Застосування залізовмісних коагулянтів для очищення річкової води у холодну пору року

Abstract

Класична технологія очищення річкової води ґрунтується на використанні у якості коагулянту сульфату алюмінію. Проте, в результаті підвищення вимог до вмісту залишкового алюмінію у питній воді, виникає питання про заміну алюмовмісних коагулянтів на більш безпечні. Особливо це актуально для холодної пори року, коли різко підвищується гідратація золю гідроксиду алюмінію і підвищується вміст залишкового алюмінію у питній воді. Метою даної роботи стало дослідження застосування для очищення річкової води у холодну пору року кількох варіантів залізовмісних коагулянтів, а також їх комбінування. Аналізуючи одержані результати досліджень очищення води хлоридом заліза (III) FeCl3, за t води +5°C, можна зробити висновки, що найменші значення каламутності і кольоровості досягаються за дозування коагулянту FeCl3 35 мг/дм³ и складають 50 мг/дм³ і 1,0 º ПКШ відповідно. Таким чином, очищена вода за каламутністю не відповідає вимогам ДСанПіН 2.2.4-171-10, а от кольоровість в межах нормативних значень. Експериментальні дослідження показали, що коагулянт хлорид заліза ефективно знебарвлює річкову воду в умовах низьких температур. Очищення води сульфатом заліза (ІІІ) Fe2(SO4)3 за t води +6°C показало, що найменші значення каламутності досягаються при витраті реагенту Fe2(SO4)3 35 мг/дм³ –каламутність при цьому складає 37,5 мг/дм³, що краще, ніж з FeCl3, але суттєво перевищує норму. Мінімальні ж значення кольоровості фіксуються за витрати Fe2(SO4)3 25 мг/дм³ і складають 12º ПКШ, що повністю задовольняє вимогам до питної води. Розрахований ефект коагуляційного очищення води сульфатом заліза (ІІІ) ілюструє кращий результат прояснення води, ніж для хлориду заліза. Ефективність очищення холодної води змішаним коагулянтом Fe2(SO4)3+FeCl3 значно вища, ніж при роботі з кожним з цих коагулянтів окремо. Найменші показники каламутності і кольоровості спостерігалися при кількості використаного коагулянту 25 мг/дм³ та складали: каламутність – 1,08 мг/дм³, кольоровість – 1,85º ПКШ. Виникає синергічний ефект – підсилюються властивості кожного. Окремо хлорид заліза (ІІІ) має кращі знебарвлюючі властивості, а сульфат заліза (ІІІ) ефективніше прояснює воду. Сумісна ж їх дія проявляється в якісному очищенні за обома показниками.The classic technology of river water purification is based on the use of aluminum sulfate as a coagulant. However, as a result of increasing requirements for the content of residual aluminum in drinking water, the question of replacing aluminum-containing coagulants with safer ones arises. This is especially relevant for the cold season, when the hydration of aluminum hydroxide sol increases sharply and the content of residual aluminum in drinking water increases. The purpose of this work was to study the use of several variants of iron-containing coagulants for cleaning river water in the cold season, as well as their combination. Analyzing the obtained results of water purification studies with iron (III) chloride FeCl3, for water t=+5°C, we can conclude that the lowest values of turbidity and color are achieved with a dosage of FeCl3 coagulant of 35 mg/dm³ and are 50 mg/dm³ and 1,0º PKSH, respectively. Thus, the purified water does not meet the requirements of DSanPiN 2.2.4-171-10 in terms of turbidity, but the color is within the normative values. Experimental studies have shown that ferric chlorides coagulant effectively discolors river water at low temperatures. Purification of water with iron sulfate (ІІІ) Fe2(SO4)3 at t of water +6°C showed that the lowest turbidity values are achieved when the Fe2(SO4)3 reagent consumption is 35 mg/dm³ – turbidity is 37,5 mg/dm³, which is better than with FeCl3, but significantly exceeds the norm. The minimum values of chroma are recorded for Fe2(SO4)3 consumption of 25 mg/dm³ and are 12º PKSH, which fully meets the requirements for drinking water. The calculated effect of coagulation water treatment with iron (III) sulfate illustrates a better water clarification result than for iron chloride. The efficiency of cold water purification with the mixed coagulant Fe2(SO4)3+FeCl3 is much higher than when working with each of these coagulants separately. The lowest indicators of turbidity and color were observed when the amount of coagulant used was 25 mg/dm³ and were: turbidity – 1.08 mg/dm³, color – 1.85º PKSH. A synergistic effect occurs – the properties of each are strengthened. Separately, iron (III) chloride has better decolorizing properties, and iron (III) sulfate clarifies water more effectively. Their joint action is manifested in high-quality cleaning according to both indicators.