Integration of advanced oxidation process with nanofiltration for dairy effluent treatment

The paper presents the research results on the possibility of the integration of advanced oxidation process (AOP) involving Fenton reaction with nanofiltration (NF) for dairy effluent treatment. It has been found that Fenton oxidation reduces organic compounds, total phosphorus and total nitrogen. However, NF enables high ions retention derived from both effluent and Fenton oxidation components. As a result, it was possible to obtain water, which, without any harmful effects, could be discharged into environment. This water also fulfilled most of the requirements to be reused in dairy industrial plant

Zastosowanie ciśnieniowych procesów membranowych w celu minimalizacji uciążliwości chromowych ścieków garbarskich

This paper presents a literature review concerning the possibility of minimizing the noxiousness of chromium tannery wastewater. Based on the comparison of different methods applied for removing chromium (III) ions from wastewater and water solutions, the special qualities of pressure membrane processes were found. The appropriate combination of pressure membrane processes enables one to obtain saline solutions that can be re-used during the tanning of skins.W pracy dokonano przeglądu literaturowego dotyczącego możliwości minimalizacji uciążliwości chromowych ścieków garbarskich. Na podstawie porównania różnych metod stosowanych do usuwania jonów chromu(III) ze ścieków i roztworów wodnych stwierdzono szczególne możliwości ciśnieniowych procesów membranowych. Polegają one na tym, że odpowiednie połączenie ciśnieniowych procesów membranowych umożliwia uzyskanie kąpieli soli, które mogą być ponownie użyte podczas garbowania skór

Ocena możliwości wykorzystania mikroskopu sił atomowych w badaniach powierzchni polimerowych membran nanofiltracyjnych

In this study, the possibility of using an atomic force microscopy to analyse the surface structure of the polymeric nanofiltration membranes was investigated. Analysis of the obtained results allowed one to conclude that the size of the scanned surface directly affects the measurement result of both the average and root-mean-square roughness of tested membranes. Therefore, it is necessary to compare the results obtained for the same size of the scanned surface.W pracy zbadano możliwość zastosowania mikroskopu sił atomowych do analizy struktury powierzchni polimerowych membran nanofiltracyjnych. Analiza uzyskanych wyników pozwoliła na stwierdzenie, że wielkość skanowanej powierzchni bezpośrednio wpływa na wynik pomiaru zarówno chropowatości średniej arytmetycznej, jak i kwadratowej testowanych membran. Konieczne jest zatem porównywanie wyników uzyskanych dla takich samych wielkości skanowanej powierzchni

Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) w analizie struktury polimerowych membran nanofiltracyjnych

The authors examined the possible use of a scanning electron microscope (SEM) for polymeric nanofiltration membranes testing. The analysis of results allowed us to conclude that SEM technique is useful for the determination of the construction of “skin” and the support layer of nanofiltration polymeric membranes and that Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS, EDX) provides “average” data from both layers.W pracy zweryfikowano możliwość zastosowania skaningowego mikroskopu elektronowego do badania polimerowych membran nanofiltracyjnych. Analiza uzyskanych wyników pozwoliła na stwierdzenie, że SEM może być pomocna w określaniu budowy warstw naskórkowej i wzmacniającej polimerowych membran nanofiltracyjnych, a technika EDX dostarcza „uśrednionych” danych obejmujących obie warstwy

Chemical cleaning of nanofiltration membranes used in regeneration of chromium tannery wastewater

Podczas badań określono skuteczność czyszczenia membran NF za pomocą pojedynczych kąpieli myjących takich jak: kwas solny, wodorotlenek sodu, a także w zintegrowanym systemie dwustopniowego czyszczenia za pomocą kwasu solnego i wodorotlenku sodu. Jedynie zastosowanie dwustopniowego mycia membran NF umożliwia przywrócenie początkowych ich właściwości.The effectiveness of NF membranes’ cleaning by hydrochloric acid or sodium hydroxide baths and also in the integrated system of two-stage cleaning by hydrochloric acid and sodium hydroxide was analyzed in the paper. Only the two-stage cleaning of NF membranes enabled one to restore their initial properties

Possibility of dairy wastewater regeneration in nanofiltration process

Zbadano wpływ wstępnego oczyszczania ścieków mleczarskich za pomocą filtra przegrodowego oraz dwóch zintegrowanych układów obejmującego mikro- lub ultrafiltrację poprzedzoną filtracją za pomocą filtrów przegrodowych. Stwierdzono, że racjonalnym rozwiązaniem wstępnego oczyszczania ścieków mleczarskich przed procesem nanofiltracji jest zastosowanie układu składającego się filtra przegrodowego i ultrafiltracji. Woda zregenerowana ze ścieków mleczarskich w powyższy sposób może być ponownie użyta do mycia instalacji, zbiorników i cystern samochodowych.The effect of dairy wastewater pretreatment using a bag filter and two integrated micro- or ultrafiltration systems preceded by filtration with bag filters was investigated. It was found that a rational solution for the pretreatment of dairy wastewater prior to nanofiltration is the use of system consisting of bag filter and ultrafiltration membrane. Water regenerated from dairy wastewaters in this way can be reused for washing of installations, tanks and car cisterns

Experimental and modelling analysis of the separation of ionic salts solution in nanofiltration process

This paper presents the possibility of the use of Donnan and Steric Partitioning Pore Model (DSPM) based on the extended Nernst-Planck equation for interpretation of the separation of chromium(III) and chloride ions from concentrated salt solution in nanofiltration process. Results of predictions obtained with the analyzed model showed the significant effect of the pore dielectric constant on separation of chromium(III) and chloride ions from concentrated salt solution on nanofiltration membranes. It was found that the increase of pore dielectric constant caused the decrease of chromium(III) and chloride ions separation. Additionally, the satisfactory agreement between experimental and predicted data was stated. The Donnan and Steric Partitioning Pore Model may be helpful for the monitoring of nanofiltration process applied for different industrial wastewater treatment

Regeneration of chromium tannery wastewater using polymeric nanofiltration membranes

Podczas badań określono wpływ początkowego stężenia siarczanów obecnych w chromowych ściekach garbarskich na wydajność i efektywność rozdział filtrowanego roztworu na dwie kąpiele umożliwiając jego ponowne wykorzystanie. Stwierdzono, że wysokie początkowe stężenie siarczanów sprzyja łatwiejszemu przenikaniu jonów chlorkowych przez membranę do permeatu, ale przyczynia się również do wydłużenia czasu potrzebnego na uzyskanie założonego współczynnika zatężenia jonów chromu(III) w retentacie.The effect of sulphate concentration in chromium tannery wastewater on the productivity and effectiveness of the filtered solution enabling its distribution on two reusable baths was determined. The hight initial sulphate concentration supported the simpler permeation of chloride ions throught the membrane to permeate and also increased the time needed to obtain the defined rate of chromium(III) concentration factor in retentate

Removal of Cr(III) ions from salt solution by nanofiltration: experimental and modelling analysis

The aim of this study was experimental and modelling analysis of the nanofiltration process used for the removal of chromium(III) ions from salt solution characterized by low pH. The experimental results were interpreted with Donnan and Steric Partitioning Pore (DSP) model based on the extended Nernst-Planck equation. In this model, one of the main parameters, describing retention of ions by the membrane, is pore dielectric constant. In this work, it was identified for various process pressures and feed compositions. The obtained results showed the satisfactory agreement between the experimental and modelling data. It means that the DSP model may be helpful for the monitoring of nanofiltration process applied for treatment of chromium tannery wastewater

Analysis of polymeric nanofiltration membranes by modern techniques

Za pomocą nowoczesnych technik analizy powierzchni, takich jak: pomiary potencjału zeta, skaningowa mikroskopia elektronowa, mikroskopia sił atomowych oraz rentgenowska spektroskopia fotoelektronów, zbadano dwa rodzaje membran polimerowych przeznaczonych do nanofiltracji. Stwierdzono, że ww. techniki analityczne umożliwiają komplementarne określenie właściwości fizykochemicznych powierzchni polimerowych membran nanofiltracyjnych, a tym samym ułatwiają dobór membrany do określonego zastosowania.In the paper, two types of nanofiltration polymeric membranes are examined using modern techniques including zeta potential measurement, scanning electron microscopy, atomic force microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. The authors argue that the presented techniques are suitable for the complementary determination of physicochemical properties of polymeric nanofiltration membranes and consequently give information necessary for the proper selection of amembrane for a particular application