Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AURA
AUTO MOTO SERWIS
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
GAZETA CUKROWNICZA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ODZIEŻ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
Menu
Menu
Menu
Prenumerata
Prenumerata
Publikacje
Publikacje
Drukarnia
Drukarnia
Kolportaż
Kolportaż
Reklama
Reklama
O nas
O nas
ui-button
Twój Koszyk
Twój koszyk jest pusty.
Niezalogowany
Niezalogowany
Zaloguj się
Zarejestruj się
Reset hasła
Czasopismo
|
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
|
Rocznik 2024 - zeszyt 2
Forward osmosis as an effective concentration method for cationic surfactant solutions
Osmoza prosta jako skuteczna metoda zatężania roztworów kationowych substancji powierzchniowo czynnych
10.15199/17.2024.2.5
Aleksandra Klimonda
Izabela Kowalska
nr katalogowy: 147446
10.15199/17.2024.2.5
Streszczenie
The paper presents experimental results on the effectiveness of forward osmosis (FO) for the recovery and concentration of cationic surfactants (quaternary ammonium salts) from solutions with a wide range of concentrations (50-1000 mg/L). The membrane process ensured an almost 100% separation of cationic surfactants and an effective concentration of the solution components without a leakage into the receiving solution. It has been shown that FO is a membrane technique that allows achieving the goals of a circular economy through an effective concentration and recovery of the compounds and water from the purified solutions
Abstract
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących skuteczności osmozy prostej (FO) do odzyskiwania i zatężania kationowych substancji powierzchniowo czynnych (czwartorzędowych soli amoniowych) z roztworów o szerokim zakresie stężeń (50-1000 mg/L). Proces membranowy zapewniał niemal 100% separację kationowych substancji powierzchniowo czynnych oraz skuteczne zatężenie składników roztworu bez ich przecieku do roztworu odbierającego. Wykazano, że FO jest techniką membranową pozwalająca na osiągnięcie celów gospodarki o obiegu zamkniętym, poprzez skuteczne zatężanie oraz odzyskiwanie składników oczyszczanego roztworu i wody
Słowa kluczowe
circular economy
quaternary-ammonium compound
membrane separation process
surfactant
Keywords
gospodarka o obiegu zamkniętym
czwartorzędowy związek amoniowy
proces membranowy
substancja powierzchniowo czynna
Bibliografia
[1] Aende, A., Gardy, J., Hassanpour, A. 2020. „Seawater desalination: a review of forward osmosis technique, its challenges, and future prospects“. Processes, 8 (8), 901. https://doi.org/10.3390/pr8080901. [2] Ahmadizadeh, R., Shokrollahzadeh, S., Latifi, S.M. 2019. “Mass transfer study in saline water treatment by forward osmosis process”. Advances in Environmental Technology (3): 141-148. https://doi. org/10.22104/AET.2020.3946.1195. [3] Arslan, A., Topkaya, E., Bingöl, D., Veli, S. 2018. „Removal of anionic surfactant sodium dodecyl sulfate from aqueous solutions by O3/UV/ H2O2 advanced oxidation process: process optimization with response surface methodology approach“. Sustainable Environment Research, 28 (2): 65-71. https://doi.org/10.1016/j.serj.2017.11.002. [4] Bahoosh, M., Shokrollahzadeh, S., Kashi, E., Rosyami, K. 2021. „Simulation of forward osmosis process: modification of mass transfer coefficient and osmotic pressure equations”. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9 (6), 106698. https://doi.org/10.1016/j. jece.2021.106698. [5] Barambu, N.F., Peter, D., Yusoff, M.H.D., Bilad, M.R., Shamsuddin, N., Marbelia, L., Nordin, N.A.H., Jaafar, J. 2020. „Detergent and water recovery from laundry wastewater using tilted panel membrane filtration system“. Membranes, 10 (10): 260-269. https://doi.org/10.3390/ membranes10100260. [6] Başar, C.A. 2018.“ A mathematical model for adsorption of surfactant onto powdered activated carbon. Iranian“. Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 37(6): 125-131. https://doi.org/10.30492/ijcce.2018.31721. [7] Bhinder, A., Shabani, S., Sadrzadeh, M. 2017. Effect of Internal and External Concentration Polarizations on the Performance of Forward Osmosis Process. [In:] Du, H., Thompson, A., Wang, X. Osmotically driven membrane processes – approach, development and current status. InTech. https://doi.org/10.5772/intechopen. [8] Bindes, M.M., Franco Jr., M. R. 2015. „Surfactant removal from aqueous solutions onto activated carbon using UV spectroscopy“. Desalination and Water Treatment, 56 (11):2890-2895. https://doi.org/10.1080/1 9443994.2014.963157. [9] Blandin, G., Verliefde, A.R.D., Comas, J., Rodriguez-Roda, I., LeClech, P. 2016. „Efficiently combining water reuse and desalination through forward osmosis-reverse osmosis (FO-RO) hybrids: a critical review“. Membranes, 6(3), 37. https://doi.org/10.3390/membranes6030037 10.3390/membranes6030037. [10] Boussu, K., Kindts, C., Vandecasteele, C., Van der Bruggen, B. 2007. “Surfactant fouling of nanofiltration membranes: measurements and mechanisms”. ChemPhysChem, 8 (12):1836-1845. https://doi. org/10.1002/cphc.200700236. [11] Chaoui, I., Abderafi, S., Vaudreuil, S., Bounahmidi, T. 2019. „Water desalination by forward osmosis: draw solutes and recovery methods – review“. Environmental Technology Reviews, 8 (1) 25-46. https://doi.or g/10.1080/21622515.2019.1623324 [12] Chun, Y., Mulcahy, D., Zou, L., Kim, I.S. 2017. „A Short Review of Membrane Fouling in Forward Osmosis „.Processes. Membranes, 7 (30). https://doi.org/10.3390/membranes7020030. [13] Fathi, M.B., Fathi, M., Alamdari, E.K., Alorro, R.D. 2017. „Mechanism and equilibrium modeling of Re and Mo adsorption on a gel type strong base anion resin“. Russian Journal of Applied Chemistry, 90 (9): 1504- 1513. https://doi.org/10.1134/S1070427217080208. [14] Giagnorio, M., Ricceri, F., Riraferri, A. 2019. „Desalination of brackish groundwater and reuse of wastewater by forward osmosis coupled with nanofiltration for draw solution recovery“. Water Research, 153, 134- 143. https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.01.014. [15] Grzegorzek, M., Majewska-Nowak, K. 2018. „The use of micellar-enhanced ultrafiltration (MEUF) for fluoride removalfrom aqueous solutions”. Separation and Purification Technology (195): 1-11. https://doi. org/10.1016/j.seppur.2017.11.022 [16] Hajaya, M. G., Tezel, U., Pavlostathis, S.G. 2011. „Effect of temperature and benzalkonium chloride on nitrate reduction“. Bioresource Technology, 103 (8) :5039-5047. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.01.080. [17] Haupt, A., Lerch, A. 2018. „Forward osmosis application in manufacturing industries: a short review“. Membranes, 8 (3), 47. https://doi. org/10.3390/membranes8030047 [18] Hickenbottom, K.L., Hancock, N.T., Hutchings, N.R., Appleto, E.W., Beaudry, E.G., Xu, P., Cath, T.Y. 2013. „Forward osmosis treatment of drilling mud and fracturing wastewater from oil and gas operations“. Desalination, (312): 60–66. https://doi.org/10.1016/j.desal.2012.05.037 [19] Hu B., Jiang M., Zhao S., Ji X., Shu Q., Tian B., He T., Zhang L. 2019. „Biogas slurry as draw solution of forward osmosis process to extract clean water from micro-polluted water for hydroponic cultivation“. Journal of Membrane Science (576): 88–95. https://doi.org/10.1016/j. memsci.2019.01.029 [20] Huang, J.H., Zhao, Y., Zeng, G.M., Peng, L., Li, X., Liu, L.X., Li, F., Shi, L.X., Yuan, F. 2015.“ Micellar-enhanced ultrafiltration for the solubilization of various phenolic compounds with different surfactants“. Water Science & Technology, 72 (4): 623-631. https://doi.org/10.2166/ wst.2015.257 [21] Ibraheem, B.M., Aani, S.A., Alsarayreh, A.A., Alsalhy, Q.F., Salih, I.K. 2023. „Forward osmosis membrane: review of fabrication, modification, challenges and potential”. Membranes, 13 (4), 379. https://doi. org/10.3390/membranes13040379 [22] Internet page of Water conditioning and purification international magazine, The Potential for Industrial Wastewater Reuse. https://wcponline.com/2020/12/15/the-potential-for-industrial-wastewater-reuse/ (access: 9 Nov. 2023) [23] Iskander, S.M., Zou, S., Brazil, B., Novak, J.T., He, Z. 2017. „Energy consumption by forward osmosis treatment of landfill leachate for water recovery“. Waste Management (63 ):284-291. https://doi. org/10.1016/j.wasman.2017.03.026 [24] Karamov, E.V., Larichev, V.F., Kornilaeva, G.V., Fedyakina, I.T., Turgiev, A.S., Shibaev, A.V., Molchanov, V.S., Philippova, O.E., Khokhlov, A.R. 2022. „Cationic surfactants as disinfectants against SARSCoV-2“. International Journal of Molecular Science, 12, 6645. https:// doi.org/10.3390/ijms23126645.3 [25] Kaya, J., Dayanir, S. 2020. „Application of nanofiltration and reverse osmosis for treatment and reuse of laundry wastewater“. Journal of Environmental Health Science and Engineering, 18 (2): 699–709. https:// doi.org/10.1007/s40201-020-00496-7 [26] Khan, R., Inam, M.A., Iqbal, M.M., Shoaib, M., Park, D.R., Lee, K.H., Shin, S., Khan, S., Yeom, I.T. 2019. „Removal of ZnO nanoparticles from natural waters by coagulation-flocculation process: influence of surfactant type on aggregation“. Dissolution and Colloidal Stability, Sustainability, 11 (1): 17-39. https://doi.org/10.3390/su11010017 [27] Klimonda, A., Kowalska, I. 2019. „Application of polymeric membranes for the purification of solutions containing cationic surfactants“. Water Science and Technology, 79 (7):1241-1252. https://doi. org/10.2166/wst.2019.115 [28] Klimonda, A., Kowalska, I. 2021.” Sequential process: membrane filtration and ion exchange as an effective method for water solution purification containing cationic surfactants”. Desalination and Water Treatment, 214, 232-241. https://doi.org/10.5004/dwt.2021.26663 [29] Kulthe, S., Choudhari, Y.M., Inamdar, N.N., Mourya, V. 2012. „Polymeric micelles: authoritative aspects for drug delivery“. Designed Monomers and Polymers, 15 (5):465-521. https://doi.org/10.1080/1385 772X.2012.688328 [30] Kumar, S., Bhattarai, A., Chatterjee, S. 2013. „Applications of surfactants in modern science and technology“. Modern Trends in Science and Technology, 147-158. [31] Mohammadifakhr, M., de Grooth, J., Roesink, H.D.W., Kamperman, A.J.B. 2020. „Forward osmosis: a critical review. Processes“.8 (4), 404. https://doi.org/10.3390/pr8040404 [32] Mondal, B., Adak, A., Datta, P. 2021. „Integrated UV–H2O2 and biological treatment processes for the removal of cationic surfactant“. Journal of Envvironmental Engineering and Science, 16 (2): 85-93. https://doi. org/10.1680/jenes.20.00027 [33] Nascimento, C.O.C., Veit, M.T., Palácio, S.M., Gonçalves, G.C., Fagundes-Klen, M.R. 2019. „Combined application of coagulation/flocculation/sedimentation and membrane separation for the treatment of laundry wastewater“. Hindawi International Journal of Chemical Engineering, 324710. https://doi.org/10.1155/2019/8324710 [34] Ogilvie, B.H., Solis-Leal, A., Lopez, J.B., Poole, B.D., Robinson, R.A., Berges, B.K. 2021. „Alcohol-free hand sanitizer and other quaternary ammonium disinfectants quickly and effectively inactivate SARS-CoV-2“. Journal of Hospital Infection, 108, 142–145. https://doi. org/10.1016/j.jhin.2020.11.023 [35] Pisárčik, M., Devínsky, F., Pupák, M. 2015. „Determination of micelle aggregation numbers of alkyltrimethylammonium bromide and sodium dodecyl sulfate surfactants using time-resolved fluorescence quenching“. Open Chemistry (13):922-931. https://doi.org/10.1515/chem-2015- 0103 [36] Pugh, R.J.2016. Bubble and Foam Chemistry. Cambridhe Univeristy Press. https://doi.org/10.1017/CBO9781316106938 [37] Rastogi, N.K. 2016. „Opportunities and challenges in application of forward osmosis in food processing“. Critical Reviews in Food Science and Nutrition (56) :266–291. https://doi.org/10.1080/10408398.2012.72 4734 [38] Shaban, S.M., Kang, J., Kim, D-H. 2020. „Surfactants: recent advances and their applications“. Composites Communications, 22, 100537. https://doi.org/10.1016/j.coco.2020.100537 [39] Singh, S.K., Sharma, C., Maiti, A. 2021. “A comprehensive review of standalone and hybrid forward osmosis for water treatment: membranes and recovery strategies of draw solutions”. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9 (4), 105473. https://doi.org/10.1016/j. jece.2021.105473 [40] Specification data sheet of BAC surfactant (MP Biomedicals). [41] Specification data sheet of CTAB surfactant (Sigma-Aldrich). [42] Sung-Jo, K., Kook, S., O’Rourke, B.E., Lee, J., Hwang, M., Kobayashi, Y., Suzuki, R., Kim, I.S. 2017. „Characterization of pore size distribution (PSD) in cellulose triacetate (CTA) and polyamide (PA) thin active layers by positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS) and fractional rejection (FR) method“. Journal of Membrane Science( 527): 143-151. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2016.12.064 [43] Sutterlin, H., Alexy, R., Coker, A., Kummerer, K. 2008. „Mixtures of quaternary ammonium compounds and anionic organic compounds in the aquatic environment: elimination and biodegradability in the closed bottle test monitored by LC-MS/MS“. Chemosphere, 72 (3): 479-484. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2008.03.008 [44] Wu, C., Mouri, H., Chen, S., Zhang, D., Koga, M., Kobayashi, J. 2016.“ Removal of trace-amount mercury from wastewater by forward osmosis“. Journal of Water Process Engineering (14): 108–116. https://doi. org/10.1016/j.jwpe.2016.10.010 [45] Zhao, S., Gao, B., Yue, Q., Sho,n H.K. 2015. “The performance of forward osmosis process in treating the surfactant wastewater: the rejection of surfactant, water flux and physical cleaning effectiveness”. Chemical Engineering Journal, 281 (1): 688-695. https://doi. org/10.1016/j.cej.2015.07.003 [46] Zhao, Y., Duan, L., Liu, X., Song, Y. 2022. “Forward osmosis technology and its application on microbial fuel cells: a review”. Membranes, 12 (12), 1254. https://doi.org/10.3390/membranes12121254
Treść płatna
Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp -
zaloguj się
.
Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!
Publikacja
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-2 , nr katalogowy 147446
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
10.00 zł
Do koszyka
Zeszyt
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA- e-zeszyt (pdf) 2024-2
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
38.00 zł
Do koszyka
Prenumerata
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
360.00 zł
Do koszyka
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - papierowa prenumerata roczna
432.00 zł brutto
400.00 zł netto
32.00 zł VAT
(stawka VAT 8%)
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - pakowanie i wysyłka
42.00 zł brutto
34.15 zł netto
7.85 zł VAT
(stawka VAT 23%)
474.00 zł
Do koszyka
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)
552.00 zł brutto
511.11 zł netto
40.89 zł VAT
(stawka VAT 8%)
552.00 zł
Do koszyka
Zeszyt
2024-2
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH