PL232863B1 - Sposób oczyszczania ścieków pralniczych - Google Patents

Sposób oczyszczania ścieków pralniczych

Info

Publication number
PL232863B1
PL232863B1 PL412606A PL41260615A PL232863B1 PL 232863 B1 PL232863 B1 PL 232863B1 PL 412606 A PL412606 A PL 412606A PL 41260615 A PL41260615 A PL 41260615A PL 232863 B1 PL232863 B1 PL 232863B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
wastewater
water
conductivity
treatment
organic carbon
Prior art date
Application number
PL412606A
Other languages
English (en)
Other versions
PL412606A1 (pl
Inventor
Sylwia Mozia
Magdalena Janus
Antoni Waldemar Morawski
Piotr Brożek
Jacek Mazur
Sławomira Bering
Krzysztof Tarnowski
Original Assignee
Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie filed Critical Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie
Priority to PL412606A priority Critical patent/PL232863B1/pl
Publication of PL412606A1 publication Critical patent/PL412606A1/pl
Publication of PL232863B1 publication Critical patent/PL232863B1/pl

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania ścieków pralniczych z wykorzystaniem fotokatalizy oraz procesów membranowych.
W skład ścieków pralniczych wchodzą trzy główne grupy substancji: (1) substancje znajdujące się w pobieranej wodzie, używanej następnie do prania i płukania (głównie sole), (2) detergenty oraz (3) zanieczyszczenia pochodzące z pranych tkanin (tłuszcze, barwniki, mikrowłókna, mikroorganizmy i in.). Ścieki pralnicze mogą zawierać nawet kilkaset mg/dm3 zawiesin, a wartości chemicznego zapotrzebowania tlenu (ChZT) i biochemicznego zapotrzebowania tlenu (BZT5) z reguły przekraczają kilkaset mg O2/dm3.
Stosowane obecnie technologie oczyszczania ścieków pralniczych obejmują przede wszystkim układy konwencjonalne, oparte na filtracji/koagulacji/sedymentacji, wspomaganych czasami adsorpcją na węglu aktywnym lub utlenianiem [F. Janpoor i in., J. Chem. Technol. Biotechnol., 86 (2011) 11131120; J. Ahmad i in., Resources, Conservation and Recycling 52 (2008) 973-978; F. Li i in., Science of the Total Environment 407 (2009) 3439-3449]. Układy takie nie zapewniają jednak uzyskania wystarczającego stopnia redukcji zanieczyszczeń, przez co nie ma możliwości odzysku i ponownego wykorzystania wody w procesie prania lub płukania. Z tego powodu poszukuje się nowych technologii oczyszczania ścieków z pralni przemysłowych.
Dane literaturowe wskazują na wysoką efektywność metod biologicznych w oczyszczaniu ścieków pralniczych. Połączenie oczyszczania biologicznego w warunkach tlenowych z filtracją i dezynfekcją zaproponowane zostało jako jedno z najkorzystniejszych konwencjonalnych rozwiązań technologicznych, umożliwiających odzysk wody ze ścieków szarych [F. Li i in., Sci. Total Environ. 407 (2009) 3439-3449].
Znacznym potencjałem aplikacyjnym w odniesieniu do oczyszczania ścieków pralniczych charakteryzują się techniki ciśnieniowe: mikrofiltracja (MF), ultrafiltracja (UF), nanofiltracja (NF) i odwrócona osmoza (RO) oraz układy hybrydowe łączące MF/UF z oczyszczaniem biologicznym - tzw. bioreaktory membranowe (MBR).
Problem zbyt niskiej jakości oczyszczonej wody pojawia się jednak w przypadku stosowania MF lub UF jako samodzielnych procesów. Li i in. [Li F. i in., Water Sci. Technol. 2008; 57(12): 1901-1907] na podstawie badań oczyszczania wód szarych w procesie UF z zastosowaniem zanurzeniowego modułu spiralnego (rozmiar porów membrany: 0.0062 μm) wykazali, że możliwe jest całkowite usunięcie mętności, jednak stężenie ogólnego węgla organicznego (OWO) zostało obniżone tylko o 80%. Stężenie azotu (Nog) ogólnego pozostało niezmienione, a fosforu (Pog) obniżone o ok. 30%. Permeat tak niskiej jakości nie może być zawrócony do procesu płukania. Zastosowanie MF do odzysku wody ze ścieków z pralni przydomowej przedstawione zostało w patencie autorstwa Raneya i in. [H.K. Raney i in., Shell Oil Company, US, System and method for economically and environmentally friendly central processing of home laundry, United States Patent, US 7,000,437 B2, 21.02.2006, 41 stron]. Omówiono przykłady odzysku wody z cyklu prania i cyklu płukania łącznie i oddzielnie. Główną wadą przedstawionych rozwiązań była niska jakość permeatu. Zastosowanie MF do odzysku wody z pralni komercyjnych przedstawiono natomiast w patencie US 6,195, 825 B1 [R.J. Jones, WastewaterResources Inc. US, Laundry wash-cycle water recovery system, United States Patent, US 6,195, 825 B1, 6.03.2001, 7 stron]. W tym przypadku skupiono się jednak głównie na separacji cząstek o średnicy > 5 μm i nie przedstawiono żadnych danych dotyczących innych parametrów oczyszczanych ścieków.
Z powodu niskiej jakości permeatu, samodzielne procesy MF i UF mają niewielki potencjał aplikacyjny w odniesieniu do odzysku i recyklingu wody w pralniach przemysłowych. W niektórych przypadkach możliwy jest zawrót permeatu MF/UF do procesu prania, gdzie nie jest wymagana wysoka jakość wody, jednakże liczba cykli zawracania jest ograniczona do maksymalnie 3-4, ze względu na wzrost stężenia substancji organicznych i nieorganicznych w pętli recyrkulacyjnej [J. Guilbaud i in., Resources, Conservation and Recycling 55 (2010) 148-154]. Znacznie wyższą jakość permeatu można uzyskać stosując RO lub NF.
Nieoczekiwanie okazało się, że zastosowanie fotokatalizy w połączeniu z nanofiltracją, umożliwia odzysk wody, która może być zawraca nawet do etapu płukania.
Sposób oczyszczania ścieków pralniczych, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że wstępnie oczyszczone biologicznie ścieki pralnicze poddaje się procesowi fotokatalizy z wykorzystaniem fotokatalizatora na bazie TiO2 osadzonego na macie z włókna szklanego, przez co najmniej 60 godzin. Następnie
PL 232 863 B1 poddaje się je procesowi nanofiltracji z użyciem membrany o retencji co najmniej 90%, z zastosowaniem ciśnienia trans membranowego od 5 do 15 barów.
W wyniku zastosowania sposobu według wynalazku otrzymuje się powyżej 96% redukcję zawartości węgla organicznego i ponad 99% redukcję przewodności ścieków.
Sposób według wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.
P r z y k ł a d 1
Procesowi oczyszczania poddano ścieki pralnicze, które wstępnie zostały oczyszczone na oczyszczalni biologicznej, po wstępnym oczyszczeniu parametry ścieków były następujące: pH 8,06; przewodność 2351 gS/cm, OWO (ogólny węgiel organiczny) 19,02 mg/l. Ścieki poddano procesowi fotokatalitycznego utleniania w instalacji fotokatalitycznej o pojemności 1,5 m3, zastosowano komercyjny fotokatalizator, ditlenek tytanu P25 (Evonik, Niemcy) składający się z 80% anatazu i 20% rutylu. Katalizator immobilizowano na macie z włókna szklanego o wymiarach 0,70 m3, ilość fotokatalizatora: 10 g. Źródłem promieniowania była lampa UV-Vis o natężeniu: 1108 W/m2 Vis i 384 W/m2.
Po 60 godzinach procesu fotokatalizy z zastosowaniem immobilizowanego na macie z włókna szklanego fotokatalizatora, parametry ścieków wynosiły: pH 8,71; przewodność 2160 gS/cm, OWO 1,59 mg/l. Stopień usunięcia ogólnego węgla organicznego wynosił: 91,64%. Ścieki po fotokatalizie poddano procesowo nanofiltracji z użyciem membrany o retencji MgSO4 powyżej 90%. Ciśnienie trans membranowe wynosiło 5 barów, po 2 godzinach prowadzenia procesu parametry ścieków po oczyszczeniu wynosiły: pH 8,67; przewodność 29,86 gS/cm, OWO (ogólny węgiel organiczny) 0,65 mg/l. Stopień usunięcia ogólnego węgla organicznego po fotokatalizie i nanofiltracji wyniósł: 96,58%, nastąpił też spadek przewodności o 98,73%. Woda ta może być ponownie zawrócona do etapu płukania.
P r z y k ł a d 2
Procesowi oczyszczania poddano ścieki pralnicze, które wstępnie zostały oczyszczone na oczyszczalni biologicznej, po wstępnym oczyszczeniu parametry ścieków były następujące: pH 8,06; przewodność 2351 gS/cm, OWO (ogólny węgiel organiczny) 19,02 mg/l. Ścieki poddano procesowi fotokatalitycznego utleniania w instalacji fotokatalitycznej o pojemności 1,5 m3, zastosowano komercyjny fotokatalizator, ditlenek tytanu P25 (Evonik, Niemcy) składający się z 80% anatazu i 20% rutylu. Katalizator immobilizowano na macie z włókna szklanego o wymiarach 0,70 m2, ilość fotokatalizatora: 10 g. Źródłem promieniowania była lampa UV-Vis o natężeniu: 1108 W/m2 Vis i 384 W/m2.
Po 60 godzinach procesu fotokatalizy z zastosowaniem immobilizowanego na macie z włókna szklanego fotokatalizatora, parametry ścieków wynosiły: pH 8,71; przewodność 2160 gS/cm, OWO 1,59 mg/l. Stopień usunięcia ogólnego węgla organicznego wynosił: 91,64%. Ścieki po fotokatalizie poddano procesowo nanofiltracji z użyciem membrany o retencji MgSO4 powyżej 90%. Ciśnienie transmembranowe wynosiło 10 barów, po 2 godzinach prowadzenia procesu parametry ścieków po oczyszczeniu wynosiły: pH 8,44; przewodność 22,51 gS/cm, OWO (ogólny węgiel organiczny) 0,62 mg/l. Stopień usunięcia ogólnego węgla organicznego po fotokatalizie i nanofiltracji wyniósł: 96,74%, nastąpił też spadek przewodności o 99,04%. Woda ta może być ponownie zawrócona do etapu płukania.
P r z y k ł a d 3
Procesowi oczyszczania poddano ścieki pralnicze, które wstępnie zostały oczyszczone na oczyszczalni biologicznej, po wstępnym oczyszczeniu parametry ścieków były następujące: pH 8,06; przewodność 2351 gS/cm, OWO (ogólny węgiel organiczny) 19,02 mg/l. Ścieki poddano procesowi fotokatalitycznego utleniania w instalacji fotokatalitycznej o pojemności 1,5 m3, zastosowano komercyjny fotokatalizator, ditlenek tytanu P25 (Evonik, Niemcy) składający się z 80% anatazu i 20% rutylu. Katalizator immobilizowano na macie z włókna szklanego o wymiarach 0,70 m2, ilość fotokatalizatora: 10 g. Źródłem promieniowania była lampa UV-Vis o natężeniu: 1108 W/m2 Vis i 384 W/m2.
Po 60 godzinach procesu fotokatalizy z zastosowaniem immobilizowanego na macie z włókna szklanego fotokatalizatora, parametry ścieków wynosiły: pH 8,71; przewodność 2160 gS/cm, OWO 1,59 mg/l. Stopień usunięcia ogólnego węgla organicznego wynosił: 91,64%. Ścieki po fotokatalizie poddano procesowo nanofiltracji z użyciem membrany o retencji MgSO4 powyżej 90%. Ciśnienie transmembranowe wynosiło 15 barów, po 2 godzinach prowadzenia procesu parametry ścieków po oczyszczeniu wynosiły: pH 8,56; przewodność 19,41 gS/cm, OWO (ogólny węgiel organiczny) 0,63 mg/l. Stopień usunięcia ogólnego węgla organicznego po fotokatalizie i nanofiltracji wyniósł: 96,69%, nastąpił też spadek przewodności o 99,17%. Woda ta może być ponownie zawrócona do etapu płukania.

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    1. Sposób oczyszczania ścieków, znamienny tym, że wstępnie oczyszczone biologicznie ścieki pralnicze poddaje się procesowi fotokatalizy z wykorzystaniem fotokatalizatora na bazie TiO2 osadzonego na macie z włókna szklanego, przez co najmniej 60 godzin, a następnie poddaje się procesowi nanofiltracji z użyciem membrany o retencji co najmniej 90%, z zastosowaniem ciśnienia trans membranowego 5:15 barów.
PL412606A 2015-06-09 2015-06-09 Sposób oczyszczania ścieków pralniczych PL232863B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL412606A PL232863B1 (pl) 2015-06-09 2015-06-09 Sposób oczyszczania ścieków pralniczych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL412606A PL232863B1 (pl) 2015-06-09 2015-06-09 Sposób oczyszczania ścieków pralniczych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL412606A1 PL412606A1 (pl) 2016-12-19
PL232863B1 true PL232863B1 (pl) 2019-08-30

Family

ID=57542491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL412606A PL232863B1 (pl) 2015-06-09 2015-06-09 Sposób oczyszczania ścieków pralniczych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL232863B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL412606A1 (pl) 2016-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Reddy et al. Textile wastewater treatment via membrane distillation
US20150068977A1 (en) Integrated membrane system for distributed water treatment
TW201121902A (en) Method and apparatus for generating fresh water, and method and apparatus for desalinating sea water
JP6194887B2 (ja) 淡水製造方法
Coelho et al. Microplastics removal from a hospital laundry wastewater combining ceramic membranes and a photocatalytic membrane reactor: Fouling mitigation, water reuse, and cost estimation
CN107857438B (zh) 一种化工企业及园区废水处理零排放工艺
CN104370426B (zh) 一种高温印染废水的处理装置和方法
Zheng et al. Membrane technology for municipal drinking water plants in China: progress and prospect
JP6600220B2 (ja) 電着塗装の水洗廃水リサイクル装置
JP4309633B2 (ja) 水処理方法
CN107215998A (zh) 一种废水的深度处理方法
Priyanka et al. Hybrid membrane technology: an alternative to industrial wastewater treatment
Namdeti et al. Membrane bioreactors: Integration of biological processes with membrane technology for wastewater treatment
Rashidi et al. Development of the ultra/nano filtration system for textile industry wastewater treatment
WO2015053717A2 (en) Mobile system for purifying and preparing drinkable water, chemical multimedia filter and operation thereof
Zakaria et al. Membrane technology for laundry wastewater treatment: Recent progresses and future outlook
WO2025219561A1 (en) Reverse osmosis pressure water treatment system using re-generated membrane
Uzal Effluent treatment in denim and jeans manufacture
Sharma et al. Polymeric membranes for water treatment
CN210656480U (zh) 一种采用dtro装置的洗烟废水回用处理装置
Vlahović et al. Optimizing textile effluents treatment: From conventional to cutting-edge solutions
Shalaby Advances in membrane technology for municipal wastewater treatment
Parmar et al. Efficient sea water Purification using Hybrid Nanofiltration system and ML for Optimization
Slusarski-Santana et al. Combination of Photocatalysis and membrane separation for treatment of dye wastewater
JP4304803B2 (ja) 水処理装置の洗浄方法および水処理装置