Ocena skuteczności usuwania naturalnych związków organicznych z wody w procesie koagulacji objętościowej

• Autorzy: Szlachta M. , Adamski W.

Warianty tytułu

EN

Assessing the efficiency of natural organic matter (NOM) removal from water by coagulation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W badaniach określono skuteczność procesu koagulacji objętościowej w usuwaniu substancji organicznych obecnych w wodzie naturalnej. Dokonano oceny wpływu pH, przy którym realizowano proces i ilości koagulantu na skuteczność koagulacji. Zaobserwowano, że zakwaszenie wody przed procesem pozwoliło na uzyskanie większej skuteczności usuwania zanieczyszczeń organicznych przy mniejszej dawce koagulantu, niż gdy koagulacja była prowadzona przy naturalnym pH wody. Wykazano, że konsekwencją realizacji procesu koagulacji przy większym pH (pHo?6,5) była większa stabilność układu koloidalnego oraz mniejsza skuteczność oczyszczania wody (mierzona intensywnością barwy, absorbancją w UV ( =254 nm) i zawartością RWO). Z kolei wraz ze wzrostem dawki koagulantu wyraźnie zwiększał się stopień usuwania substancji organicznych, przy czym w zakresie stosowanych dawek skuteczniej eliminowane były frakcje RWO charakteryzujące się dużą zawartością składników aromatycznych, a tym samym dużym potencjałem tworzenia ubocznych produktów dezynfekcji. Określone w badaniach zmiany rozkładu mas cząsteczkowych związków organicznych, występujących w próbkach wody surowej i po koagulacji, potwierdziły przydatność koagulacji w usuwaniu naturalnych substancji organicznych o większych rozmiarach (masa cząsteczkowa >2,2 kDa), gdy tymczasem skuteczność procesu w eliminacji z wody małocząsteczkowych związków (<1,6 kDa) była znacznie mniejsza i wynosiła ok. 10%.

EN

In this study, the efficiency of the coagulation process in removing organic substances from natural water was related to the pH at which the process was conducted and to the quantity of the coagulant applied. The experiments have produced the following findings. The application of an acidic pH prior to the process resulted in a higher removal efficiency at a lower coagulant dose than when coagulation was performed at a natural water pH. When coagulation was carried out at a higher pH (pHo?6.5), this was concomitant with a higher stability of the colloids and a lower efficiency of the water treatment process (measured in terms of color, UV absorbance ( =254 nm) and DOC). The increase in the coagulant dose noticeably raised the extent of NOM removal; it should, however, be noted that within the range of the coagulant doses applied the DOC fractions with a high content of aromatic compounds (and consequently with a high potential of generating disinfection by-products) were removed with a higher efficiency. The differences in the distributions of the NOM molecular weights between raw water samples and the samples treated by coagulation have substantiated the significant contribution of this process to the removal of the high-molecular-weight NOM (>2.2 kDa) (approx. 62%); in the case of low-molecular-weight NOM (<1.6 kDa), the efficiency of removal by coagulation was found to be substantially lower (approx. 10%).

Słowa kluczowe

PL

oczyszczanie wody; koagulacja; substancje organiczne; masa cząsteczkowa

EN

water treatment; coagulation; natural organic matter; molecular weight

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 30, nr 3
• Strony: 9--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szlachta M.

autor

Adamski W.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Wybrzeże S. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław,

Bibliografia

• 1. Drinking Water Regulations and Health Advisories. Disinfectant/disinfection by-products rule. U.S. EPA, 1996.
• 2. G. CROZES, P. WHITE, M. MARSHALL: Enhanced coagulation: Its effect on NOM removal and chemical costs. Journal of the American Water Works Association, 1995, Vol. 87, No. 1, pp. 78–89.
• 3. R.C. CHENG, S.W. KRASNER, J.F. GREEN, K.L. WATTIER: Enhanced coagulation: A preliminary evaluation. Journal of the American Water Works Association, 1995, Vol. 87, No. 2, pp. 91-103.
• 4. J. QIN, M.H. OO, K.A. KEKRE, F. KNOPS, P. MILLER: Impact of coagulation pH on enhanced removal of natural organic matter in treatment of reservoir water. Separation and Purification Technology, 2006, Vol. 49, No. 3, pp. 295–298.
• 5. C. VOLK, K. BELL, E. IBRAHIM, D. VERGES, G. AMY, M. LECHEVALLIER: Impact of enhanced and optimized coagulation on removal of organic matter and its biodegradable fraction in drinking water. Water Research, 2000, Vol. 34, No. 12, pp. 3247–3257.
• [6] J.K. EDZWALD, J.E. TOBIASON: Enhanced coagulation: USA requirements and a broader view. Water, Science and Technology, 1999, Vol. 40, No. 9, pp. 63-70.
• 7. M. MOŁCZAN, M. SZLACHTA, A. KARPIŃSKA, A. BIŁYK: Zastosowanie absorbancji właściwej w nadfiolecie (SUVA) w ocenie jakości wody. Ochrona Środowiska, 2006, vol. 28, nr 4, ss. 11–16.
• 8. M. SZLACHTA: Analiza zjawisk w koagulacji objętościowej wspomaganej pylistym węglem aktywnym. Rozprawa doktorska, Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Wrocław 2007 (praca niepublikowana).
• 9. D. HONGVE, J. BAANN, G. BECHER, S. LOMO: Characterization of humic substances by means of high-performance size exclusion chromatography. Environment International, 1996, Vol. 22, No. 5, pp. 489–494.
• 10. P. CONTE, A. PICCOLO: High pressure size exclusion chromatography (HPSEC) of humic substances: molecular sizes, analytical parameters, and column performance. Chemosphere, 1999, Vol. 38, No. 3, pp. 517–528.
• 11. CH. WU: Handbook of Size Exclusion Chromatography and Related Techniques. Marcel Dekker, New York 2004.
• 12. A. MATILAINEN, N. LINDQVIST, S. KORHONEN, T. TUHKANEN: Removal of NOM in the different stages of the water treatment process. Environment International, 2002, Vol. 28, No. 6, pp. 457–465.