Wpływ substancji organicznych na usuwanie związków żelaza z wody w procesach utleniania i sedymentacji

• Autorzy: Krupińska I. , Świderska-Bróż M.

Warianty tytułu

EN

Effect of the presence of organic substances on the extent of iron compound removal from water via oxidation and sedimentation processes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem badań była woda podziemna zawierająca podwyższoną ilość związków organicznych, które współdecydowały o przebiegu i skuteczności usuwania związków żelaza z wody. Wyniki badań wykazały, że wraz ze wzrostem zanieczyszczenia organicznego wody zmniejszała się skuteczność utleniania jonów Fe(II) do Fe(III) tlenem rozpuszczonym oraz nadtlenkiem wodoru. Jednocześnie stwierdzono, że utlenianie jonów Fe(II) nadtlenkiem wodoru przebiegało szybciej, lecz z nieco mniejszą skutecznością niż tlenem rozpuszczonym w wodzie. Poza tym, nadtlenek wodoru powodował zmniejszenie intensywności barwy wody oraz mniejszy wzrost jej mętności niż proces napowietrzania. Bez względu na zastosowany utleniacz (H2O2, O2), produkty utleniania charakteryzowały się słabymi właściwościami sedymentacyjnymi i nawet sedymentacja w czasie 8 godz. nie zapewniła skutecznego usunięcia z wody związków żelaza, głównie Fe(III). Wykazano, że podczas sedymentacji usuwane były tylko nieorganiczne połączenia żelaza, a w wodzie pozostawały barwne koloidalne i rozpuszczone frakcje żelaza stabilizowane przez substancje organiczne.

EN

The experiments involved groundwater samples with an increased quantity of organic substances contributing notably to the course and efficiency of iron compound removal. The study produced the following findings. The increase in the quantity of organic water pollutants was concomitant with a decrease in the efficiency of Fe(II) to Fe(III) oxidation in the presence of hydrogen peroxide and dissolved oxygen. The oxidation of Fe(II) ions involving hydrogen peroxide proceeded at a faster rate, though with a lower efficiency, than the one involving oxygen dissolved in water. What is more, hydrogen peroxide reduced color intensity and accounted for a lower rise in the turbidity of the water than did the aeration process. Regardless of whether H2O2 or O2 was used as the oxidizing agent, the settleability of the oxidation products was so poor that even an eight-hour sedimentation appeared to be insufficiently long to provide an efficient removal of iron compounds, specifically Fe(III). In the course of sedimentation, inorganic iron complexes alone were removed whereas colloidal and dissolved fractions of iron stabilized by organic substances persisted in the water.

Słowa kluczowe

PL

woda podziemna; usuwanie żelaza; napowietrzanie; utlenianie; nadtlenek wodoru; połączenie żelazoorganiczne

EN

groundwater; iron removal; aeration; oxidation; hydrogen peroxide; iron-organic complexes

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 30, nr 1
• Strony: 3--7
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Krupińska I.

autor

Świderska-Bróż M.

• Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Inżynierii Środowiska,

Bibliografia

• 1. C.G. ARNOLD, A. CIANI, S.R. MULLER, A. AMIRBAHMAN, R.P. SCHWARZENBACH: Association of triorganotin compounds with dissolved humic acids. Environ. Sci. Technol., 1998, 32, pp. 2976–2983.
• 2. V. CAMEL, A. BERMOND: The use of ozone and associated oxidation processes in drinking water treatment. Water Research, 1998, 11, p. 3208.
• 3. P.C. CHIANG et al.: NOM characteristic and treatabilities of ozonation process. Chemosphere, 2002, 46, p. 929.
• 4. R. CIUPA, L. DZIENIS: Zastosowanie KMnO4 i ClO2 do usuwania organicznych form żelaza i manganu z wód podziemnych. Ochrona Środowiska, 1996, nr 1, ss. 25–26.
• 5. V.M. De WIT, W.H. Van RIEMSDIJK, L.K. KOOPAL: Proton binding to humic substance. Electrostatic effect. Environ. Sci. Technol., 1993, 27, pp. 2005–2010.
• 6. K. FICEK, P. VELLA: Potassium permanganate the oxidation solution to many water treatment problems. Mat. konf. Zaopatrzenie w wodę miast i wsi, jakość i ochrona wód, PZITS, Poznań–Kraków 2000, ss. 673–684.
• 7. T.O. GONCZAROW, I.W. KOŁOSOW, W. KAPLIN: O formach nachorzdjenija metallow w poijerchnowstnych wodach. Gidrometeoizdat, 1982, 77, ss. 73–89.
• 8. A. GRABIŃSKA-ŁONIEWSKA: Biologiczne przemiany żelaza i manganu w środowisku oraz urządzeniach wodociągowych i ciepłowniczych. PZITS, Warszawa 2000.
• 9. J. HRUBEC: The Handbook of Environmental Chemistry 5.B. Quality and Treatment of Drinking Water. Springer Verlag, 1995.
• 10. I. KALKOWSKA, B. GIEMZA, J. NAWROCKI: Powstawanie aldehydów w procesie ozonowania wody. Ochrona Środowiska, 1995, nr 4, ss. 37–39.
• 11. W.R. KNOCKE et al.: Kinetics of manganese and iron oxidation by potassium permanganate and chlorine dioxide. Journal AWWA, 1991, 6, pp. 80–87.
• 12. A.L. KOWAL, M. ŚWIDERSKA-BRÓŻ: Oczyszczanie wody. PWN, Warszawa–Wrocław 2007.
• 13. T. KOWALSKI: Proces utleniania w technologii oczyszczania wody. Ochrona Środowiska, 1993, nr 3, ss. 33–36.
• 14. T. KOWALSKI: Oczyszczanie wód infiltracyjnych i podziemnych metodą wstępnego utleniania KMnO4 i filtracji. Mat. konf. Zaopatrzenie w wodę miast i wsi, PZITS, Poznań 1996, ss. 257–266.
• 15. D. LYTLE et al.: Effect of oxidants on the properties of Fe(III) particles and suspensions formed from the oxidation of Fe(II). Journal AWWA, 2004, 8, pp. 112–123.
• 16. L. NOWICKI, M. GODALA: Zaawansowane techniki utleniania w ochronie środowiska. Rozdział 4, PAN Oddział w Łodzi, Łódź 2002.
• 17. A.K. PANDEY, S.D. PANDEY, V. MSTRA: Stability constants of metal-humic acid complexes and its role in environmental detoxification. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2000, 47, pp. 195–200.
• 18.M. PERCHUĆ: Współudział żelaza i kwasów humusowych w kształtowaniu sposobu uzdatniania barwnych wód podziemnych. Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2004.
• 19. W. SAWINIAK: Badania nad zastosowaniem wodorotlenku żelazowego do usuwania dużych ilości żelaza i manganu z wód podziemnych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Gliwice 1990.
• 20. M. ŚWIDERSKA-BRÓŻ, I. KRUPIŃSKA: Skuteczność procesu koagulacji w usuwaniu związków żelaza z wód podziemnych. Ochrona Środowiska, 2002, nr 3, ss. 9–13.