Wpływ obróbki termicznej melafiru na jego właściwości odkwaszające wodę

• Autorzy: Michel M. M. , Reczek L. , Siwiec T. , Wereda N.

Warianty tytułu

EN

Effect of heat treatment on water deacidifying properties of melaphyre

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wody korozyjne i agresywne na różnych etapach oczyszczania wymagają alkalizacji, co można uzyskać poprzez ich kontakt z materiałami odkwaszającymi. W pracy analizowano właściwości odkwaszające melafiru naturalnego (surowego), jak również wpływ jego prażenia w temperaturze 550°C i 900°C na intensyfikację tych właściwości. Przeprowadzono badania polegające na kontakcie wody zdemineralizowanej z próbkami melafiru surowego i prażonego w warunkach nieprzepływowych (test naczyniowy) oraz przepływowych (test kolumnowy). Zmiany jakości wody po kontakcie z melafirem analizowano na podstawie typowych wskaźników fizyczno-chemicznych. Wykazano, że melafir surowy podnosił wartość pH, zasadowość ogólną i twardość ogólną wody, czemu towarzyszył wzrost jej mineralizacji oraz zmniejszenie kwasowości ogólnej. Prażenie melafiru w temperaturze 550°C nie wpływało na zmianę jego właściwości odkwaszających, natomiast prażenie w temperaturze 900°C pozwalało na uzyskanie materiału bardzo silnie alkalizującego i remineralizującego wodę. Jego właściwości odkwaszające były nietrwałe i dochodziło do nierównomiernego wypłukiwania alkaliów, występujących w melafirze prażonym w postaci pylastej. Woda zdemineralizowana ługowała zarówno z melafiru surowego, jak i prażonego związki wapnia, magnezu, sodu i potasu, na co wskazywała zasadowość alkaliczna wody. Melafir surowy oraz prażony w temperaturze 550°C wpływał na zwiększenie zasadowości ogólnej wody pochodzącej w całości od węglanów. Zasadowość ogólna wody, pochodząca z melafiru prażonego w temperaturze 900°C, składała się natomiast głównie z wodorotlenków i częściowo z węglanów.

EN

Corrosive and aggressive water needs alkalization at different stages of treatment, what may be achieved by using deacidifying materials. The deacidifying properties of raw melaphyre as well as impact of its heat treatment at 550oC and 900oC on intensification of the aforementioned properties were investigated. The experiments relied on contact of demineralized water with the raw and calcined melaphyre samples under static (batch test) and dynamic (flow-through column test) conditions. Changes in water quality following its contact with melaphyre were analyzed on the basis of standard physico-chemical indicators. It was demonstrated that the raw melaphyre increased the pH, total alkalinity and total hardness of water, while improved its mineralization and decreased the acidity. The heat treatment at 550oC had no impact on the deacidifying properties of melaphyre, while treatment at 900oC resulted in a strongly alkalizing and water remineralizing material. Its deacidifying properties were unstable and leaching of mobile alkali from the calcined melaphyre occurred. Demineralized water leached the compounds of calcium, magnesium, sodium and potassium, both from the natural and calcined melaphyre, which was indicated by water alkalinity. Both the raw melaphyre and calcined at 550oC led to an increase in the total water alkalinity purely due to the carbonates. The total water alkalinity coming from the water contact with the calcined melaphyre at 900oC consisted mostly of hydroxides and carbonates to some extent.

Słowa kluczowe

PL

materiał alkaliczny; melafir; oczyszczanie wody; odkwaszanie; remineralizacja; zasadowość; twardość; wapń; magnez

EN

alkaline material; melaphyre; water treatment; deacidification; remineralization; alkalinity; hardness; calcium; magnesium

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 38, nr 3
• Strony: 49--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Michel M. M.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

autor

Reczek L.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

autor

Siwiec T.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

autor

Wereda N.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

Bibliografia

• 1. A.L. KOWAL, M. ŚWIDERSKA-BRÓŻ: Oczyszczanie wody. Podstawy teoretyczne i technologiczne, procesy i urządzenia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.
• 2. L. RECZEK, M. M. MICHEL, T. SIWIEC, P. NOWAK: Odkwaszanie wody ujmowanej w stacji wodociągowej w Seroczynie. Instal 2014, nr 11, ss. 76–80.
• 3. M. WOLSKA, M. ŚWIDERSKA-BRÓŻ: Zanieczyszczenie wody wodociągowej produktami korozji żelaza. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 2008, nr 4, ss. 17–20.
• 4. M. WOLSKA, M. MOŁCZAN: Ocena stabilności wody wprowadzanej do sieci wodociągowej (Stability assessment of water introduced into the water supply network). Ochrona Środowiska 2015, vol. 37, nr 4, ss. 51–56.
• 5. T. SIWIEC, M. M. MICHEL, L. RECZEK: Wpływ napowietrzania na zmianę agresywności korozyjnej wody podziemnej w stosunku do betonu i stali. Acta Scientarum Polonorum, Architectura 2016, vol. 15, nr 1, ss. 95–105.
• 6. Y. JAEGER, S. OBERTI, L. GUICHOT, J. BARON: Evaluation of treatment methods to reduce the corrosivity of soft waters. Water Science and Technology: Water Supply 2006, Vol. 6, No. 5, pp. 101–110.
• 7. Corosex® and Corosex II. Clack Corporation (http://www.snowpure.com/docs/clack-corosex-media.pdf).
• 8. Akdolit® Hydrolit-CA nr E 4.1. Rheinkalk Akdolit GmbH & Co. KG (http://www.kamp.at/fileadmin/user_upload/downloads/Akdolit/ Hydrolit_CA.pdf).
• 9. M.M. MICHEL, T. SIWIEC, L. RECZEK, N. WEREDA, E. WIĘCKOWSKA-BRYŁKA: Odkwaszanie wody z wykorzystaniem melafiru, dolomitu i hydrolitu. Instal 2015, nr 5, ss. 56–59.
• 10. W. RYKA, A. MALISZEWSKA: Słownik Petrograficzny. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1991.
• 11. P. MURZYN, J. DYCZEK: Rola melafiru jako dodatku w technologii ceramicznych materiałów budowlanych. Materiały Ceramiczne 2009, vol. 61, nr 1, ss. 16–20.
• 12. J. STOLECKI, P. MURZYN: Influence of firing conditions on properties of ceramic materials made of carbon slate. Ceramic Materials 2011, Vol. 63, No. 1, pp. 74–79.
• 13. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th ed. American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environment Federation, Washington DC 1998.
• 14. J. STOLECKI, P. MURZYN, E. BRYLSKA: Charakterystyka łupku karbońskiego z Lubelskiego Zagłębia Węglowego (LZW) i dodatków technologicznych pod kątem produkcji klinkieru budowlanego. Część I. Materiały Ceramiczne 2011, vol. 63, nr 1, ss. 175–185.
• 15. A.M. DZIUBEK: Zastosowanie koagulantu dolomitowego do usuwania domieszek roztworów modelowych. Ochrona Środowiska 1985, vol. 7, nr 1, ss. 23–33.