Ефективність застосування поліоксихлориду алюмінію для очищення питної води

Abstract

В статті наведено результати дослідження ефективності алюмовмісних коагулянтів для очищення природної води р. Дніпро. Поверхневі водибасейну річки Дніпро характеризуються високим вмістом органічних сполук природного походження, наявність яких зумовлює кольоровість води та суттєво впливає на перебіг процесів її очищення. У разі використання для очищення такої води реагенту сульфату алюмінію виникає потреба у збільшенні дози реагенту, що може спричинити підвищення вмісту залишкового алюмінію в очищеній воді. Одним з технологічних рішень щодо підвищення ефективності очищення води є заміна традиційного сульфату алюмінію сучасними високоефективними реагентами, зокрема поліоксихлоридом алюмінію (ПОХА). За результатами експериментальних досліджень нами проведено порівняльний аналіз ефективності застосування коагулянтів сульфату алюмінію та поліокисхлоридів алюмінію з різним ступенем основності. Встановлено, що для природної води р. Дніпро, яка характеризується високим вмістом органічних речовин та забарвленості, найкращі результати одержано у разі застосування поліоксихлориду алюмінію зі ступенем основності 35–45 %. Загалом ефективність очищення води поліоксихлоридами у порівнянні з сульфатом алюмінію вища за такими показниками якості: забарвленості на 10–15 %; каламутності – 10 %, вмісту залізу загального – 20–25 %; перманганатної окиснюваності – 15–20 %. Розроблено рівняння регресії, що описують залежності вищезазначених показників якості очищеної води від дозування реагентів. На основі методів оптимізації технологічних процесів встановлено, що раціональне дозування поліоксихлоридів для очищення малокаламутної кольорової природної води річки Дніпро складає порядку 40–50 мг/дм3, а для сульфату алюмінію – 90–100 мг/дм3. Застосування методів математичного моделювання та оптимізації при практичному визначенні раціонального дозування коагулянтів для поверхневих вод різної якості дозволяє ефективно корегувати технологічний процес задля забезпечення високої якості питної води відповідно до нормативних вимог.

The article presents the results of research into the effectiveness of aluminum-containing coagulants for the purification of natural water of the Dnipro River. The surface waters of the Dnipro River basin are characterized by a high content of organic compounds of natural origin, the presence of which determines the coloration of the water and significantly affects the course of its purification processes. If the aluminum sulfate reagent is used to purify such water, there is a need to increase the dose of the reagent, which can cause an increase in the content of residual aluminum in the purified water. One of the technological solutions for increasing the efficiency of water purification is the replacement of traditional aluminum sulfate with modern highly effective reagents, in particular aluminum polyoxychloride. Based on the results of experimental studies, we have conducted a comparative analysis of the effectiveness of the use of aluminum sulfate coagulants and aluminum polyoxychlorides with different degrees of basicity. It was established that for the natural water of the Dnipro River, which is characterized by a high content of organic substances and coloration, the best results were obtained in the case of using aluminum polyoxychloride with a degree of basicity of 35–45 %. In general, the efficiency of water purification with polyoxychlorides is higher in comparison with aluminum sulfate according to the following quality indicators: coloration by 10–15 %; turbidity – 10%, total iron content – 20–25 %; permanganate oxidizability – 15–20 %. Have been developed the regression equation that describe the dependence of the above indicators of the quality of purified water on the dosage of reagents. On the basis of the methods of optimization of technological processes, it was established that the rational dosage of polyoxychlorides for cleaning slightly turbid colored natural water of the Dnipro River is about 40–50 mg/dm3, and for aluminum sulfate – 90–100 mg/dm3. The application of mathematical modeling and optimization methods in the practical determination of the rational dosage of coagulants for surface water of different quality makes it possible to effectively adjust the technological process in order to ensure the high quality of drinking water in accordance with regulatory requirements.