywność oczyszczania wody w hybrydowym reaktorze membranowym

100%

Rajca M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2013

|

tom Nr 32

147--155

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań efektywności usuwania naturalnej materii organicznej (NOM) z wody w hybrydowym reaktorze membranowym, w którym realizowano proces wymiany jonowej i ultrafiltracji. W badaniach wykorzystano żywicę MIEX® firmy Orica Watercare oraz ultrafiltracyjny moduł kapilarny zanurzeniowy ZeeWeed 1 (ZW 1) pracujący w podciśnieniu, wykonany z polifluorku winylidenu, firmy GE Power&Water. Zastosowanie wielofunkcyjnego reaktora korzystnie wpływało na efektywność usuwania zanieczyszczeń uzyskując wodę oczyszczoną wysokiej jakości, a w odniesieniu do procesu ultrafiltracji zminimalizowano problem foulingu membrany.

EN

The paper presents the results of studies related to the effectiveness of removal of natural organic matter (NOM) from water using hybrid membrane reactor in which ion exchange and ultrafiltration processes were performed. MIEX® resin by Orica Watercare and immersed ultrafiltration polyvinylidene fluoride capillary module ZeeWeed 1 (ZW 1) by GE Power&Water operated at negative pressure were used. The application of multifunctional reactor had a positive effect on the removal of contaminants and enabled the production of high quality water. Additionally, in refer to single stage ultrafiltration it minimalized the occurrence of membrane fouling.

3

Zastosowanie procesu MIE XŽDOC w połączeniu z mikro i ultrafiltracją do oczyszczania wody

100%

Rajca M.

|

2011

|

tom nr 12

61-64

PL

Przeprowadzono badania oczyszczania wód w zintegrowanych procesach MIEXŽDOC-mikrofiltracja/ultrafiltracja oraz MIEXŽDOC-koagulacja-ultrafiltracja. Badania prowadzono przy użyciu anionowymiennej żywicy MIEXŽ firmy Orica Watercare w procesie MIEXŽDOC oraz ultrafiltracyjnej membrany z polieterosulfonu o cut-off 30 kDa i mikrofiltracyjnej membrany kapilarnej z polipropylenu o wielkości porów 0,2 žm w procesie filtracji membranowej. Badano wpływ dawki żywicy, udziału koagulantu, składu wód (wody modelowe, powierzchniowe) oraz rodzaju membran na stopień usunięcia anionowych zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych. Efektywność badanych procesów określono wyznaczając skuteczność usunięcia zanieczyszczeń (NOM - kwasy fulwowe i humusowe, aniony) oraz intensywność zjawiska foulingu w procesie mikrofiltracji i ultrafiltracji.

EN

The study of water treatment process by means of integrated systems MIEXŽDOC-microfiltration-ultrafiltration and MIEXŽDOC-coagulation-ultrafiltration was performed. Anion-exchange resin MIEXŽ by Orica Watercare, polyethersulphone ultrafiltration membrane of cut-off 30 kDa and capillary polypropylene microfiltration membrane of pore size 0.2 microm were used. The influence of the resin dose, coagulant introduction, water composition (simulated and surface water) and membrane type on the removal of anionic organic and inorganic impurities was investigated. The effectiveness of the processes was determined basing on the efficiency of impurities removal (NOM-fulvic and humic acids, anions) and fouling intensity during microfiltration and ultrafiltration.

4

The Influence of Selected Factors on the Removal of Anionic Contaminants from Water by Means of Ion Exchange Miex®Doc Process

100%

Rajca M.

Archives of Environmental Protection

|

2012

|

tom Vol. 38, no. 1

115-121

EN

The study of the effectiveness of the removal of anionic natural organic matter (fulvic acids-FA and humic acids-HA) and inorganic anions (F-, Br-, NO3-) in Miex®Doc process was performed. The influence of physico-chemical parameters of feed water on the process performance was investigated. The ion exchange process was carried out using strongly basic, macroporous polystyrene resin MIEXŽ by Orica Watercare. The synthetic feed waters differ in composition, i.e. concentration of FA and HA (ca. 6 and 12 mg/L), anions content (F-, Br-, NO3-) and of various alkalinity (ca. 20 and 120 mg/L as CaCO3) were used. The study confirmed the possibility of application of Miex®Doc process for removal of anionic contaminants from water. It also showed the significant impact of feed water parameters on the process effectiveness. Moreover, the strong dependence of anions (F-, Br-, NO3-) removal, FA and HA concentration on the resin dose was revealed.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań efektywności usuwania anionowych form naturalnych substancji organicznych (kwasów fulwowych i humusowych) oraz anionów w procesie Miex®Doc. Badano wpływ składu fizyko-chemicznego wód na efektywność usuwania zanieczyszczeń anionowych w procesie Miex®Doc. W procesie wymiany jonowej użyto silnie zasadową, polistyrenową makroporowatą żywicę Miex® firmy Orica Watercare. Oczyszczano wody modelowe o zróżnicowanym składzie, tj. różniące się stężeniem kwasów fulwowych i humusowych (ok. 6 i 12 mg/l), zawierające aniony (F-, Br-, NO3-) oraz charakteryzujące się różną zasadowością (ok. 20 i 120 mg/l CaCO3). Uzyskane wyniki badań potwierdziły możliwość zastosowania procesu MIEXŽDOC do usuwania zanieczyszczeń anionowych z wód. Wykazano istotny wpływ składu chemicznego oczyszczanych wód na efektywność procesu Miex®Doc oraz ścisły związek pomiędzy usunięciem anionów (F-, Br-, NO3-), stężeniem kwasów fulwowych i humusowych a wielkością zastosowanej dawki żywicy.

5

Układ hybrydowy : wymiana jonowa, adsorpcja i ultrafiltracja w oczyszczaniu wód

100%

Rajca M.

|

tom Nr 5 (19)

18-22

PL

W pracy omówiono jednostkowe procesy mające praktyczne zastosowanie w technologii uzdatniania wody, takie jak: wymiana jonowa, adsorpcja na węglu aktywnym oraz ultrafiltracja. Zaproponowano integrację tych procesów w układ hybrydowy polegający na równoczesnym prowadzeniu procesu wymiany, adsorpcji i filtracji membranowej. Stwierdzono wysoką efektywność (prawie 100%) takiego układu w usuwaniu zanieczyszczeń z wody.

EN

In the paper the unit processes practical application in water treatment technologies such as: ion exchange, adsorption on activated carbon and ultrafiltration was discussed. Proposed integration of the processes in the hybrid system consisting in the simultaneous exchange, adsorption and membrane filtration processes conducting. It was found a high efficiency (almost 100%) of the hybrid system in removing contaminants from water.

6

Zastosowanie fotokatalitycznego reaktora membranowego do oczyszczania wód naturalnych

100%

Rajca M.

|

2013

|

tom Vol. 7, No. 2

695--701

PL

Alternatywną metodą uzdatniania wody w stosunku do metod klasycznych jest proces pogłębionego utleniania połączony z niskociśnieniową filtracją membranową. Celem badań było określenie efektywności pracy fotokatalitycznego reaktora membranowego (FRM) podczas oczyszczania wód naturalnych. W badaniach wykorzystano zanurzeniowe lampy niskociśnieniowe, emitujące promieniowanie UV przy długości fali 254 nm, ditlenek tytanu P25 jako katalizator oraz zanurzeniowy ultrafiltracyjny moduł kapilarny Zeeweed 1 (PVDF), pracujący w podciśnieniu. Badano wpływ wybranych parametrów procesowych (czas naświetlania) oraz składu oczyszczanych wód na efektywność pracy FRM w odniesieniu do usuwania naturalnych związków organicznych. Stwierdzono szereg korzyści wynikających z zastosowania hybrydowego reaktora membranowego łączącego fotokatalizę i ultrafiltrację, zwłaszcza pod względem obniżenia barwy wody i usunięcia związków organicznych o strukturach aromatycznych (wyznaczonych poprzez pomiar absorbancji UV 254 nm).

EN

The alternative method of water treatment in refer to classical methods is the use of advanced oxidation process combined with low-pressure driven membrane filtration. The aim of the study was to determine the effectiveness of photocatalytic membrane reactor (PhMR) operation during the treatment of natural water. Immersed low-pressure lamps emitting UV radiation at wavelength 254 nm, P25 titanium dioxide as the catalyst and immersed capillary PVDF ultrafiltration membrane module Zeeweed 1 were used in the study. The impact of process conditions (radiation time) and the composition of raw water on the performance of PhMR evaluated using the removal rate of natural organic compounds was investigated. It was found that the use of hybrid membrane reactor combining photocatalysis and ultrafiltration possessed many advantageous according to the water color reduction and aromatic organic compounds removal (determined via measurements of absorbance at UV 254 nm).

7

Fotokataliza w oczyszczaniu i dezynfekcji wody. Część . III, Zastosowanie w dezynfekcji wody i ścieków

63%

Bodzek M. , Rajca M.

|

2014

|

tom Nr 1 (33)

30--40

PL

W ostatnich latach ukazała się ogromna ilość prac na temat procesu fotokatalizy (heterogenicznej i homogenicznej), zaliczanych do specyficznych rodzajów technik utleniania, definiowanych, jako zaawansowane procesy utleniania (AOPs). Artykuł podaje stan wiedzy na temat wykorzystania procesów fotokatalizy Ti02 i foto Fentona, w tym promieni słonecznych, do unieszkodliwienia mikroorganizmów występujących w wodzie i ściekach. Praca podsumowuje również istniejące dane na temat właściwości cyjanotoksyn, ich powstawanie w środowisku, skuteczne fotokatalityczne usuwanie z wód naturalnych.

EN

In recent years, there has been a tremendous amount of research and development in the area of photocataly¬sis (heterogeneous and homogeneous), a process included in a special class of oxidation techniques defined as Advanced Oxidation Processes (AOPs). This paper reviews the use of TiOa photocatalysis and photo-Fenton processes, in this solar photocatalysis, to inactivate microorganisms present in water and wastewater. This review summarizes also the existing data on characteristics of the cyanotoxins, their productions in environment and photocatalvtic effective treatment processes to remove these toxins from natural water.

8

Wpływ zanieczyszczeń środowiska na jakość wód w wiejskich rejonach województwa śląskiego

63%

Rajca M. , Zajusz-Zubek E.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

tom Nr 8

299--302

PL

W pracy przedstawiono ocenę stanu czystości wód powierzchniowych w gminie Gierałtowice (woj. śląskie). Analizowano parametry fizykochemiczne wód, takie jak: zasolenie, substancje organiczne i biogenne oraz metale ciężkie, takie jak: kadm, nikiel, chrom, cynk, miedź, kobalt i ołów. Stwierdzono dużą zmienność wartości badanych wskaźników w próbkach wód pobranych w wybranych dniach tygodnia (środa, sobota, niedziela), co może świadczyć o dopływających ściekach do wód, bogatych w substancje organiczne i biogenne, jak również metale ciężkie.

EN

The evaluation of surface water quality condition at Gieraltowice commune (Silesia) was made. Physicochemical water para-meters i.e. salinity, content of organic and biogenic substances and heavy metals: cadmium, nickel, chrome, zinc, copper, cobalt and lead were analyzed. It was found that the levels of investigated water parameters are very instable in particulars week days (Wednesday, Saturday, Sunday) what can indicate on deposition of wastewater still significantly loaded with organic and biogenic contaminants as well as heavy metals.

9

Ocena skuteczności usuwania zanieczyszczeń w oczyszczalni ścieków „Ruptawa” w Jastrzębiu-Zdroju

63%

Piekar S. , Rajca M.

|

tom Nr 6 (99)

32-35

PL

W artykule przedstawiono ocenę pracy oczyszczalni ścieków ‚„Ruptawa” w Jastrzębiu-Zdroju pod kątem efektywności oczyszczania ścieków. Na podstawie udostępnionych wyników badań fizykochemicznych ścieków surowych i oczyszczonych, została określona skuteczność zmniejszania wybranych zanieczyszczeń zawartych w ściekach. Analiza obejmowała zarówno przepływy ścieków surowych docierających do zakładu oczyszczania ścieków oraz poszczególne wskaźniki zanieczyszczeń: BZT5 , ChZT-CR. zawiesinę ogólną, azot ogólny i fosfor ogólny. Badania wykonywano w okresie od stycznia 2016 do grudnia 2017 r. Przedstawiono ilość przekroczeń poszczególnych wskaźników w stosunku do wartości dopuszczalnych określonych w obowiązującym pozwoleniu wodnoprawnym. W trakcie wykonanej analizy badań określono skuteczność usuwania poszczególnych zanieczyszczeń na poziomie: BZT5 - 98,9%, ChZT-Cr - 96,2%, zawiesina ogólna - 98,4%, azot ogólny - 89,5% i fosfor ogólny - 96,8%. Stwierdzono, że analizowany zakład, w którym odbywają się procesy oczyszczania ścieków, działa w sposób prawidłowy i oczyszcza ścieki do wartości normatywnej.

10

Usuwanie kwasów fulwowych z wody metodami fotokatalicznymi wspomaganymi ultrafiltracją

63%

Rajca M. , Bodzek M.

|

tom T. 14, nr 2

101-110

PL

Przedstawiono wyniki badań usunięcia kwasów fulwowych (KF) z wody w procesie fotolizy, katalizy i fotokatalizy oraz w procesach zintegrowanych fotolizy-ultrafiltracji, fotokatalizy-ultrafiltracji. Badania prowadzone były w reaktorze HERAEUS, w którym oczyszczano wodę modelową, zawierającą kwasy fulwowe o stężeniu ok. 10 mg/l. Jako fotokatalizator stosowano ditlenek tytanu TiO2 niemieckiej firmy Degussa. Badano wpływ pH na efektywność procesu fotolizy, katalizy, fotokatalizy, a ponadto dawki katalizatora na efektywność procesu fotokatalizy. Efektywność procesów określano przez pomiary rozpuszczalnego węgla organicznego (RWO), absorbancji przy długości fali 254 nm oraz barwy w wodzie surowej i oczyszczonej. Wyższe efektywności otrzymane dla fotokatalizy w porównaniu z fotolizą i katalizą świadczą o tym, że połączenie promieniowania UV z dodawaniem TiO2 jest o wiele skuteczniejsze w usuwaniu KF i pozwala na skrócenie czasu naświetlania. Uzasadnione jest również prowadzenie procesu integrowanego fotokataliza-ultrafiltracja z uwagi na możliwość recyrkulacji katalizatora i ewentualne usuwanie zanieczyszczeń nierozłożonych lub powstających w procesie fotokatalizy.

EN

The paper presents the results of fulvic acids removal (FA) from water using photolysis, catalysis, photocatalysis processes and integrated processes photolysis-ultrafiltration and photocatalysis-ultrafiltration. Experiments were carried out at constant temperature in the HERAEUS reactor, in which model water containing 10 mg/L of FA was treated. Titanium dioxide (TiO2) from Degussa (Germany) was used as a photocatalyst. Effect of pH on the efficiency of the photolysis, catalysis, photocatalysis and additionally the dose of catalyst for photocatalysis, has been studied. The efficiency of the process was established by measurement of dissolved organic carbon (DOC), absorbance at 254 nm and colour in raw water and treated water. The higher efficiency obtained for photocatalysis compared with photolysis and catalysis, indicates that the combination of UV with TiO2 allows for shortening the exposure time and obtaining higher removal degree of FA. Integration of photocatalysis with ultrafiltration is also justified, because the possibility to recycle the activated catalyst and additional removal of the impurities not removed or generated in the photocatalyse process.

11

Koagulacja w oczyszczaniu wód

63%

Konieczny K. , Rajca M.

|

2010

|

tom nr 12

36-39

12

Photocatalysis in the treatment and disinfection of water. Part I. Theoretical backgrounds

63%

Bodzek M. , Rajca M.

|

tom Vol. 19, nr 4

489-512

EN

Photocatalysis process belongs to an advanced oxidation technology for the removal of persistent organic compounds and microorganisms from water. It is the technology with a great potential, a low-cost, environmental friendly and sustainable treatment technology to align with the "zero" waste scheme in the water/wastewater industry. At present, the main technical barriers that impede its full commercialization remained on the post-recovery of the catalyst particles after water treatment. This paper reviews the background of the process and photooxidation mechanisms of the organic pollutants and microorganisms. The review of the latest progresses of engineered-photocatalysts, photo-reactor systems, and the kinetics and modeling associated with the photocatalytic and photodisinfection water and wastewater treatment process, has been presented. A number of potential and commercial photocatalytic reactor configurations are discussed, in particular the photocatalytic membrane reactors. The effects of key photo-reactor operation parameters and water quality on the photoprocess performances in terms of the mineralization and disinfection are assessed.

PL

Proces fotokatalizy należy do wysoko zaawansowanych technik utleniania o możliwościach usuwania trwałych związków organicznych i mikroorganizmów z wody. Jest to technologia o dużym potencjale, niskich kosztach, przyjazna dla środowiska oraz o cechach zrównoważonego rozwoju i "zerowym" odprowadzaniu odpadów w przemysłowych systemach wodno-ściekowych. Obecnie, główne bariery techniczne, które ograniczają pełną komercjalizację metody, są związane z zagospodarowaniem cząstek katalizatora po uzdatnianiu wody (ścieków). W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne procesu oraz mechanizmy fotoutlenienia zanieczyszczeń organicznych i mikrobiologicznych. Dokonano również przeglądu ostatnich postępów w badaniach inżynierii fotokatalizatorów, systemów fotoreaktorów oraz kinetykę fotomineralizacji i fotodezynfekcji i ich modelowanie związane z procesami fotokatalitycznego oczyszczania wody (ścieków). Omówiono wiele potencjalnych i komercyjnych konfiguracji reaktorów fotokatalitycznych, w szczególności membranowych reaktorów fotokatalitycznych oraz wpływ parametrów operacyjnych i jakości wody na efektywność mineralizacji i dezynfekcji.

13

Leptospiroza - wczoraj i dziś

63%

Kalinowski P. , Rajca M.

|

nr 04

14

Fouling of membranes during ultrafiltration of surface water (NOM)

51%

Bodzek M. , Płatkowska A. , Rajca M. , Komosiński K.

|

2009

|

tom Vol. 16, nr 1-2

107-119

EN

The results of studies focused on membrane fouling during surface water treatment by use, of ultrafiltration, coagulation/sedimentation/ultrafiltration and in-line coagulation/ultrafiltration processes were presented. Medium- and low-molecular organic compounds (NOM) that are not rejecting in UF/MF process tan be remove by use of pre-coagulation. The surface water used in the tests coming from Smieszek Lake located in Zory (Silesia province, Poland) contained organic matter of about 14 mg/dm3 TOC. Aluminum su1fate was used in both coagula-tions (4.9 mg Al/dm3, pH = 7.0). Molecular mass distribution in feed water and permeates was determined by use of high performance size exclusion (HPSEC). Applications of coagulation/sedimentation/ultrafiltration and in-line coagulation/ultrafiltration processes in water treatment allowed to get better quality of permeate than in ultrafiltration process alone. The smallest flux decline and the highest membrane capacity were observed in in-line coagulation/ultrafiltration process. Molecular weight distribution showed that integrated/hybrid processes allow rejecting molecules > 10 kDa in the highest degree. These molecules were responsible for membrane blocking as they deposit on surface and/or in membrane pores. The paper also presents impact hydrophobicity/hydrophilicity of NOM on UF membrane fouling. From isolated fractions the hydrophobic fraction of NOM caused the largest flux decline, while hydrophilic fraction - the smallest. Transphilic fraction pollutants were removed in highest grade. They might have a significant influence on membrane fouling.

PL

Przedstawiono wyniki badania intensywności foulingu membran podczas oczyszczania wody naturalnej w procesie jednostkowym ultrafiltracji, zintegrowanym koagulacji klasycznej/ultrafiltracji oraz hybrydowym koagulacji in-line/ultrafiltracji zawierającej naturalne substancje organiczne (NOM). Wstępna koagulacja umożliwia usunięcie średnio- i małomolekularnych związków organicznych, które w samodzielnym procesie UF/MF nie są usuwane. W badaniach stosowano wodę powierzchniową z jeziora Śmieszek, zlokalizowanego na terenie miasta Żory, charakteryzującą się zawartością związków organicznych na poziomie ok. 14 mg TOC/dm3. W procesie koagula-cji zastosowano siarczan glinu (4,9 mg Al/dm3, pH = 7,0). W strumieniach powstających podczas procesu oczyszczania wyznaczono rozkład mas molekularnych za pomocą HPSEC. Zastosowanie układu hybrydowego/zintegrowanego do oczyszczania wody zawierającej substancje organiczne pozwoliło na uzyskanie permeatu lepszej jakości niż w bezpośredniej UF. Ponadto proces koagulacji in-line/UF w największym stopniu zmniejszył fouling membrany UF i w konsekwencji polepszył jej wydajność. Rozkład mas molekularnych wykazał, iż w procesach zintegrowanych/hybrydowych w największym stopniu zostały zatrzymane molekuły o rozmiarach> 10kDa. Molekuły te są odpowiedzialne za zjawisko blokowania membran, osadzając się na powierzchni i/lub w porach. Określano również wpływ hydrofilowości/hydrofobowości substancji organicznej na zjawisko blokowania membran ultrafiltracyjnych. Spośród wyizolowanych trakcji NOM trakcja hydrofobowa NOM spowodowała największy spadek strumienia permeatu, podczas gdy hydrofilowa najmniejszy. W największym stopniu zatrzymane zostały zanieczyszczenia trakcji transfilowej, które mogą znacząco przyczynić się do zjawiska foulingu.

15

Badanie "foulingu" membran podczas oczyszczania wody metodą niskociśnieniowej filtracji membranowej

51%

Rajca M. , Bodzek M. , Konieczny K.

|

tom nr 4

62-66

PL

Oczyszczanie wody zawierającej naturalną substancje organiczną prowadzono w procesie bezpośredniej mikrofiltracji oraz ukfadzie hybrydowym koagulacja "in-line"-MF (bez sedymentacji). Porównano skuteczność zastosowanych procesów, jak również określono mechanizm powlekania ("foulingu") membrany podczas oczyszczania wody. W badaniach stosowano wodę zawierającą kwas humusowy (10 mg/dm3 TOC), siarczan glinu i chlorek żelaza jako koagulantów oraz mikrofiltracyjny moduł kapilarny firmy Euro-Sep z Warszawy. Stwierdzono, że układ hybrydowy zmniejsza zjawisko "foulingu" w porównaniu z bezpośrednią MF, jak również polepsza jako permeatu. Mechanizm "foulingu" oparty o model Hermii, pozwolił stwierdzić, że proces blokowania membrany (kompletne, standardowe i przejściowe) zachodzi według mechanizmu mieszanego w pierwszych minutach filtracji. Czas wymagany do zakończenia blokowania i przejścia do filtracji plackowej 1.0 dłuższy dla układu hybrydowego niż bezpośredniej MF i zależał od ciśnienia transmembranowego. Dominującym mechanizmem blokowania porów membrany była filtracja plackowa.

EN

Water treatment with higher content of organic substances was carried out using direct microfiltration (MF) and the hybrid process coagulation "inline" - MF (without sedimentation). Theprocesess effectiveness have been compared and the mechanism of the "fouling" of a membrane during water treatment has been determined. In the investigations water with humic acid (10 mgTOC/1), aluminium sulphate and chloride iron as a coagulant and capillary MF module from Euro-Sep Company (Warsaw) were used. It has been found that the hybrid system reduces the "fouling" if compared with direct ME, as well as improves the quality of the permeate. Mechanism of "fouling", based on Hermia's model, allows to find that the blocking of the membrane (complete, standard and transient blocking) occurs during the first minutes of filtration according to the mixed mechanism. The time required to complete the "blocking" mechanism and to transition to the cake filtration mechanism proved to be longer in the case of the hybrid system than in direct ME. This time depends also on transmembrane pressure. The dominating mechanism of "blocking" the pores of the membrane was cake filtration.

16

Kinetyka degradacji kwasów fulwowych w zintegrowanym procesie fotoutlenianie-ultrafiltracja

51%

Rajca M. , Bodzek M. , Cichy J.

Ochrona Środowiska

|

2011

|

tom Vol. 33, nr 3

63-66

PL

Przedstawiono wyniki badań skuteczności usuwania kwasów fulwowych z modelowych roztworów wodnych w procesach katalizy, fotolizy i fotokatalizy oraz w procesie zintegrowanym fotokataliza-ultrafiltracja. Badania przeprowadzono w reaktorze Heraeus, w którym oczyszczano wodę zawierającą kwasy fulwowe w ilości ok. 10 g/m3. Jako fotokatalizator wykorzystano dwutlenek tytanu. Badano wpływ pH (3,5, 7,0 i 10,0) oraz dawki katalizatora (100÷600 gTiO2/m3) na skuteczność utleniania kwasów fulwowych, mierzoną zawartością rozpuszczonego węgla organicznego i absorbancją w nadfiolecie (lambda=254 nm). Wykazano skuteczność procesu fotokatalizy w usuwaniu kwasów fulowych z wody oraz przydatność membrany ultrafiltracyjnej do odzyskiwania katalizatora użytego w procesie fotokatalizy. Wyznaczono wartości stałej szybkości reakcji i czasu połowicznego rozkładu kwasów fulwowych według modelu kinetycznego opartego na reakcji pierwszego rzędu, a także zależność stałej szybkości od pH i ilości fotokatalizatora w środowisku reakcji. Uzyskane wyniki pozwoliły w dokładny sposób określić przebieg fotodegradacji kwasów fulwowych w wodzie.

EN

In this study, fulvic acids were removed from model solutions by catalysis, photolysis and photocatalysis, as well as in the integrated process of photocatalysis and ultrafiltration. Experiments were carried out in the Heraeus reactor, where model water of an approximately 10 g/m3 content of fulvic acids was treated. Titanium dioxide was used as a photocatalyst. The efficiency of fulvic acid oxidation, measured in terms of dissolved organic carbon content and UV absorbance (lambdha=254 nm), was related to the pH of the water (3.5, 7.0 and 10.0) and to the catalyst dose applied (100 to 600 gTiO2/m3). The results substantiated the efficiency of the photocatalysis process at fulvic acid removal from water and the usefulness of the ultrafiltration membrane in the recovery of the catalyst being used in the photocatalytic process. The values of the reaction rate constant and the half-time of fulvic acid degradation were determined using a kinetic model based on a first-order reaction. Established were also the relations between rate constant, pH and photocatalyst concentration in the reaction environment. The results obtained make it possible to precisely describe the progression of fulvic acid photodegradation.

17

Laser Granulometer as an Useful Tool for Selection of Appropriate Membranes Used in the MIEX® DOC-UF/MF Hybrid Process

51%

Rajca M. , Bray R. T. , Fitobór K. , Gołombek K.

|

nr 3

18

Badanie foulingu membran podczas oczyszczania wody metodą ultrafiltracji

51%

Bodzek M. , Zawadzka D. , Rajca M. , Konieczny K.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2007

|

tom T. 10, nr 4

249-267

PL

Przedstawiono wyniki badań foulingu membran podczas oczyszczania wody za pomocą ultrafiltracji. Naturalne substancje organiczne (NOM) zawarte w wodzie odgrywają znaczną rolę w foulingu membran ultrafiltracyjnych. W badaniach zastosowano dwa rodzaje wód surowych: roztwór modelowy (sporządzony poprzez rozpuszczenie w wodzie wodociągowej sproszkowanego kwasu humusowego firmy Sigma-Aldrich w ilości ok. 20 mgOWO/dm3) oraz wodę naturalną (z rzeki Czarna Przemsza o zawartości związków organicznych na poziomie ok. 5 mgOWO/dm3). Przedmiotem badań było rozpoznanie i zrozumienie wzajemnego oddziaływania pomiędzy frakcjami NOM i hydrofilowymi membranami z celulozy FM UC030 i polieterosulfonu FM UII030 (cut-off 30 kDa) firmy Nadir. Wodę surową zawierającą substancje organiczne filtrowano przez filtr 0,22 um i otrzymano frakcję rozpuszczoną, którą w dalszej kolejności rozdzielano na frakcje hydrofobową (HFO), transfilową (TFI) i hydrofilową (HFI) przy użyciu polimerowych adsorbentów Amberlite XAD-7HP/4 firmy Rohm&Haas. Wyniki frakcjonowania wykazały, że charakterystyczną cechą wody naturalnej jest niewielka zawartość substancji koloidalnych i zawiesinowych > 0,2 um (5%) w porównaniu do wody modelowej (67%). W wodzie naturalnej przeważa frakcja hydrofilowa (48%), a w modelowej frakcja hydrofobowa (29%). W tej pierwszej występują również znaczące ilości pozostałych frakcji, natomiast w wodzie modelowej zawartości frakcji transfilowej i hydrofilowej są niewielkie (3 i 1%). Wyniki filtracji frakcji NOM (HFO, HFI, TFI) sugerują, iż frakcja hydrofobowa (HFO) ma istotny wpływ na fouling membran ultrafiltracyjnych. Wykazano znaczącą rolę wielkości cząstek w oczyszczanej wodzie w zjawisku blokowania membran.

EN

The paper presents the research results of membrane fouling during ultrafiltration water treatment Natural organic matter (NOM) plays a significant role in the fouling of ultrafiltration membranes. In the experiments, two kinds of raw water were used: model water (obtained by dissolving powdered humic acid manufactured by Sigma-Aldrich in tap water at a concentration corresponding to 20 mg/dm3 of total organic carbon (TOC)) and natural water (collected in the Czarna Przemsza River with organic matter content of about 5 mgTOC/dm3). The aim of this study was to obtain a better understanding of the interactions between the fractional components of NOM and hydrophilic membranes made of cellulose (FM UC030) and polyethersulphone (FM UH030) (cut-off 90 kDa) manufactured by Nadir. The raw water which contained NOM was filtered through a 0.22 um disc membrane filter producing a dissolved fraction which was then separated into hydrophobic (HPO), transphilic (TPI) and hydrophilic (HPI) fractions using Amberlite XAD-7IIP/4 polymer adsorbents manufactured by Rohm&Haas. The fractionation results show that natural water contains small amounts of colloids and Suspension substances > 0.2 um (5%) compared to model water (67%). In natural water, the hydrophilic fraction predominated (48%) while the hydrophobic fraction predominated (29%) model water. Natural water also contained considerable amounts of other fractions while model water revealed only negligible amounts of the transphilic and hydrophilic fractions (3 and 1%). The results of filtration of NOM fractions (HPO, HPI, TPI) suggested that the hydrophobic fraction exerts an essential influence upon ultrafiltration membranes fouling. A significant role of particle size on membrane blocking phenomenon bas been confirmed.

19

Perspektywy rentowności gospodarstw rolnych utrzymujących konie w rejonie Gór Sowich

51%

Walkowicz E. , Jodkowska E. , Rajca M.

|

tom 57

20

Nanofiltration renovation of mineral water

51%

Bodzek M. , Tomaszewska B. , Rajca M.

|

tom Vol. 43, no. 2

51--59

EN

There is often a need to improve the taste of mineral water by reducing the sulphate ion content. It was found that for such an effect, nanofiltration (NF) process can be used. In the case, the proposed formula was assumed obtaining a mineral water with reduction of H2S and SO4 2- content through the following processes: stripping – UF/MF or rapid filtration – nanofiltration – mixing with raw water or filtration through calcium bed. The paper shows the results of the tests, with use of mineral waters and nanofiltration. Commercial nanofiltration membranes NF-270 Dow Filmtec and NF-DK GE Infrastructure Water&Process Technologies were applied. NF was carried out for mixed water from both water intakes (1 and 2), recovery of 50%, at transmembrane pressure of 0.8–1.2 MPa in the dead-end filtration mode. In addition, the permeate obtained in NF was filtered through a column filled with 1.0–3.0 mm limestone rock, in order to improve the composition of mineral water. The tested mineral water is the sulphate-chloride-sodium-calcium-magnesium in nature and contains 991 mg/L of SO42-and 2398 mg/L of TDS, while the permeate after NF showed the chloride – sodium hydrogeochemical type (TDS: 780–1470 mg/L, sulfate 10–202.7 mg/L, calcium 23–39.7 mg/L, magnesium 11–28 mg/L). As a result of water treatment in the NF process, high reduction of SO42- ions was obtained (79–98.7%), while the TDS was reduced in 51–64%. Because the process of NF allows for relatively high reduction of bivalent ions, a significant reduction in calcium ion content (84–88%) and magnesium (84–89%) has been also obtained. Monovalent ions were reduced to a lesser extent, i.e. sodium in 46% and bicarbonates in 39–64.1%. Despite obtaining the positive effect of the sulphate ions content reduction, the NF process significantly changed the mineralogy composition of water. The permeate filtration (DK-NF membrane) on the CaCO3 deposit led to a correction of the hydrogeochemical type of water from chloridesodium to chloride-bicarbonate-sodium. The concentration of calcium ions was increased by 60.5% and was 28.2 mg/L, and bicarbonate ions by 7.78% (increased to 195 mg/L). Based on a morphological assessment of the deposits in the SEM image and their chemical composition, the presence of gypsum crystals was detected on the surface of the NF-270 membrane. The deposits formed on the NF-DK membrane were of a completely different character as aggregations of iron and aluminium oxides/hydroxides were found. Such significant mineralogical differences between the secondary deposits crystallising on the surface of the membranes point to the impact of several factors, including membrane characteristics, concentration polarisation, mass transport mechanisms, etc.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań, z wykorzystaniem wód mineralnych oraz nanofiltracji. Zastosowano komercyjną membranę nanofiltracyjną NF-270 firmy Dow Filmtec oraz membranę oznaczoną jako NF-DK firmy GE. Filtrację prowadzono dla odzysku wody wynoszącego 50%, pod ciśnieniem transmembranowym w zakresie 0,8–2,0 MPa w układzie filtracji dead-end. Dodatkowo permeat uzyskany w nanofiltracji filtrowano przez kolumnę wypełnioną skałą wapienną o frakcji 1,0–3,0 mm, w celu poprawy składu mineralnego wody. Badana woda mineralna posiadała charakter wody siarczanowo-chlorkowo-sodowo-magnezowo-wapniowej, natomiast permeat po NF wykazywał chlorkowo-sodowo-potasowy typ hydrogeochemiczny. W wyniku uzdatniania wody w procesie NF, uzyskano wysoką redukcję jonów SO4 – 96–98%, natomiast TDS zostało obniżone o ok. 51–64%. Ponieważ proces nanofiltracji pozwala na stosunkowo wysoką redukcję jonów dwuwartościowych, uzyskano również znaczące obniżenie zawartości jonów wapnia (84–88%) i magnezu (84–89%). Jony jednowartościowe obniżone zostały w mniejszym stopniu, tj. sód (46%), a wodorowęglany (49–51%). Filtracja permeatu, po membranie DK-NF, na złożu CaCO3, doprowadziła do korekty typu hydrogeochemicznego permeatu, z chlorkowo-sodowo-potasowego na chlorkowo-wodorowęglanowo-sodowy. Na podstawie oceny morfologicznej osadów w obrazach SEM i ich składu chemicznego, na powierzchni membrany NF-270 stwierdzono obecność kryształów gipsu. Osady utworzone na powierzchni membrany NFDK miały zupełnie inny charakter. Stwierdzono skupiska tlenków/wodorotlenków żelaza i glinu. Nanofiltracja jest odpowiednią metodą pozwalającą na modyfikację smakową wody mineralnej.