Usuwanie barwników organicznych z roztworów wodnych w procesie ultrafiltracji w obecności anionowej substancji powierzchniowo czynnej

Określono wydajność i skuteczność procesu ultrafiltracji wodnych roztworów barwników organicznych z dodatkiem substancji powierzchniowo czynnej. W badaniach wykorzystano płaskie membrany ultrafiltracyjne wykonane z różnych polimerów (octan celulozy, regenerowana celuloza, polisulfon, polietersulfon i poliamid), charakteryzujące się różnymi wartościami granicznej rozdzielczości (cut-off), tj. 1 kDa, 5 kDa, 10 kDa i 30 kDa. Proces ultrafiltracji przeprowadzono w zakresie ciśnień od 0,05 MPa do 0,2 MPa w stosunku do roztworów anionowych barwników organicznych (oranż metylowy, czerwień indygo, czerń amidowa, żółcień tytanowa i czerń bezpośrednia) oraz roztworów barwników z dodatkiem surfaktantu (dodecylosiarczan sodu - SDS). Stężenie barwników i SDS w roztworach wodnych wynosiło 100 g/m3. Stwierdzono, że w wypadku membran o umiarkowanym stopniu hydrofilowości obecność SDS w roztworze przyczyniła się do obniżenia przepuszczalności membran i polepszenia efektu separacji barwników, natomiast w wypadku membran wybitnie hydrofilowych stwierdzono zjawisko odwrotne - dodanie anionowego związku powierzchniowo czynnego do roztworu anionowego barwnika spowodowało poprawę właściwości transportowych i niewielkie obniżenie skuteczności zatrzymywania barwników.

The effect of an anionic surfactant on the efficiency of dye solution treatment by ultrafiltration was assessed. Flat UF membranes made of various polymers (cellulose acetate, regenerated cellulose, polysulfone, polyethersulfone, and polyamide) and characterized by different cut-off values (1, 5, 10, and 30 kDa) were used in the experiments. The UF process involved a pressure of 0.05, 0.1, 0.15, and 0.2 MPa. Permeation measurements were carried out with aqueous solutions of different anionic dyes (methyl orange, indigo carmine, amido black, titan yellow, and direct black) and dye solutions containing an anionic surfactant - sodium dodecyl sulfate (SDS). Dye and surfactant concentration in the experimental solutions amounted to 100 g/m3. It was found that when a surfactant was present in the dye solutions, this was concomitant with a decrease in membrane permeability and an increase in dye retention for membranes of moderate hydrophilicity. In the case of high-hydrophilic membranes, an opposite phenomenon was observed - the dosage of an anionic surface active agent into dye solutions brought about an improvement in transport properties and a slight deterioration in dye retention.