Odstraňování organického znečištění z technologických vod vznikajících při výrobě organických chemických specialit

Bc. Lenka Svašková

Master's thesis

Removal of organic pollution from technological water arising during the production

Abstract:

Tato diplomová práce je zaměřena na odstraňování organického znečištění z technologických vod s obsahem barviv pomocí adsorpce na alternativní sorbenty a dále je práce zaměřena na možnosti recyklace vybraných sorbentů. Jako výchozí technologické vody byly použity vodné filtráty z výroby barviv dodané společností Synthesia a.s. v Pardubicích, a to konkrétně vodné filtráty z výroby kyseliny azobarbiturové a Ostazinové černi HN-Cr. Adsorpce barviv na konvenční adsorbent aktivní uhlí byla porovnávána se sorpcí na alternativní sorbenty jako je například biochar, bentonit či celulóza. Dále byly testovány metody recyklace nasycených uhlíkatých sorbentů (biochar, aktivní uhlí) pomocí vodných roztoků hydroxidu sodného. U vzniklých vodných roztoků po desorpcích byly hodnoceny možnosti degradace (Fentonova oxidace či reduktivní metody) testovaných vod znečištěných barvivy. Účinnost odstranění barviv z technologických vod byla hodnocena na základě rozdílů hodnot absorbance, které byly doplněny analýzami souhrnných parametrů CHSKCr, TOC či AOX před a po provedení separačního procesu. Jak se dalo očekávat, nejvyšší účinnosti odstranění barviv z vod bylo dosaženo použitím konvenčního aktivního uhlí. Nicméně, jako účinný alternativní sorbent se ukázal být i biochar. Z výzkumu provedeného v rámci této diplomové práce vyplývá, že aplikace biocharu pro separaci barviv z vod a jeho následná regenerace a recyklace se jeví jako vhodná, účinná a potenciálně ekonomicky příznivá metoda odstraňování barviv z technologických vod. Následná metoda chemické degradace barviv obsažených v roztocích po desorpci se taktéž ukázala být jako efektivní.

Abstract:

This thesis is focused on elimination of organic pollution from technological water contaminated with dyes using alternative sorbents and on the possibility of recycling of deactivated sorbents. Tested waste technological water from the production of dyes was supplied from Synthesia a.s. (Pardubice) Co. Namely, two types of aqueous filtrates obtained from isolation of azobarbituric acid and Reactive Black 8. Adsorption of dyes by conventional activated charcoal was compared with alternative sorbents such as biochar, bentonite or celullose. Furthermore, there were tested methods of recycling saturated carbonaceous sorbents (biochar, activated charcoal) by using sodium hydroxide solution. Obtained desorbates were evaluated for potential degradation (Fenton oxidation or reductive methods). The efficiencies of dyes removal from technological waters was evaluated by differences in absorbance and other parameters such as COD, TOC or AOX before and after the separation process. The highest efficiency of dye removal from waters has been demonstrated by the use of conventional activated charcoal. Biochar has been evaluated also as an effective alternative sorbent for both tested waste technological water. By research in this thesis follows that the application of biochar for dye separation from waste waters and its subsequent regeneration appears to be an appropriate, efficient and potentially economically beneficial method. The subsequent method of chemical degradation of dyes contained in desorbates also proved to be effective way.

Keywords

Organické znečištění, technologické vody, barviva, azobarviva, kyselina azobarbiturová, Ostazinová čerň HN-Cr, sorpce, biochar, aktivní uhlí, celulóza, bentonit

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 5. 2022

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Tomáš Weidlich, Ph.D.

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Master programme / field:
Sustainable Development in Chemistry and Technology / Sustainable Development in Chemistry and Technology