Wpływ transformacji form glinu na skuteczność oczyszczania wody z zastosowaniem koagulantów spolimeryzowanych

• Autorzy: Gumińska J.

Warianty tytułu

EN

Effect of changes in Al speciation on the efficiency of water treatment with pre-hydrolyzed coagulants

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Skuteczność koagulantów wstępnie zhydrolizowanych w usuwaniu naturalnych substancji organicznych z wody zależy nie tylko od stopnia polimeryzacji koagulantów, ale także od rodzaju usuwanych zanieczyszczeń oraz warunków prowadzenia koagulacji. Na podstawie przeprowadzonych testów ferronometrycznych stwierdzono, że po wprowadzeniu chlorków poliglinu (PACl1, PACl2 i PACl3) do wody, niezależnie od pH, zawartość form monomerowych nie ulegała na tyle istotnym zmianom, aby wpływać na skuteczność koagulacji. Wykazano, że zakres pH wody był czynnikiem wpływającym na mechanizm procesu, który był ściśle związany zarówno z pierwotną charakterystyką koagulantów, jak i formą występowania substancji organicznych w wodzie. W zakresie pH=4,8÷5,0 pro-dukty hydrolizy koagulantów wysokospolimeryzowanych występowały praktycznie w formie rozpuszczonej, natomiast produkty hydrolizy koagulantów o znacznym udziale monomerów zawierały, oprócz rozpuszczonych form glinu, również formy strącone. Podczas koagulacji z korektą pH do 4,8÷5,0, koagulant PACl3 okazał się najskuteczniejszym spośród testowanych reagentów. Stwierdzono, że w zakresie pH=7,5÷7,9 nie zostały stworzone optymalne warunki do usuwania substancji organicznych, gdyż nie zanotowano różnicy w skuteczności oczyszczania wody pomiędzy koagulantem o największym i najmniejszym udziale form polimerowych glinu. Dominującym mechanizmem usuwania substancji organicznych z wody był wówczas mechanizm koagulacji wymiatającej.

EN

The efficiency of pre-hydrolyzed coagulants at removing natural organic matter (NOM) from water is influenced by the extent to which they have been hydrolyzed, by the type of the pollutants being removed, and the conditions under which the coagulation process is conducted. Ferronometry tests have revealed that upon the addition of polyaluminum chlorides (PACl1, PACl2 and PACl3) the change in the content of monomeric species (Al1) was insufficient to exert an influence on the efficiency of the coagulation process, irrespective of the pH applied. However, the pH of the water was found to be a factor that affected the mechanism of the process and was strongly influenced by the characteristics of the coagulants, as well as by the mode of NOM occurrence in the water. Over the pH range of 4.8 to 5.0, the products obtained from the hydrolysis of high-polymerized coagulants practically contained aluminum in dissolved form; when the coagulants being hydrolyzed included a high proportion of monomers, the hydrolysis products contained aluminum not only in dissolved but also in precipitated form. During coagulation in this pH range, PACl3 was found to be the most efficient among the reagents tested. Coagulation conducted over the pH range of 7.5 to 7.9 failed to provide optimal conditions for the removal of organic matter since no difference was observed in the efficiency of water treatment between the coagulant with the highest and the coagulant with the lowest proportion of polymerized aluminum. The dominating mechanism that governed NOM removal under such conditions was the mechanism of sweep coagulation.

Słowa kluczowe

PL

koagulacja; koagulanty wstępnie zhydrolizowane; chlorek poliglinu; naturalne substancje organiczne; przemiany form glinu

EN

coagulation; pre-hydrolyzed coagulants; polyaluminum chloride; natural organic matter; transformation of Al species

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 33, nr 2
• Strony: 17--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gumińska J.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Zakład Technologii Wody i Ścieków, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• 1.M. KŁOS, J. GUMIŃSKA: Wykorzystanie pomiaru liczby cząstek do optymalizacji dawki koagulantu w oczyszczaniu wód powierzchniowych. Ochrona Środowiska 2009, vol. 31, nr 3, ss. 25–28.
• 2.D. PERNITSKY, J. EDZWALD: Selection of alum and polyaluminum coagulants: Principles and applications. Journal of Water Supply: Research and Technology-AQUA 2006, Vol. 55, pp. 121–141.
• 3.B. SHI, Q. WEI, D. WANG, Z. ZHU, H. TANG: Coagulation of humic acid: The performance of preformed and non-preformed Al species. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2007, Vol. 296, No. 1–3, pp. 141–148.
• 4.D. WANG, W. SUN, Y. XU, H. TANG, J. GREGORY: Speciation stability of inorganic polymer flocculant-PACl. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2004, Vol. 243, No. 1–3, pp. 1–10.
• 5.D. PERNITSKY, J. EDZWALD: Solubility of polyaluminum coagulants. Journal of Water Supply: Research and Techno-logy-AQUA 2003, Vol. 52, No. 6, pp. 395–406.
• 6.M. KŁOS, J. GUMIŃSKA: Badania nad określeniem stopnia spolimeryzowania wstępnie zhydrolizowanych koagulantów glinowych. Ochrona Środowiska 2007, vol. 29, nr 2, ss. 27–31.
• 7.J. GUMIŃSKA: Zastosowanie pomiaru liczby cząstek do analizy mechanizmu i skuteczności procesu koagulacji zanieczyszczeń wody. Ochrona Środowiska 2010, vol. 32, nr 2, ss. 21–26.
• 8.Z. CHEN, Z. LUAN, Z. JIA, X. LI: Study on the hydrolysis precipitation behavior of Keggin Al13 and Al30 polymers in polyaluminum solutions. Journal of Environmental Management 2009, Vol. 90, No. 8, pp. 2831–2840.
• 9.M. YAN, D. WANG, J. YU, J. NI, M. EDWARDS, J. QU: Enhanced coagulation with polyaluminum chlorides: Role of pH, alkalinity and speciation. Chemosphere 2008, Vol. 71, No. 9, pp. 1665–1673.
• 10.M. YAN, D. WANG, J. NI, J. QU, C. CHOW, H. LIU: Mechanism of natural organic matter removal by polyaluminum chloride: Effect of coagulant particle size and hydrolysis kinetics. Water Research 2008, Vol. 42, No. 13, pp. 3361–3370.
• 11.M. YAN, D. WANG, J. QU, W. HE, C. CHOW: Relative importance of Al(III) species (Ala, Alb, Alc) during coagulation with polyaluminum chloride: A case study with the typical micro-polluted source waters. Journal of Colloid and Interface Science 2007, Vol. 316, No. 2, pp. 482–489.
• 12.Informacje firmowe o koagulantach. DEMPOL-ECO, Kemipol sp. z o.o. (prace niepublikowane).
• 13.J. EDZWALD, J. TOBIASON: Enhanced coagulation: USA requirements and a broader review. Water Science and Technology 1999, Vol. 40, No. 9, pp. 63–70.
• 14.G. KERVEN, P. LARSEN, F. BLAMEY: Detrimental sulfate effects on formation of Al-13 tridecameric polycation in synthetic soil conditions. Soil Science Society of America Journal 1995, Vol. 59, pp. 765–771.