ДОСЛІДЖЕННЯ СПОСОБІВ ЗНЕЗАЛІЗНЕННЯ ВОДИ. ПЕРСПЕКТИВИ ТА ПРАКТИЧНИЙ АСПЕКТ

Анотація

У статті розглянуто дослідження способів знезалізнення води, що є актуальним завданням у галузі водопідготовки, оскільки підвищена концентрація заліза у воді призводить до її непридатності для пиття та використання в промисловості. Актуальність теми обумовлена необхідністю покращення якості води, що використовується у виробничих процесах, та зменшенням її негативного впливу на навколишнє середовище. Одним із основних етапів процесу очищення води є аерація, що сприяє окисленню двовалентного заліза (Fe²⁺) до тривалентного (Fe³⁺), що в свою чергу змінює колір води на більш виражений жовтий. Вода після аерації набуває специфічних характеристик, таких як зміна pH, що є важливим фактором для подальших стадій очищення. Зокрема, pH змінюється з 5,92 до 7,72, що є свідченням утворення гідроксиду заліза тривалентного та часткової декарбонізації води. У роботі проаналізовано декілька варіантів застосування різних реагентів. Один з варіантів включає використання гашеного вапна (Ca(OH)₂) і сірчанокислого алюмінію (Al₂(SO₄)₃) для коагуляції, що забезпечує утворення осаду і освітлення води, а також підвищення швидкості осадження (до 2,7 мм/с). Інший варіант передбачає використання хлориду заліза (FeCl₃), який ефективно утворює пластівці, що агрегуються за допомогою неіоногенного біофлокулянту. Дослідження показали, що поєднання коагулянтів та флокулянтів забезпечує більш ефективне очищення води, проте можуть виникати проблеми з неповним видаленням іонів заліза та необхідністю додаткових фільтраційних процесів. У разі перевитрати флокулянтів може виникнути ризик підвищення залишкових концентрацій реагентів у воді, що небезпечно для здоровʼя людини. Для усунення цих проблем було запропоновано використання вапна після коагулянтів для підвищення pH до оптимальних значень для флокуляції та зменшення концентрації сульфат-іонів. З огляду на практичні аспекти застосування методів очищення води, запропоновано використання безперервної схеми знезалізнення, що включає тонкошаровий відстійник для ефективного відділення агрегатів пластівців від очищеної води. Тонкошарові відстійники показали високу ефективність очищення завдяки інтенсифікації процесу відстоювання. Використання таких відстійників в реконструкції існуючих очистних споруд дозволяє значно покращити якісно-кількісні показники їх роботи.