PL232863B1 - Sposób oczyszczania ścieków pralniczych - Google Patents
Sposób oczyszczania ścieków pralniczychInfo
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims description 29
- 238000005406 washing Methods 0.000 title description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims description 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 11
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 11
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 8
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 5
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 14
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 12
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 7
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 7
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000010797 grey water Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
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)
- Zastrzeżenie patentowe1. 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.
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) |
-
2015
- 2015-06-09 PL PL412606A patent/PL232863B1/pl unknown
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 |