Przydatność wstępnie zhydrolizowanych koagulantów glinowych w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych z wody

• Autorzy: Rak M. , Świderska-Bróż M.

Warianty tytułu

EN

On the usefulness of prehydrolysed coagulant to organic matter removal from water

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Porównano przydatność siarczanu glinu oraz 5 wstępnie zhydrolizowanych chlorków poliglinu (PAC, PAX-18, PAX-XL3, PAX-XL60 i PAX-XL61) o różnej alkaliczności w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych z wody. Przedmiotem badań były roztwory modelowe oraz wody naturalne z rzek Odry i Oławy, różniące się temperaturą i poziomem zanieczyszczenia. Wyniki badań wykazały, iż chlorki poliglinu były bardziej przydatne w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych niż siarczan glinu, a ich skuteczność zwiększała się wraz ze wzrostem alkaliczności. Koagulanty wstępnie zhydrolizowane były ponadto mniej wrażliwe na zmianę odczynu i niską temperaturę oczyszczanej wody. Zakwaszenie wody zwiększyło stopień eliminacji zanieczyszczeń organicznych, natomiast zwiększenie stężenia jonów OH- miało wpływ odwrotny, szczególnie wyraźny w przypadku usuwania RWO (rozpuszczonego węgla organicznego). Zastosowanie chlorków poliglinu, głównie charakteryzujących się największą alkalicznością (ok. 70%), wyeliminowało konieczność zakwaszenia wody przed koagulacją oraz zapewniło zmniejszenie dawki koagulantu gwarantującej efekt usuwania zanieczyszczeń organicznych porównywalny z uzyskanym w wyniku koagulacji prowadzonej siarczanem glinu.

EN

The objective of the study was to examine the effect of alum coagulants basicity on the removal of organic matter from water. The experiments were carried out with model solutions and river water samples (collected from Odra river and its tributary, Oława river), which differed in temperature and pollution level. Coagulation followed by 1-hour sedimentation of flocs was performed on a laboratory scale with water samples of natural or adjusted pH (pH = 6.0 to 8.5). The coagulants used for the purpose of the study were alum and five polyaluminium chlorides (PAC, PAX-18, PAX-XL3, PAX-XL60 and PAX-XL61), which differed in basicity. The removal of permanganate COD, total organic carbon (TOC) and its colloidal (COC) and dissolved (DOC) fractions was analysed as a function of basicity and dose of the coagulant. The effect of pH and temperature of the water to be treated was also evaluated. The study revealed that the organic matter removal increased with a coagulant dose and prehydrolyzed coagulants were more effective than alum. When the basicity of the coagulants increased so did their removal efficiency for permanganate COD, TOC and DOC fraction, which is particularly difficult to remove. The proportion of DOC in TOC was a major factor which affected the performance of the investigated coagulants. Thus, as the value of the DOC/TOC ratio increased, the efficiency of organic matter removal decreased. Another major factor affecting the efficiency of the process was the pH of the water to be treated. Hence, organic matter removal increased at region of acidic pH and decrease at alkaline pH. The effect of pH was especially distinct for the removal of DOC. In general, the efficiency of the investigated coagulants increased with the degree of prehydrolization, irrespective of the pH level. When alum was substituted with polyaluminium chloride (especially when the basicity of the latter one was equal to about 70%), there was no need to decrease pH to the acidic level prior to coagulation. In this way it was possible to decrease the corrosive tendency of the treated water. Furthermore, when the basicity of polyaluminium chlorides increased, it was possible to decrease their dose required for a removal efficiency comparable with that of alum. Another major advantage of using polyaluminium chlorides instead of alum was the noticeably higher removal efficiency at low water temperature (5 to 12°C).

Słowa kluczowe

PL

koagulacja; chlorek poliglinu; alkaliczność koagulantu; ogólny węgiel organiczny; koloidalny węgiel organiczny; rozpuszczony węgiel organiczny

EN

coagulation; polyaluminium chloride; coagulant basicity; total organic carbon (TOC); colloidal organic carbon; dissolved organic carbon

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 6, nr 3/4
• Strony: 347--359
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Rak M.

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

autor

Świderska-Bróż M.

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

Bibliografia

• [1] Rodriguez M.J., Serades J.B., Spatial and temporal evolution of trihalomethans in three water distribution systems, Wat. Res. 2001, 6, 1572.
• [2] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 19 listopada 2002 r. w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, DzU Nr 203, poz. 1718.
• [3] Biłozor S., Dąbrowska A., Raczyk-Stanisławiak U., Świetlik J., Nawrocki J., Wpływ parametrów ozonowania wody podziemnej na charakterystykę substancji organicznych i powstawanie produktów ubocznych, Ochr. Śród. 2001, 3(82), 37.
• [4] Zbiec E., Dojlido J.R., Oznaczanie halogenoacetonitryli w wodzie do picia, Ochr. Śród. 2001, 4(83), 27.
• [5] Percival S. i in., Biofilm development on stainless steel in mains water, Wat. Res. 1998, 1, 243.
• [6] Volk C.J., LeChevallier M.W., Assessing biodegradable organic matter, JAWWA 2000, 92, issue 5, 64.
• [7] Volk C.J., LeChevallier M.W., Impacts of the reduction of nutrient levels on bacterial water quality in distribution systems, Applied and Environmental Microbiology 1999, XI, 4957.
• [8] Hem L.J., Efraimsen H., Assimilable organic carbon in molecular weight fractions of natural organic matter, Wat. Res. 2001, 4, 1106.
• [9] Norton Ch.D., LeChevallier M.W., A pilot study of bacteriological population changes through potable water treatment and distribution, Applied and Environmental Microbiology 2000,1, 268.
• [10] Dempsey B.A. i in., The coagulation of humic substances by means of aluminium salts, JAWWA 1994, 4, 141.
• [11] Edwards G.A., Amirtharajah A., Removing colour caused by humic acids, JAWWA 1985, 3, 30.
• [12] Jekel M.R., Interactions of humic acids and aluminium salts in the flocculation process, Wat. Res. 1986, 12, 1535.
• [13] Edzwald D.K. i in., Polyaluminum coagulants for drinking water treatment, chemistry and selection, Chemical Water and Wastewater Treatment VI, Springer-Verlag 2000, 3.
• [14] Eikebrokk B., Removal of humic substances by coagulation, Chemical water and wastewater treatment IV, Springer-Verlag 1996, 173.
• [15] Zakłady Chemiczne „Kemipol sp. z o.o.”, Informacja katalogowa o koagulantach PAX, 2000.
• [16] Zakłady Chemiczne „Złotniki” S.A., Informacja katalogowa o siarczanie glinu i koagulancie PAC, 1999.