Analiza wpływu pylistego węgla aktywnego na właściwości sedymentacyjne i adsorpcyjne osadu pokoagulacyjnego

• Autorzy: Szlachta M. , Adamski W.

Warianty tytułu

EN

Effect of powdered activated carbon on the settleability and adsorptive properties of coagulation sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono badania wpływu pylistego węgla aktywnego stosowanego podczas koagulacji objętościowej na właściwości sedymentacyjne i adsorpcyjne osadu pokoagulacyjnego. Określono ilość zsedymentowanych zawiesin kłaczkowatych w zależności od dawki pylistego węgla aktywnego, a także zdolność adsorpcyjną osadu powstałego w procesie koagulacji i koagulacji wspomaganej PWA w stosunku do rozpuszczonych substancji organicznych w wodzie naturalnej. Wykazano, że wspomaganie koagulacji pylistym węglem aktywnym w istotny sposób przyczyniło się do poprawy właściwości sedymentacyjnych zawiesin pokoagulacyjnych, co pozwoliło na osiągnięcie porównywalnej skuteczności w czasie krótszym o około 50÷75% niż przyjęty w badaniach dwugodzinny czas sedymentacji. Analiza kinetyki sedymentacji PWA wykazała, że po 2 h sedymentacji w wodzie pozostało średnio około 18% adsorbentu. Z tego względu w optymalizacji procesu koagulacji wspomaganej PWA szczególną uwagę należy poświęcić właściwemu doborowi kolejności dawkowania koagulantu i adsorbentu w celu zmniejszenia ryzyka przechodzenia ziaren PWA do oczyszczonej wody. Osad powstały w procesach koagulacji oraz koagulacji-adsorpcji z udziałem PWA miał zdolność do adsorbowania rozpuszczonych substancji organicznych (mierzonych jako RWO i absorbancja w UV) z oczyszczonej wody. Jednakże wydajność adsorpcji na osadzie pokoagulacyjnym była niewielka w porównaniu z osadem powstałym w procesie koagulacji-adsorpcji z udziałem PWA.

EN

The paper addresses the problem of how the powdered activated carbon (PAC) applied during coagulation affects the settling and adsorptive properties of coagulation sludge. The quantity of the settled flocs was related to the PAC dose used, whereas the adsorptive capacity of the sludge produced in the processes of coagulation and PAC-aided coagulation was determined in relation to the dissolved organic substances (expressed as DOC and UV absorbance) that were present in natural water. PAC-aided coagulation was found to substantially improve the settling properties of the coagulation sludge, thus making it possible to achieve a comparable efficiency in a time by approx. 50 to 75% shorter than the time of two hours adopted for sedimentation in our study. Kinetic analysis of PAC sedimentation has revealed that after 2 hours of the process approx. 18% of the adsorbent persisted in the water on average. For this reason it is recommended that during optimation of the PAC-aided coagulation process particular consideration should be given to the sequence in which the coagulant and adsorbent are dosed, in order to reduce the risk that the PAC grains will penetrate into the treated water. The sludge produced in the processes of coagulation and coagulation-PAC adsorption displayed a capacity to adsorb dissolved organic substances from the treated water. The efficiency of adsorption onto the coagulation sludge, however, was poor as compared to the sludge produced during the process where coagulation was combined with PAC adsorption.

Słowa kluczowe

PL

oczyszczanie wody; koagulacja; sedymentacja; osad pokoagulacyjny; węgiel aktywny; węgiel pylisty

EN

water treatment; coagulation; adsorption; sedimentation; coagulation sludge; activated carbon; powdered carbon

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 31, nr 1
• Strony: 37--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab. wykr.

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. M.M.SOZAŃSKI: Właściwości reologiczne uwodnionych osadów pokoagulacyjnych. Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, seria Monografie nr 11, Wrocław 1976.
• 2. M.M.SOZAŃSKI: Charakterystyka laminarnego płynięcia osadów pokoagulacyjnych jako podstawa oceny parametrów ich transportu rurowego. Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, seria Monografie nr 28, Wrocław 1988.
• 3. D.H.BACHE, E.RASOOL, D.MOFFAT, F.J.MCGILLIGAN: On the strength and character of alumino-humic flocs. Water Science and Technology 1999, Vol. 40, No. 9, pp. 81–88.
• 4. P.T.SPICER, S.E.PRATSINIS, J.RAPER, R.AMAL, G.BUSHELL, G.MEESTERS: Effect of shear schedule on particle size, density, and structure during flocculation in stirred tanks. Powder Technology 1998, Vol. 97, No. 1, pp. 26–34.
• 5. L.HO, G.NEWCOMBE: Effect of NOM, turbidity and floc size on the PAC adsorption of MIB during alum coagulation. Water Research 2005, Vol. 39, No. 15, pp. 3668–3674.
• 6. J.E. VAN BENSCHOTEN, J.K.EDZWALD: Chemical aspects of coagulation using aluminum salts. I. Hydrolytic reactions of alum and polyaluminum chloride. Water Research 1990, Vol. 24, No. 12, pp. 1519–1526.
• 7. M.M.SOZAŃSKI, A.JANKOWSKA, E.BRONIEK: Ocena struktury porowatej i powierzchni właściwej osadów pokoagulacyjnych. Ochrona Środowiska 1987, vol. 9, nr 2–3, ss. 65–69.
• 8. P.JARVIS, B.JEFFERSON, S.A.PARSONS: Floc structural characteristics using conventional coagulation for a high DOC, low alkalinity surface water source. Water Research 2006, Vol. 40, No. 14, pp. 2727–2737.
• 9. M.SZLACHTA: Analiza zjawisk w koagulacji objętościowej wspomaganej pylistym węglem aktywnym. Rozprawa doktorska, Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Wrocław 2007 (praca niepublikowana).
• 10. M.SZLACHTA, W.ADAMSKI: Wpływ pylistego węgla aktywnego na usuwanie mało- i wielkocząsteczkowych związków organicznych w procesie koagulacji siarczanem glinu. Ochrona Środowiska 2008, vol. 30, nr 4, ss. 39–43.
• 11. J.GUMIŃSKA: Badania wpływu sedymentacji w procesie dwustopniowej koagulacji substancji humusowych w wodzie na zdolność rozbitych kłaczków pokoagulacyjnych do powtórnej aglomeracji. Ochrona Środowiska 2007, vol. 29, nr 2, ss. 9–12.