Застосування модифікованого розчину сульфату алюмінію у процесах підготовки питної води

Автор(и)

  • Stanislav Dushkin Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0002-9345-9632
  • Tamara Shevchenko Харківський національний університет міського господарства ім. О. М. Бекетова вул. Маршала Бажанова, 17, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-4513-6759

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.210096

Ключові слова:

якість питної води, модифікація розчину реагенту, коагуляція, сульфат алюмінію, гідравлічна крупність, забарвленість, завислі речовини, прояснення води, магнітне поле, анодно-розчинене залізо

Анотація

Наведено дослідження щодо застосування модифікованого магнітним полем і електрокоагуляцією розчину сульфату алюмінію в процесах підготовки питної води. Модифікація розчину коагулянту дозволяє інтенсифікувати процеси очищення води, скоротити витрату реагенту на 25–30 %. Встановлено, що при дозі модифікованого розчину сульфату алюмінію 28–30 мг/дм3 підвищується ефективність видалення завислих речовин і забарвленості на 35–40 %. Доза звичайного розчину реагенту була 40 мг/дм3 при досягненні тих же параметрів очищення.

Модифікація розчину сульфату алюмінію магнітним полем і електрокоагуляцією збільшує гідравлічну крупність коагульованої суспензії. Досліджено зміну гідравлічної крупності суспензії в різні періоди року. У зимовий період при обробці води модифікованим розчином сульфату алюмінію зменшується вміст суспензії з гідравлічною крупністю 0,1 мм/с і менше з 89 % до 22 %. При цьому вміст завислих речовин при відстоюванні зменшується з 8,5–12,5 мг/дм3 до 5,6–8,3 мг/дм3. Навесні при використанні модифікованого розчину коагулянту вміст суспензії 0,1 мм/с і менше зменшився з 55 % до 15 %. Влітку збільшується вміст суспензії з розміром 0,3–0,5 мм/с з 58 % (звичайний розчин реагенту) до 66 % (модифікований розчин реагенту). Це свідчить про інтенсифікацію коагуляції домішок і прояснення води.

Дослідні дані свідчать про збільшення ефективності знебарвлення природних маломутних забарвлених вод до 63,3–63,9 % для модифікованого розчину реагенту при 45,5 % для звичайного розчину реагенту.

Встановлено зміну бактеріологічних показників: ефективність зниження мікробного числа зростає з 11,6–18,7 % до 18,6–25,1 %. За показником сoli-index ефективність очищення зростає з 16,6–23,1 % до 23,0–29,5 %

Біографії авторів

Stanislav Dushkin, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра прикладної механіки та технологій захисту навколишнього середовища

Tamara Shevchenko, Харківський національний університет міського господарства ім. О. М. Бекетова вул. Маршала Бажанова, 17, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра водопостачання, водовідведення і очищення вод

Посилання

  1. Draginskiy, V. L., Alekseeva, L. P. (2000). Povyshenie effektivnosti reagentnoy obrabotki vody na vodoprovodnyh stantsiyah. Vodosnabzhenie i sanitarnaya tehnika, 5, 45–47.
  2. Dushkin, S. S., Martynov, S., Dushkin, S. S. (2019). Intensification of the contact clarifiers work during the drinking water preparation. Journal of Water and Land Development, 41 (1), 55–60. doi: https://doi.org/10.2478/jwld-2019-0027
  3. Volodchenko, O. V. (2002). Analiz metodov intensifikatsii raboty ochistnyh sooruzheniy. Kommunal'noe hozyaystvo gorodov, 36, 267–271. Available at: https://cutt.ly/bsGkEt7
  4. Onyango, L. A., Quinn, C., Tng, K. H., Wood, J. G., Leslie, G. (2015). A Study of Failure Events in Drinking Water Systems as a Basis for Comparison and Evaluation of the Efficacy of Potable Reuse Schemes. Environmental Health Insights, 9 (3), 11–18. doi: https://doi.org/10.4137/ehi.s31749
  5. Dushkin, S. S., Galkina, O. P. (2019). More Effective Clarification of Circulating Water at Coke Plants. Coke and Chemistry, 62 (10), 474–480. doi: https://doi.org/10.3103/s1068364x19100041
  6. Moskvichev, S. S., Mileshkin, S. I., Moskvicheva, A. V., Moskvicheva, E. V. (2019). The intensification of water purification plant work. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 698, 055038. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/698/5/055038
  7. Coward, T., Tribe, H., Harvey, A. P. (2018). Opportunities for process intensification in the UK water industry: A review. Journal of Water Process Engineering, 21, 116–126. doi: https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2017.11.010
  8. Lin, J., Ye, W., Zhong, K., Shen, J., Jullok, N., Sotto, A., Van der Bruggen, B. (2016). Enhancement of polyethersulfone (PES) membrane doped by monodisperse Stöber silica for water treatment. Chemical Engineering and Processing - Process Intensification, 107, 194–205. doi: https://doi.org/10.1016/j.cep.2015.03.011
  9. Alabi, A., Chiesa, M., Garlisi, C., Palmisano, G. (2015). Advances in anti-scale magnetic water treatment. Environmental Science: Water Research & Technology, 1 (4), 408–425. doi: https://doi.org/10.1039/c5ew00052a
  10. Dushkin, S. S., Blagodarnaya, G. I. (2010). Povyshenie effektivnosti raboty gorodskih sistem vodosnabzheniya. Scientific Bulletin of Civil Engineering, 60, 315–319.
  11. Yevdoshenko, V. V., Dushkin, S. S., Hres, O. V., Kovalenko, O. M., Blahodarna, H. I. (2017). Pat. No. 118596 UA. Sposib ochystky pryrodnykh i stichnykh vod. No. a201702868; declareted: 27.03.2017; published: 10.08.2017, Bul. No. 15.
  12. Blahodarna, H. I., Tykhoniuk, V. O., Dushkin, S. S. (2001). Pat. No. 45258 UA. Sposib modyfikatsiyi filtruiuchoho zavantazhennia dlia osvitlennia pryrodnykh i stichnykh vod. No. 2001074832; declareted: 10.07.2001; published: 15.03.2002, Bul. No. 3.
  13. Dushkin, S. S. (2012). Ochistka malomutnyh vod vysokoy tsvetnosti. Scientific Bulletin of Civil Engineering, 71, 410–416.
  14. Sadet, A., Stavarache, C., Teleanu, F., Vasos, P. R. (2019). Water hydrogen uptake in biomolecules detected via nuclear magnetic phosphorescence. Scientific Reports, 9 (1). doi: https://doi.org/10.1038/s41598-019-53558-8
  15. Klassen, V. I. (1978). Omagnichivanie vodnyh sistem. Moscow: Himiya, 240. Available at: https://www.twirpx.com/file/176541/
  16. Ternovtsev, V. E. (1976). Magnitnye ustanovki v sistemah oborotnogo vodosnabzheniya. Kyiv: Budivelnyk, 88.
  17. Tebenihin, E. F., Gusev, B. T. (1970). Obrabotka vody magnitnym polem v teploenergetike. Moscow: Energiya, 144.
  18. Shevchenko, T. O., Epoian, S. M., Airapetian, T. S., Dushkin, S. S. (2012). Pat. No. 103698 UA. Prystriy dlia aktyvatsiyi rozchyniv reahentiv. No. a201203185; declareted: 19.03.2012; published: 11.11.2013, Bul. No. 21.
  19. Posobie po proektirovaniyu sooruzheniy dlya ochistki i podgotovki vody (k SNiP 2.04.02-84). Utverzhdeno prikazom NII KVOV AKH im. K. D. Pamfilova ot 9 aprelya 1985 g. No. 24. Available at: http://www.docload.ru/Basesdoc/2/2689/index.htm
  20. Dushkin, S. S. (2003). Resursosberegayushchie tehnologii ochistki prirodnyh i stochnyh vod. Kommunal'noe hozyaystvo gorodov, 51, 96–101.
  21. Blagodarnaya, G. I. (2002). Modifikatsiya zagruzki fil'tra aktivirovannym rastvorom flokulyanta. Kommunal'noe hozyaystvo gorodov, 43, 173–177.
  22. Korinko, I. V., Kobylianskyi, V. Ya., Panasenko, Yu. O. (2013). Kontrol yakosti vody. Kharkiv: KhNAHKH, 288.
  23. Keeley, J., Jarvis, P., Judd, S. J. (2014). Coagulant Recovery from Water Treatment Residuals: A Review of Applicable Technologies. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 44 (24), 2675–2719. doi: https://doi.org/10.1080/10643389.2013.829766

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-08-31

Як цитувати

Dushkin, S., & Shevchenko, T. (2020). Застосування модифікованого розчину сульфату алюмінію у процесах підготовки питної води. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(10 (106), 26–36. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.210096

Номер

Том 4 № 10 (106) (2020): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Stanislav Dushkin, Tamara Shevchenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.