Autor: Anielak, A. M. - Katalog OPAC zbiorów

Skocz do pozycji: 1.

Tytuł:: Iron and manganese removal effects using zeolites
Efektywność usuwania żelaza i manganu na zeolitach
Autorzy:: Anielak, A. M.
Arendacz, M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1826086.pdf
Data publikacji:: 2007
Wydawca:: Politechnika Koszalińska. Wydawnictwo Uczelniane
Tematy:: zeolity
usuwanie manganu
usuwanie żelaza
wody podziemne
oczyszczanie wody
Opis:: Ground water has been a perfect source of drinking water from the earliest ages. Its basic asset is the highest quality, however iron and manganese elimination has always been a problem of the highest priority. Natural source of these elements in the ground water are elution processes washing them out from rocks and ground. One of the man - induced source of iron in that type of water is a metallurgy industry, whilst manganese comes from wastewater from the main industry, steelworks, ceramics and chemical fertilizers. Groundwater that has anaerobic conditions contains dissolved iron compounds as ions {II} of concentrations from traces to few mg/dm3. Manganese compounds usually go along with iron compounds, which in anaerobic conditions appear as dissolved compounds as well {II}. Their values are much lower and usually do not exceed 10 mg/dm3 [1,2]. Removal of iron and manganese compounds is particularly important for the septic reasons. They cause unpleasant taste of water, in aerobic conditions they form sediments: dark brown (manganese) or brown-red (iron). Those compounds precipitate also in water-pipe network. Their removal is being done by oxidation to ions 3+, which are water - insoluble, whereas manganese compounds are oxidated to water - insoluble 4+ ions. Oxidation is run on suitable beds, where filtration and adsorption take place simultaneously. The most often used bed are sand beds, which are often enriched in other materials. The works over searching for more effective materials as bed media for iron and manganese removal are still in progress. One of such materials are zeolites, which are the object of this paper [1.3]. Current regulations over permissible iron concentration in drinking water in Poland are more restrictive than from other European Union countries (3 mg/dm3). That is due to oversize water-pipe network which was designed for to high unitary water intake per inhabitant. That situation causes slower water flow in water-pipe network, which may result in iron bacteria growth. According to Health Minister Regulation from 19th of November 2002 about demands for drinking water quality, permissible iron concentration is 0.2 mg/dm3 and manganese concentration is 0.05 mg/dm3. The aim of this paper was analysis of usefulness of natural and modified zeolites as adsorption material for iron and manganese removal purposes.
Wody podziemne są doskonałym źródłem wody pitnej od najwcześniejszych wieków. Ich podstawową zaletą jest najwyższa jakość, jakkolwiek eliminacja żelaza i manganu zawsze była zadaniem najwyższego priorytetu. Naturalnym źródłem tych pierwiastków w wodach podziemnych są procesy elucji wymywające je ze skał i gruntu. Jednym z antropopochodnych źródeł żelaza w tym typie wód jest przemysłem metalurgiczny, podczas gdy mangan pochodzi z ścieków głównie przemysłowych, hut stali, ceramiki i nawozów chemicznych. Woda gruntowa, w warunkach beztlenowych zawiera rozpuszczone związki żelaza jakowo jony {II} o stężeniach od śladowych do kilku mg/dm3. Związki manganu zwykle pojawiają się wraz ze związkami żelaza, które w beztlenowych warunkach występują również jako związki rozpuszczone {II}. Ich ilości są dużo niższe i zwykle nie przekraczają 10 mg/dm3. Usunięcie związków żelaza i manganu jest szczególnie ważne z septycznych powodów. Powodują one nieprzyjemny smak wody, w warunkach aerobowych tworzą osady: ciemno brązowy (mangan) lub brązowo-czerwony (żelazo). Związki te wytrącają się w sieci wodociągowej. Celem badań była analiza przydatności naturalnego i zmodyfikowanego zeolitu jako materiał adsorpcyjnego do usuwania żelaza i manganu. Materiałem analizowanym był roztwór wodny przygotowanym na bazie wody destylowanej, którego skład chemiczny modyfikowano przez dodawanie soli: FeSO4ź7H2O i MnSO4źH2O. Analizowane adsorbenty to: zeolit naturalny, zawierający 55% klinoptylolitu, 26% popiołu wulkanicznego, 6% kwarcu i 13% montmorylonitu o granulacja od 0,5 do 1,00 mm oraz zeolit modyfikowany, którego skład został oparty na naturalnym zeolicie zmodyfikowanym w celu lepszej selektywności w stosunku do usuwanych jonów. Wprowadzenie zmodyfikowanego zeolitu umożliwiło uzyskanie dużej poprawy usunięcia manganu (przeciętny procent usunięcia wynosił ponad 94), bez względu na jego początkowe stężenie w roztworze. Jednakże metoda ta spowodowała wzrost pH w roztworze do wartości > 9.0. Naturalny zeolit wykazał lepsze rezultaty w usuwania związków żelaza, jednakże procent usuniętego żelaza malał wraz ze wzrostem jego początkowego stężenia w roztworze. Zeolit naturalny nie powodował wzrostu pH roztworu, a nawet zaobserwowano lekki spadek
Źródło:: Rocznik Ochrona Środowiska; 2007, Tom 9; 9-18
1506-218X
Pojawia się w:: Rocznik Ochrona Środowiska
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 2.

Tytuł:: Gospodarka wodno-ściekowa w ośrodkach uzdrowiskowych
Water and sewage management in health resorts
Autorzy:: Anielak, A. M.
Wojnicz, M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1826169.pdf
Data publikacji:: 2005
Wydawca:: Politechnika Koszalińska. Wydawnictwo Uczelniane
Tematy:: oczyszczanie ścieków
uzdrowiska
gospodarka wodno-ściekowa
Opis:: Na podstawie analizy histogramów zużycia wody można zauważyć, że pobór wody przez ośrodki sanatoryjno-wypoczynkowe w ciągu roku nie jest równomierny i zależy od liczby wypoczywających osób. Najmniejsze zużycie wody jest w miesiącach od stycznia do kwietnia oraz w listopadzie i grudniu, a największe od czerwca do września. Z wielkością poboru wody związane są ilości odprowadzanych do kanalizacji ścieków. A więc, w miesiącach maksymalnego poboru wody występuje równocześnie największe obciążenie oczyszczalni ściekami. Z analizy charakterystyki przedstawionej w tabeli 7 wynika, że ścieki pochodzące z ośrodków sanatoryjno-wypoczynkowych nie różnią się w zasadzie od typowych ścieków bytowo-gospodarczych [2, 3]. Średnie pH ścieków odprowadzanych z badanych ośrodków wynosi 7,6, zawartość substancji organicznych ulegających biodegradacji BZT5 262 mg O2/dm3, chlorków 99 mg Cl/dm3, utlenialność jest równa około 92 mg O2/dm3. Szczególną uwagę w tej analizie porównawczej zwraca wysoka średnia wartość substancji rozpuszczonych, która wynosi 1 021 mg/dm3 i wynika z dużej jej wartości otrzymanej dla ścieków odprowadzanych z ośrodka Lech (1 512 mg/dm3). W ośrodku tym są prowadzone liczne zabiegi, które są źródłem powstawania znacznej ilości substancji rozpuszczonych w ściekach i podwyższonego ich zasolenia. W ośrodku tym jest również najwyższe zużycie wody w przeliczeniu na osobo-dzień (Qdj = 0,336 m3/osobodzień). Problemem mogą być wody z solanek wykorzystywanych w zabiegach, jednak stężenie ich jest na tyle małe (maksymalnie 6,2%), że przy rozcieńczeniu pozostałymi ściekami nie muszą wpływać istotnie na ostateczną jakość ścieków. Obecnie typowe ścieki powstające po zabiegach leczniczych odbierane są przez specjalistyczne firmy, które zajmują się ich oczyszczaniem. Większość ośrodków zrezygnowała również z własnej pralni, co w dużym stopniu wpływa na wyrównanie jakości ścieków odprowadzanych przez poszczególne ośrodki. W najbliższym czasie problemem może się okazać zakaz przeznaczania odpa-dów kuchennych na paszę dla zwierząt, ponieważ wszystkie odpady kuchenne muszą być teraz rozdrabniane i odprowadzane do kanalizacji lub mogą je odbierać specjalistyczne firmy. Współczynnik nierównomierności miesięcznego przepływu ścieków dla wszystkich badanych ośrodków mieści się w przedziale wartości od 1,30 do 1,58 i jego wartość jest odwrotnie proporcjonalna do wskaźnika miesięcznego odpływu ścieków.
In many health resorts sewage from holiday camps are piped off straight to the city sewage treatment plant. Regular flows of sewage decide about efficiency of sewage treatment plant. Quantity of sewage piped off from each holiday camp is closely-coupled with number of people resting in that holiday camp and it is usually very diverse within a year. Composition of sewage piped off from most holiday camps usually represent typical municipal sewage. In some camps, especially sanatorium camps, therapeutic exercises are made. For example compress from therapeutic mud, brine bath, underwater massage etc. These curative treatments could have influence on quality of piped off sewage, that might be concentrated or diluted. Sewage from therapeutic mud and brine bath often should be treated before piping off to the sewage system. Sewage from kitchen or laundry could be a problem. Sewage from kitchen usually are subacid, contain a lot of suspension, organic matter defined by BOD and COD, total dissolved solids and fats. Sewage from laundry contain surfactants, phosphates and have lightly alkaline reaction. Diverse composition of sewage also has negative influence on work of sewage treatment plant. Unfortunately there are very few papers concerning water and sewage management in health resorts. There is no information about sewage composition stability and also regularity of sewage piped off in different season, particularly in holiday season and in off-season months. Therefore authors decided to carry analysis of water and sewage management as well as quality and quantity of sewage piped off to sewage treatment plant from four randomly selected holiday camps. Four health resorts situated in Kołobrzeg city were analyzed. The analysis was carried out basing on data from each holiday camp and from Municipal Waterworks an Sewage System Company in Kołobrzeg. Basing on available data it might be noticed that sewage from holiday camps are very similar to the typical municipal sewage. Water consumption is very irregular and depends on number of resting people. Lowest water consumption is from January till April and in November and De-cember. Highest water consumption appears from June till September. In highest water consumption months also highest load of sewage treatment plant appears. Brine bath sewage might be a problem but their concentration is low enough so when they are diluted with rest of the sewage from holiday camp they won't have influence on final sewage quality. Currently typical sewage from therapeutic exercises are taken away by specialized company. Most of holiday camps have resigned from using their own laundries which caused equalization of sewage quality.
Źródło:: Rocznik Ochrona Środowiska; 2005, Tom 7; 173-187
1506-218X
Pojawia się w:: Rocznik Ochrona Środowiska
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 3.

Tytuł:: Badania laboratoryjne oczyszczania ścieków osadem czynnym z zastosowaniem zeolitu i PIX-u
Laboratory research of sewage treatment with activated sludge using zeolite and PIX
Autorzy:: Anielak, A. M.
Piaskowski, K.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1826325.pdf
Data publikacji:: 2000
Wydawca:: Politechnika Koszalińska. Wydawnictwo Uczelniane
Tematy:: oczyszczanie ścieków
zeolit Zeoforte
badanie laboratoryjne
sorpcja dynamiczna
efektywność oczyszczania
Opis:: W wyniku zaostrzenia wymagań stawianych ściekom odprowadzanym do odbiornika coraz częściej stosuje się oczyszczanie fizykochemiczne. Stanowi ono uzupełnienie oczyszczania mechanicznego i biologicznego. Fizykochemiczne oczyszczanie polega najczęściej na stosowaniu koagulacji lub sorpcji. Przy czym sorpcja może być prowadzona w warunkach statycznych i dynamicznych. Sorpcję dynamiczną, którą zazwyczaj jest ostatni węzeł układu technologicznego, stosuje się rzadko i w szczególnych przypadkach. Sorpcja statyczna polega na dozowaniu do ścieków adsorbentu w miejsce odczynników chemicznych (koagulantów). W zależności od miejsca dozowania reagentów rozróżnia się oczyszczanie fizykochemiczne: bezpośrednie - prowadzone w oczyszczalniach mechanicznych, wstępne - koagulant dozowany jest przed osadnikami wstępnymi w układzie oczyszczalni mechaniczno-biologicznej, symultaniczne - reagenty dozowane są bezpośrednio do komory osadu czynnego lub bezpośrednio przed nią, końcowe - reagenty dozowane są przed osadnikiem wtórnym, wielopunktowe - reagenty dozowane są przed oczyszczaniem mechanicznym i biologicznym. Metodami fizykochemicznymi usuwane są zanieczyszczenia zawiesinowe i rozpuszczalne, na przykład ze ścieków komunalnych można usunąć 70÷95% fosforu. Ilość usuniętego fosforu zależy od jego stężenia i form występowania, a także od miejsca dozowania adsorbentu. Od dziesięciu lat (na Węgrzech od 1987 roku) w niektórych oczyszczalniach do oczyszczania ścieków komunalnych stosowane są zeolity. Adsorbenty te pozytywnie wpływają na aktywność osadu czynnego, przyspieszają jego proces sedymentacji i odwadniania. Dotychczas brak jest jednak wytycznych dotyczących oczyszczania ścieków komunalnych z zastosowaniem zeolitów. Dlatego celem pracy było określenie skuteczności oczyszczania modelowych ścieków metodą osadu czynnego w obecności zeolitu Zeoforte i PIX oraz zasadności prowadzenia dalszych badań. Podsumowując wyniki wstępnych badań można podać następujące wnioski: Osad czynny dość dobrze adaptuje się do zeolitu Zeoforte. Efekty oczyszczania ścieków osadem czynnym w obecności zeolitu są zbliżone do otrzymywanych w obecności PIX. Dozując do ścieków w procesie ich biologicznego oczyszczania zeolit Zeoforte (20 mg/L) i PIX (5 mg/L) uzyskuje się wzrost efektywności ich oczyszczania. Istnieje zasadność prowadzenia dalszych badań oczyszczania ścieków z symultanicznym dozowaniem zeolitów i przy większym wieku osadu (z uwzględnieniem procesu nitryfikacji i denitryfikacji).
Due to rising requirements made for the sewage directed to receiving water more and more often physico-chemical treatment is used. It is a supplement of mechanical and biological treatment. Physico-chemical treatment mostly consists in using coagulation or sorption processes. Sorption may be conducted under the static and dynamic conditions. Dynamic sorption, which is usually the last node of the technological system, is used seldom and in special cases. Static sorption consists in dosing of adsorbent into the sewage instead of chemical reagents (coagulants). With physico-chemical methods suspension and soluble contaminants are removed, for example 70÷95% of phosphorus may be removed from municipal sewage. Quantity of removed phosphorus depends on its concentration and forms of occurrence, as well as place of adsorbent dosing. For ten years (in Hungary since 1987) in some municipal sewage treatment plants, natural minerals - zeolites - have been used. Those adsorbents have a positive influence on activity of activated sludge, accelerate process of its sedimentation and dewatering. In the face of growing requirements made for the sewage directed to receiving body of water, zeolites are an alternative for the commonly used chemical coagulants. But the lack of guidelines and experiments determining optimal conditions of running processes with usage of natural zeolites presents the barrier to dissemination of this adsorbent in the sewage technology. This paper presents results of the preliminary laboratory research on Zeoforte zeolite with PIX coagulant application in the model sewage treatment using activated sludge method. The aim of the research is to determine effectiveness of used processes and legitimacy of conducting further research. Dosed PIX is a popular chemical coagulant used in sewage treatment plants produced in the form of solution on the basis of iron (III) sulphate. And zeolite with commercial name Zeoforte (product of Zeotrade Company - Hungary) is product containing 55% of natural klinoptylolite is used in the loose form, activated with iron (III) sulphate. Research was conducted under laboratory conditions. Activated sludge chamber was simulated by Imhoff's funnels of 1 litre volume, in which aeration was made using aerators. Imhoff's funnels were placed in the KL VS-1 chamber. Model solution, prepared of water from water supply system and from redistiller as well as nutrient substances, mainly peptone, was used as treated sewage. Activated sludge was adapted to the model sewage in funnels by seeding with sludge from municipal sewage treatment plant in Koszalin and culture through 29 days. A set obtained this way was a stable working one, with technological parameters typical as for the highly loaded process. Age of sludge was 5 days, sludge load was 1.4 kg BOD5/kg s.d.m. d, and aeration chamber load was 0.7 kg BOD5/m3. Research with usage of reagents was conducted under such conditions. In one aeration chamber sewage was a reference test, into the other aeration chamber coagulant PIX and Zeoforte zeolite were dosed. Those reagents were prepared in the form of the real and suspension solution, which doses were successively increased to the level: Zeoforte 20 mg/L, PIX 5 mg/L. Analysis of obtained results shows, that activated sludge in the presence of PIX and zeolite revealed deterioration of work effects in the first few days, however in the next days relations between the tests went opposite. This means higher reduction of contaminants content was observed in the test with reagents than in the reference test. Reagents usage improves efficiency of carbon compounds removal (COD, BOD5) in a very small degree. But soluble phosphates are removed with higher efficiency (on average 10%). Summing up the results of preliminary research one may say that effects of sewage treatment with activated sludge in the presence of zeolite are similar to effects obtained using PIX. Dosing into the sewage Zeoforte zeolite (20 mg/L) and PIX (5 mg/L), during its biological treatment, a small increase of its treatment efficiency is obtained. But positive influence of simultaneous dosing of zeolite along with PIX coagulant on the quality of treated sewage as well as on microorganisms work was noted. This research revealed the necessity and legitimacy of conducting further analysis, which has aim in determining optimal doses and technological parameters of sewage treatment process with application of natural zeolites.
Źródło:: Rocznik Ochrona Środowiska; 2000, Tom 2; 280-295
1506-218X
Pojawia się w:: Rocznik Ochrona Środowiska
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 4.

Tytuł:: The significance of electrokinetic potential in the adsorption process of humic substances
Znaczenie potencjału elektrokinetycznego w procesie adsorpcji substancji humusowych
Autorzy:: Świderska, R.
Anielak, A. M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1826189.pdf
Data publikacji:: 2004
Wydawca:: Politechnika Koszalińska. Wydawnictwo Uczelniane
Tematy:: substancje humusowe
adsorpcja
potencjał elektrokinetyczny
Opis:: Humic substances (HS) commonly found in ground waters give the ground waters colour and until recently, have been treated as being totally harmless and having no ill effects on human and animal health. However, research carried out in recent years has shown that those substances when undergoing the chlorination process are precursors of halogen-organic pollutants, including mutagenic and cancerogenous compounds such as trihalomethans (a derivative of short chained aliphatic carbohydrates like chloroform) and 3-chloro-4-(dichloromethyl)-5-hydroxy-2(5H)-furanone (MX). Besides, humic substances, because of their structure which gives them hydrophilic character [1] are good sorbents for both organic and inorganic substances including toxic compounds too, such as pesticides, phthalates and polychlorinated biphenyls. On account of these properties, it is necessary to undertake the total removal of humic substances from water intended for public supply. A commonly used process to get rid of water colour is coagulation together with less effective processes such as sorption or ion-exchange [2]. Coagulation may be supported by substances showing sorption features. Those substances are usually added to water being treated. That potential characterizes moving particles and occurs in the place where shear plane forms. To make it clearer, it is assumed that the electrokinetic potential dominates on the border of the adsorptive layer and the diffuse layer. When we know the value of the electrokinetic potential (called potential) we can explain the phenomena taking place between the phases in the physico-chemical processes [3]. That is why the electrokinetic potential was used to examine and explain the mechanism of humic substances removal in the adsorption process and a hypothetical model of that process was developed for defining the optimum process conditions. Activated bentonite was obtained by the exchange of interpack cations against protons. 100 g of natural bentonite was mixed with 500 mL of 6 n HCl and heated for 2 hours to a temperature of 100°C. After two hours the supernatant was separated from the residue by decanting and then the bentonite was purified. This process was repeated twice. Then, the bentonite was dried at 105°C until its weight stabilised. In order to give the water turbidity and colour, silica (10 mg/L) and HS were added. The silica was prepared in the following way: 25 g of technical water-glass was dissolved in 500 mL of distilled water and the solution was adjusted to achieve pH 7.0 by using H2SO4. This solution was stirred very slowly for 2 hours until a colloidal solution was reached. The solution was diluted until it reached a volume of 1 litre. The final concentration of silica was 10g/L. Before using the silica was homogenised. The water reaction was corrected with NaOH or HCl solution to maintain pH of 5.5 or 7.5. The electrokinetic potential of hydrophobic activated carbon Norit CN 1 has negative or positive values depending on the pH of the solution. The electrokinetic potential of fulvic and humic acids and activated silica is negative. Humic acids adsorption takes place as a result of the electrostatic attraction of functional groups or intermolecular interaction forces between hydrophobic functional groups (aliphatic chains and aromatic rings) and adsorbent - depending on the character of the adsorbent surface and its electrokinetic potential. In the case of the adsorbate and the adsorbent surfaces having the same charge, adsorption takes place by bridging with multivalent cations. Silica influences the adsorption capacity of all the compounds participating in the adsorption. Humic acids adsorption on adsorbents depends on the affinity series (according to sorption ability): CN>Sup>Ba>B, which changes in the presence of silica, with a humic substances concentration < 138 mg Pt/L: Sup>CN>Ba>B. The phenomena occurring on the phase boundary during the process of coagulation and the adsorption of humic substances in the presence and absence of adsorbents can be described with chemical and physicochemical reaction equations.
W pracy przebadano proces adsorpcji substancji humusowych na wybranych sorbentach-obciążnikach stosowanych w procesie koagulacji wód powierzchniowych. Określono szereg powinowactwa danych adsorbentów do substancji humusowych. W oparciu o pomiary potencjału elektrokinetycznego cząstek adsorbentu-obciążnika przedstawiono hipotetyczny proces adsorpcji substancji humusowych na powierzchni ciała stałego. Zgodnie z tym modelem adsorpcja substancji humusowych zachodzi w wyniku przyciągania elektrostatycznego grup funkcyjnych lub oddziaływania sił między-cząsteczkowych między hydrofobowymi fragmentami (alifatycznymi łańcuchami i aromatycznymi pierścieniami) i adsorbentem - w zależności od charakteru powierzchni adsorbentu i jego potencjału elektrokinetycznego. W przypadku, gdy powierzchnie adsorbatu i adsorbentu mają ładunki jednoimienne adsorpcja zachodzi poprzez mostkowanie wielowartościowymi kationami. Inne wnioski, które można wyciągnąć na podstawie uzyskanych wyników badań, są następujące: potencjał elektrokinetyczny hydrofobowego węgla aktywnego Norit CN 1 posiada wartości dodatnie lub ujemne w zależności od pH roztworu, potencjał elektrokinetyczny kwasów fulwowych i huminowych oraz krzemionki jest ujemny, krzemionka posiada wpływ na pojemność sorpcyjną wszystkich związków biorących udział w procesie adsorpcji, adsorpcja kwasów huminowych na adsorbentach zależy od szeregu powinowactwa (na podstawie zdolności sorpcyjnej): CN>Sup>Ba>B, który zmienia się w obecności krzemionki, przy stężeniu substancji humusowych < 138 mg Pt/L na: Sup>CN>Ba>B, zjawiska zachodzące na granicy faz w czasie procesu koagulacji i adsorpcji substancji humusowych w obecności i braku adsorbentów można opisać równaniami rekcji chemicznych i fizykochemicznych.
Źródło:: Rocznik Ochrona Środowiska; 2004, Tom 6; 31-49
1506-218X
Pojawia się w:: Rocznik Ochrona Środowiska
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 5.

Tytuł:: Koagulacja wód powierzchniowych z udziałem substancji wspomagających
Surface water coagulation with presence of aiding substances
Autorzy:: Świderska, R.
Anielak, A. M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1826195.pdf
Data publikacji:: 2004
Wydawca:: Politechnika Koszalińska. Wydawnictwo Uczelniane
Tematy:: proces koagulacji
wody powierzchniowe
substancje humusowe
Opis:: Wody powierzchniowe najczęściej oprócz organicznych i mineralnych cząstek koloidalnych powodujących mętność zawierają substancje rozpuszczone, w tym humusowe, nadające wodzie zapach i barwę. Substancje humusowe (SH) będące wielkocząsteczkowymi produktami humifikacji cząstek roślinnych i zwierzęcych, mają bliżej nieokreśloną strukturę chemiczną z fragmentami alifatycznymi i aromatycznymi o różnym stopniu rozgałęzienia. Do niedawna substancje te były uważane za nieszkodliwe i usuwano je z wody ze względów estetycznych. Okazało się jednak, że posiadają liczne grupy funkcyjne, głównie karboksylowe i fenolowe, które nadają im elektroujemny charakter i silne właściwości sorpcyjne. Dlatego w wodach są nośnikami wielu substancji organicznych i nieorganicznych, w tym toksycznych pestycydów, ftalanów czy metali ciężkich, zwłaszcza jonów miedzi i ołowiu [1]. Badania potencjału elektrokinetycznego wykazały, że kwasy fulwowe i huminowe mają potencjał elektrokinetyczny ujemny, a jego wartość bezwzględna maleje ze wzrostem pH i ilości zaadsorbowanych kationów metali. Ze wzrostem zawartości metali w SH maleje również stopień ich dyspersji, a także absorbancja roztworów kwasów fulwowych [2,3]. W procesach utleniania i dezynfekcji wody substancje humusowe są prekursorami związków chloroorganicznych o właściwościach kancero- i mutagennych. Dlatego konieczne jest dokładne ich usunięcie z wody wraz z asocjowanymi z nimi zanieczyszczeniami. Celem pracy było określenie wpływu czasu dozowania i właściwości fizykochemicznych wybranych substancji wspomagających na efektywność oczyszczania wody powierzchniowej, zawierającej substancje humusowe o określonych właściwościach chemicznych i fizykochemicznych. Na podstawie przeprowadzonych badań procesu koagulacji z udziałem substancji wspomagających można sformułować następujące wnioski: W procesie koagulacji w obecności substancji wspomagających istotne są wszystkie z badanych czynników, to jest: stężenie substancji humusowych, pH, stężenie substancji wspomagającej i czas jej dozowania oraz twardość wody. Substancje humusowe są skuteczniej usuwane w odczynie kwaśnym, co jest uwarunkowane ich strukturą chemiczną i ładunkiem powierzchniowym. Kolejność dozowania koagulantu i substancji wspomagającej wpływa na efektywność usuwania mętności - korzystniej jest dodawać substancję wspomagającą o ujemnym ładunku powierzchniowym po koagulancie. Twardość uzdatnianej wody wpływa korzystnie na usuwanie barwy. Ze wzrostem ilości kationów wieloładunkowych, maleje barwa końcowa. Kationy te tworzą mostki łączące cząsteczki substancji humusowych w większe, łatwiej strącane aglomeraty.
In general surface waters have high colour and turbidity. Colour is caused by humic substances (SH), macromolecular compounds formed as a result of humification of vegetal and animal remnants. SH due to their sorption ability of many harmful organic pollutants produced by human and their ability of forming complexes with heavy metals, are removed from water during its treatment. The coagulation process, which is most often used for this purpose, can be intensified by adding aiding substances to water, which make sedimentation of formed flocs easier and adsorb pollutants at the same time. This paper presents results of research on the efficiency of SH removal during the coagulation with aluminium sulphate or iron sulphate in the presence of the aiding substances. The following aiding substances were applied: bentonite, activated bentonite and two kinds of powdered activated carbons, which have different surface charge. Experiments were performed in matrixes 25 according to Yates' method and then the main effects and interactions were calculated. Factors like initial concentration of humic substances, pH, dosage time, dose of aiding substance, as well as hardness of water were variable. Basis of colour and turbidity of the treated water the efficiency of coagulation was defined. In this paper the influence of chosen factors and electrokinetic potential of particles, which took part in the process on the efficiency of water treatment was defined. The interactions between selected factors were revealed. Results of the carried out research show that humic substances are removed more effectively in the acid environment. In this environment their carboxyl groups are less dissociated than in alkali or neutral environment and that's why SH have less electronegative surface charge. The research also showed that due to effectiveness of turbidity removal it is better to dose the aiding substances after the coagulant. This dependence results from surface charge of coagulated particles. Electropositive hydroxy complexes with humic substances connect with electronegative aiding substances more willingly than with electronegative SH.
Źródło:: Rocznik Ochrona Środowiska; 2004, Tom 6; 139-157
1506-218X
Pojawia się w:: Rocznik Ochrona Środowiska
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 6.

Tytuł:: Wpływ jonów żelaza na adsorpcję kwasów fulwowych na węglu aktywnym
An influence of iron ions for fulvio acids adsorption on activated carbon
Autorzy:: Grzegorczuk-Nowacka, M.
Anielak, A. M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/400985.pdf
Data publikacji:: 2011
Wydawca:: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
Tematy:: kwasy fulwowe
adsorpcja
węgiel aktywny
izotermy adsorpcji
fulvic acids
adsorption
activated carbon
adsorption isotherms
Opis:: Substancje humusowe są naturalnymi związkami organicznymi, powszechnie występującymi w wodach powierzchniowych. Ich obecność w uzdatnianych wodach powoduje wiele pro-blemów związanych z powstawaniem ubocznych produktów dezynfekcji i utleniania (UPDiU), o charakterze rakotwórczym i mutagennym. Najlepszą metodą uniknięcia negatywnych skutków dezynfekcji wody jest usuwanie z niej substancji organicznych. Dlatego wody powierzchniowe poddawane są, między innymi, koagulacji, a następnie adsorpcji, np. na węglu aktywnym. Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu jonów żelaza na proces adsorpcji kwasów fulwowych na węglu aktywnym Norit ROW 0,8 Supra. Zachodzący mechanizm zinterpretowano na podstawie ad-sorpcji hydroksokompleksów żelaza powstających w środowisku wodnym.
Humic substances are natural organic compounds, common in surface waters. Their appearance in treated water leads to generating disinfection and oxidation by-products, which are mu-tagenic and carcinogenic. The best method to avoid negative effects of water disinfection is to remove organic compounds. The most common is coagulation and adsorption, for example on activated carbon. The aim of this research was to determine impact of iron ions on the fulvic acids adsorption on the Norit ROW 0,8 Supra activated carbon. The mechanism was interpreted on the basis of the adsorption of iron hydroxocomplexes that arise in water.
Źródło:: Inżynieria Ekologiczna; 2011, 24; 205-214
2081-139X
2392-0629
Pojawia się w:: Inżynieria Ekologiczna
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 7.

Tytuł:: Adsorption of acid dyes on active carbon
Adsorpcja barwników kwasowych na węglu aktywnym
Autorzy:: Anielak, A. M.
Maluarte, D. J.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1826255.pdf
Data publikacji:: 2002
Wydawca:: Politechnika Koszalińska. Wydawnictwo Uczelniane
Tematy:: barwniki kwasowości
sorpcja na węglu aktywnym
Opis:: Mechanical, physico-chemical, chemical and biological methods are used for treatment of post-dyeing wastewaters [1,2,3,4,5]. Each of the above methods allows for reduction of substances' concentration contained in the wastewaters [19÷25]. Many years of practical experience in municipal wastewater treatment plants indicates that the post-dyeing wastewaters do not change their colour, or that the change of colour is negligent after biological treatment. However, some research work has indicated [6,8] that there are admissible concentrations of dyes at which biological treatment of wastewaters can be successfully applied. Therefore, it is necessary to partly or fully remove dyes from wastewaters before they can be delivered to the biological treatment plant. This can be achieved through application of simple physico-chemical methods. Effectiveness of physico-chemical methods varies and depends on the type of dyes being eliminated [9,10,11,12,13]. Each dye is, in most cases, a complex organic compound. It has chinoid and functional groups which give it either electropositive or electronegative nature depending on pH of the solution. Total elimination of dyes from their wastewaters can be achieved by application of coagulation together with sorption [14,15]. The coagulation should be performed through addition of two reagents in a specifically determined proportioning sequence. The dyes from the solution are precipitated together with a sediment which is a product of a reaction between the reagents (coagulants) supplied to the solution, therefore, this process is more a co-precipitation than coagulation. The author [7,14,15], having done extensive research work, noted that there is a correlation between the dyes co-precipitation and adsorption process and their chemical structure and adsorbent surface potential. It was shown that dyes are precipitated with coagulants due to formation of dye hydroxo-complexes which can form a real solution or precipitate in the form of easily sedimentating deposit. Addition of calcium hydroxide, at the second stage, to the solution increases pH therefore, increases precipitability of the sediment (e.g. ferric hydroxide) on which adsorption or co-precipitation of dyes (or their complexes) can proceed. The author has tested a considerable group of dyes selected in random [17,14,15]. However, huge amount of dyes being manufactured worldwide makes further research work necessary. In particular, it seems advisable to check the assumption that acid dyes can easily be sorbed on electronegative surface of active carbon due to their chemical composition and tendency to colour fibres in acid reaction. The following conclusions can be drawn from tests of acid dyes sorption on active carbon O-3 and from the analysis of the results obtained: Active carbon electrokinetic potential is negative in wide scope of pH variations thus indicating that the surface potential of active carbon is also negative. The relationship between active carbon O-3 electrokinetic potential and pH is linear and can be presented in the form of an equation as follows: A= -0.83 pH - 11.68 [mV]. Acid dyes get adsorbed on the negative surface of active carbon. Acid dyes are best adsorbed on active carbon O-3 in acid reaction, i.e. in presence of excess of protons. Adsorption of acid dyes is strictly dependent on dyes chemical structures composition and adsorbent surface potential.
Zbadano sorpcję na węglu aktywnym wybranej grupy barwników kwasowych. Mechanizm adsorpcji barwników na powierzchni węgla aktywnego wyjaśniono na podstawie składu chemicznego poszczególnych barwników oraz powierzchniowym potencjale węgla aktywnego. Autor [7,14,15], po wykonaniu rozległych badań, zauważył, że istniej korelacja pomiędzy koprecypitacją barwników i procesem adsorpcji a ich strukturą chemiczną i potancjałem powierzchniowym adsorbentu. Pokazano, że barwniki są strącane przez koagulanty poprzez tworzenie hydroxo-kompleksów barwników, które mogą tworzyć prawdziwy roztwór lub sedymentować w postaci osadu łatwo opadającego. Dodatek wodorotlenku wapnia, w drugim etapie, do roztworu zwiększa pH a co za tym idzie zwiększa strącalność osadu (np. wodorotlenku żelaza) na którym może zachodzić adsorpcja lub koprecypitacja barwników (lub ich kompleksów). Autor przebadał znaczną grupę losowo wybranych barwników [17,14,15]. Jednakże, ogromna ilość barwników produkowanych na całym świecie powoduje konieczność prowadzenia dalszych badań. Szczególnie wydaje się wskazanym sprawdzenie założenia, że barwniki kwasowe mogą być łatwo sorbowane na elektroujemnej powierzchni węgla aktywnego z powodu ich składu chemicznego i tendencji do barwienia włókien w odczynie kwasowym. Proces przebadano statystycznie przyjmując założone stężenia barwników, pH i zmienny czas kontaktu sorbatu z adsorbentem (0÷300 sekund). Stężenie barwników zmieniano od 250 do 1,25 mg/dm3. Roztwór zawierający barwnik wstrząsano mechanicznie przy prędkości około 60 1/min. Po określonym czasie adsorpcji próbkę filtrowano przez filtr o średniej twardości i w ten sposób otrzymany filtrat został poddany analizie. Czynniki wynikowe były następujące: transmitancja (procentowa wartość transmisji światłą) przy długości fali =410, 530 i 610nm oraz stężenie barwnika pozostałego w roztworze, mg/dm3. Ilość barwnika pozostałego po procesie sorpcji oznaczano dla poszczególnych barwników z krzywych wzorcowych pokazujących zmienność transmitancji w funkcji stężenia barwnika. Potencjał elektrokinetyczny jest wskaźnikiem określającym pośrednio potencjał powierzchniowy adsorbentu. w związku z tym zmierzono jego wartość w zależności od pH, typu barwnika i stężenia. Badania te wykonano na zetametrze. Z badań nad sorpcją barwników kwasowych na węglu aktywnym O-3 oraz analizy otrzymanych wyników można wyciągnąć następujące wnioski: Potencjał elektrokinetyczny węgla aktywnego jest ujemny w szerokim zakresie zmian pH co wskazuje, że potencjał powierzchniowy węgla aktywnego jest również ujemny. Zależność pomiędzy potencjałem elektrokinetycznym węgla aktywnego O-3 i pH jest linowa i może być przedstawione w formie następującego równania: = -0,83 pH - 11,68 [mV]. Barwniki kwasowe adsorbują się na ujemnej powierzchni węgla aktywnego. Barwniki kwasowe są najlepiej adsorbowane na węglu aktywnym O-3 w odczynie kwaśnym, tj. w obecności nadmiaru protonów. Adsorpcja barwników kwasowych ściśle zależy od składu chemicznej struktury barwników i potencjału powierzchniowego adsorbentu.
Źródło:: Rocznik Ochrona Środowiska; 2002, Tom 4; 527-543
1506-218X
Pojawia się w:: Rocznik Ochrona Środowiska
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 8.

Tytuł:: Characterization of fulvic acids contained in municipal sewage puriﬁed with activated sludge
Charakterystyka kwasów fulwowych zawartych w ściekach oczyszczonych osadem czynnym
Autorzy:: Anielak, A. M.
Kryłów, M.
Łomińska-Płatek, D.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/204850.pdf
Data publikacji:: 2018
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: fulvic acids
humic substances
sewage treatment plant
kwasy fulwowe
substancje humusowe
oczyszczalnia ścieków
Opis:: FA discharged from the wastewater treatment plant were extracted from purified effluents for the quantitative and qualitative analysis. The treated sewage from municipal treatment plants was acidified to pH <2 and extracted with ion exchange resins in a laboratory column. After desorption with NH₄OH, the fulvic acids were condensed under vacuum and tested for mass performance, UV-VIS light spectra, IR absorption spectra, elementary composition and other elements. Their structure was analysed and compared to FA present in surface waters and in sewage treated in other sewage treatment plants based on the authors’ own research and the literature data. The concentration of FA in the treated sewage was 5.2 mg/L. There is a high interdependence between the IR spectrum analysis in the visible light and the elementary composition of FA extracted from different environments, confirming the conclusions pertaining to the structure and properties of the acids being tested. The longer sewage is subjected to a biological treatment process, the greater the degree of aromatic condensation and humus maturity of the FA contained within it. FA contained in the sewage treated in the three biological sewage treatment plants have the ratio A₂/A₃ (the ratio of the absorbance of light with the wavelength of 250 and 300 nm) equal to the value 1.7. There is a high interdependence between the IR spectrum analysis in the visible light and the elementary composition of FA extracted from different environments, confirming the conclusions pertaining to the structure and properties of the acids being tested.
W celu określenia jakościowej i ilościowej charakterystyki kwasów fulwowych odprowadzanych z oczyszczalni ścieków komunalnych przeprowadzono ich ekstrakcję ze ścieków oczyszczonych. Oczyszczone ścieki z oczyszczalni miejskiej zakwaszono do pH <2 i ekstrahowano żywicami jonowymiennymi w kolumnie laboratoryjnej. Po desorpcji roztworem NH₄OH, KF zatężano w próżni i badano ich suchą masę, widmo UV-VIS, widmo absorpcji IR, skład elementarny i inne pierwiastki. Na podstawie własnych badań i danych z literatury przeanalizowano strukturę otrzymanych kwasów fulwowych i porównano je z kwasami fulwowymi występującymi w wodach powierzchniowych oraz ściekach oczyszczonych w innych oczyszczalniach ścieków. Stężenie kwasów fulwowych w ściekach oczyszczonych wynosiło 5,2 mg/L. Badania wykazały, że istnieje duża współzależność między analizą widma IR, w świetle widzialnym i składem elementarnym ekstrahowanych kwasów fulwowych z różnych środowisk, potwierdzająca wnioskowania dotyczące budowy i właściwości badanych kwasów. Kwasy fulwowe wyekstrahowane ze ścieków miały zawartość węgla, azotu, wodoru i tlenu, typową dla kwasów fulwowych. Im dłużej ścieki poddawane są procesowi biologicznego oczyszczania, tym większy jest stopień kondensacji aromatycznej i dojrzałości humusowej zawartych w nich kwasów humusowych. Kwasy fulwowe zawarte w ściekach oczyszczonych w trzech różnych biologicznych oczyszczalniach mają iloraz A₂/A₃ (iloraz absorbancji światła o długości fali 250 i 300 nm) równy wartości 1,7. Istnieje duża współzależność między analizą widma IR, w świetle widzialnym i składu elementarnego ekstrahowanych kwasów humusowych z różnych środowisk, potwierdzająca wnioskowania dotyczące budowy i właściwości badanych kwasów.
Źródło:: Archives of Environmental Protection; 2018, 44, 1; 70-76
2083-4772
2083-4810
Pojawia się w:: Archives of Environmental Protection
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki