Wpływ wybranych koagulantów glinowych wstępnie zhydrolizowanych na poprawę jakości uzdatnianej wody

• Autorzy: Nowacka A. , Włodarczyk-Makuła M.

Warianty tytułu

EN

Impact of Selected Pre-Hydrolyzed Aluminum Coagulants on Improving of Treated Water Quality

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The purpose of the present study was to compare the effectiveness of coagulation process conducted using classical non-hydrolyzed coagulant - aluminum(VI)sulfate and pre-hydrolyzed coagulants: Flokor1ASW/B and Flokor 105 V. Water samples subjected to coagulation were collected from selected water treatment plant after pre-ozonation process. Instantaneous samples were taken in winter season. True colour of water amounted 7.0 mg Pt/L and turbidity was 7.29 NTU. The study in laboratory scale was carried out with the usage of a six beaker flocculator. Volumetric coagulation was performed in water samples of the vol- ume of 1 L. In six beakers, rapid-mixing (3 min at the rotational speed of 200 rpm) was followed by 30 min slow mixing (at 30 rpm). After coagulation the samples were subject to 60 min sedimentation. The coagulant dose was optimized for minimum colour, turbidity and UV254 absorbance values using conventional jar testing procedures. The coagulation performance was examined with a range of dosages 0.4-1.4 mg Al/L for pre-hydrolyzed coagulants. In case of alumi- num(VI)sulfate ranged from 1.6-2.6 mg Al/L. The optimum dose for aluminum(VI)sulfate amounted 2.2 mg Al/L. For prehydrolyzed coagulants, the doses were much lower, i.e. 1.4 mg Al/L. Also less wear of water alkalinity was obtained than in case of aluminum(VI)sulfate. The effectiveness of removal of turbidity for ALK, Flokor 1ASW/B and Flokor 105V was 62.6%, 73.0% and 69.0% respectively. Effectiveness of coagulants was compared on the basis of concentration of selected water quality indicators (turbidity, absorbance at 254 nm) after coagulation process (for optimal doses). For the assessment if the differences were statistically significant Student's t test for difference of two independent trials was used. In all examined cases it was found that the use of different types of coagulants is statistically significant for the achieved effects of coagulation. Calculated values were higher than theoretical. (td>tt). The use of pre-hydrolyzed aluminum coagulants improves the efficiency of the coagulation process, and reduce the wear of coagulants in comparison with previously used alumi- num(VI)sulfate. After application of Flokor 1ASW/B the best results (among the investigated coagulants) for the chosen contaminant removal were obtained, more than 46,3% decrease of DOC and 75,0% decrease of UV254 absorbance.

Słowa kluczowe

PL

koagulanty glinowe; jakość wody; absorbancja

EN

aluminum coagulants; water quality; absorbance

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: Tom 16, cz. 1
• Strony: 336--350
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Nowacka A.

• Politechnika Częstochowska

autor

Włodarczyk-Makuła M.

• Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• 1. Anielak A.M.: Uboczne produkty procesu utleniania i dezynfekcji. Technologia Wody, 6, 24–27 (2012).
• 2. Dąbrowska L.: Rosińska A.: Usuwanie PCB i jonów metali ciężkich z wody powierzchniowej w procesie koagulacji. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set The Environment Protection), 15, 1228–1242 (2013).
• 3. Duan J., Gregory J.: Coagulation by hydrolysing metal salts. Advances in Colloid and Interface Science, Vol. 100 – 102, 475–502 (2003).
• 4. Ghernaout D., Ghernaout B., Kellil A.: Natural organic matter removal and enhanced coagulation. Desalination and Water Treatment, Vol. 2, 203–222 (2009).
• 5. Gumińska J., Kłos M.: Ocena możliwości optymalizacji procesu koagulacji –doświadczenia z eksploatacji układów technologicznych z sedymentacją i flotacją ciśnieniową. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 5, 194–197 (2011).
• 6. Gumińska J., Kłos M.: Doświadczenia z eksploatacji układu dwustopniowej koagulacji podczas oczyszczania wody zanieczyszczonej naturalną materią organiczną. Technologia Wody, 3, 52–55 (2011).
• 7. Gumińska J., Kłos M.: Analysis of post-coagulation properties of flocs in terms of coagulant choice. Environment Protection Engineering, Vol. 38, 103–113 (2012).
• 8. Juraszka B., Sumara A.: Odwadnianie osadów pokoagulacyjnych w procesie sedymentacji odśrodkowej z zastosowaniem flokulantu Optifloc A-120HMW. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set The Environment Protection), 15, 1098–1110 (2013).
• 9. Juraszka B., Sumara A.: Badania efektu oczyszczania ścieków produkcyj- nych zawierających kleje organiczne w procesie koagulacji z zastosowaniem koagulanta PAX XL 19F i PIX 113. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set The Environment Protection), 12, 663–688 (2010).
• 10. Kowal A.L., Świderska - Bróż M.: Oczyszczanie wody. PWN, Warszawa 2009.
• 11. Krupińska I.: Koagulanty wstępnie zhydrolizowane. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego 141, Seria: Inżynieria Środowiska, 21, 126– 137 (2011).
• 12. Krupińska I.: Przydatność koagulacji w oczyszczaniu wody podziemnej, Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set The Environment Protection), 14, 491–501 (2012).
• 13. Kłos M.: Algorytmy sterowania procesem koagulacji z wykorzystaniem pomiaru prądu strumieniowego i liczby cząstek [w] Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochrona wód, Tom I, red. Z. Dymaczewski, J. Jeż-Walkowiak, Pol- skie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Poznań (2012).
• 14. Loua I., Gong S., Huang X., Liu Y.: Coagulation optimization for low temperature and low turbidity source water using combined coagulants: a case study. Desalination and Water Treatment, Vol. 46, 107–114 (2012).
• 15. Mołczan M., Szlachta M., Karpińska A., Biłyk A.: Zastosowanie absorbancji właściwej w nadfiolecie (SUVA) w ocenie jakości wody. Ochrona Środowiska, 4, 11–16 (2006).
• 16. Nawrocki J.: Uboczne produkty utleniania i dezynfekcji wody- doświadczenia ostatnich 30 lat. Ochrona Środowiska, 27(4), 3–12 (2005).
• 17. Nawrocki J., Biłozor S.: Uzdatnianie wody. Procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne. PWN, Warszawa-Poznań 2010.
• 18. Nowacka A., Włodarczyk-Makuła M., Sperczyńska E., Turek A.: Zmiany stężenia ogólnego węgla organicznego w wodzie podczas procesów uzdatniania. Technologia Wody, 1, 14–17+23 (2013).
• 19. Nowacka A., Panasiuk D.: System zaopatrzenia w wodę oraz technologie uzdatniania wody ze zbiornika Goczałkowice. Raport Zintegrowany System Wspomagający Zarządzaniem i Ochroną Zbiornika Zaporowego, Katowice 2011.
• 20. Nowacka A., Włodarczyk-Makuła M., Macherzyński B.: Zmiany stężania azotu amonowego i azotanowego podczas uzdatniania wody w Zakładzie Uzdatniania Wody Goczałkowice. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego 145, Seria: Inżynieria Środowiska, 25, 47–56 (2012).
• 21. Pernitsky D., Edzwald J.: Selection of alum and polyaluminum coagulants: Principles and applications. Journal of Water Supply: Research and Technology-AQUA, Vol. 55, 121–141 (2006).
• 22. Poter B.B.: Determination of total organic carbon and specific UV absorbance at 254 nm in source water and drinking water, USEPA (2005).
• 23. Polska Norma PN-EN ISO 7887. Jakość Wody. Badanie i oznaczanie barwy. Styczeń (2012).
• 24. Polska Norma PN-EN ISO 1188. Jakość Wody. Oznaczenie 33 pierwiastków metodą atomowej spektrometrii emisyjnej z plazmą wzbudzoną indukcyjnie. Listopad (2001).
• 25. Rak, M. Świderska-Bróż, M.: On the advantages of using prehydrolysed aluminum coagulants. Environment Protection Engineering, Vol. 27(3–4), 5–17 (2001).
• 26. Sinh S., Yoon Y., Amy G., Yoon J.: Determining the effectiveness of conventional and alternative coagulants through effective characterization schemes. Chemosphere, Vol. 57, 1115–1122 (2004).
• 27. Świderska R., Anielak A.M.: Koagulacja wód powierzchniowych z udziałem substancji wspomagających. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set The Environment Protection), 6, 139–158 (2004).
• 28. Świderska R., Anielak A.M.: The significance of electrokinetic potential in the adsorption process of humic substances, Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set The Environment Protection), 6, 31–49 (2004).
• 29. Świderska-Bróż M., Wolska M.: Usuwanie frakcji ogólnego węgla organicznego z wody powierzchniowej w procesie koagulacji. Ochrona Środowiska, 33, 1, 9–12 (2011).
• 30. Tzoupanos N.D., Zouboulis A.I.: Preparation, characterisation and application of novel composite coagulants for surface water treatment, Water Res., 45, 3614–3626 (2011).
• 31. Zgirski A., Gondko R.: Obliczenia biochemiczne. PWN, Warszawa 2010.
• 32. Zimoch I., Kotlarczyk B., Sołtysik A.: Zastosowanie koagulantów wstępnie zhydrolizowanych do intensyfikacji oczyszczania wody w wodociągu Czaniec. Ochrona Środowiska, 29, 3, 45–49 (2007).