CC BY
99
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ______________________________________2011, том 54, №1__________________________________
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 669.891.611
У.О.Толибова, А.С.Раджабова, К.Ф.Эмомов, Ф.И.Шаймурадов
ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД КУЛЯБСКОГО РЕГИОНА И ИЗЫСКАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИН ДЛЯ ИХ УМЯГЧЕНИЯ
Институт водных проблем, гидроэнергетики и экологии АН Республики Таджикистан
(Представлено членом-корреспондентом АН Республики Таджикистан И.Ш.Норматовым 05.06.2009 г.)
Представлены результаты физико-химического анализа природных вод Кулябского региона (населённый пункт Гелот). Предложено применение активированных бентонитовых глин для умягчения воды в зависимости от содержания химических компонентов. Установлена эффективность сернокислотной обработки бентонитовых глин для получения высокоактивных адсорбентов.
Ключевые слова: адсорбент - бентонит - сорбент - подземные воды - коли-индекс - коли-титр -электроосаждение - рентгенофазовый анализ.
Ранее [1] были установлены высокие адсорбционные свойства бентонитовых глин и их перспективность в очистке питьевых и сточных вод.
Бентонитовые глины Шаршарского месторождения, химический и минералогический состав которых представлен в таблице, нами были использованы для обработки подземных питьевых вод.
Таблица
Химический и минералогический состав бентонитов Шаршарского месторождения, масс%
Химический состав, мас.%.
Si Ti Al Fe Mg Ca Na
28.33 2.425 7.85 2.92 1.05 0.02 0.15
K P H2O C O 2 SO2 III ill
1.87 0.020 5.78 36.5 0.18 12.45
Минералогический состав, мас.%.
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO
60.8 0.71 13.90 4.12 0.29 - 2.33
CaO Na2O K2O H2O P2O5 iiiiii
0.88 0.81 2.26 5.78 0.06 12.45
Из таблицы видно, что содержание Al2O3 в бентонитовой глине является незначительным, но, с другой стороны, наличие оксидов железа в составе бентонита даёт основание утверждать, что при кислотном разложении не исключена возможность получения смешанного коагулянта с содержанием алюминия и железа и высокоэффективных сорбентов.
Для активации бентонитовых глин применялись методы сернокислотного разложения и термическая обработка. Термическая обработка бентонитовых глин проводилась в реакторе с мешалкой в интервале температур 17...90°С. Было установлено, что увеличение температуры обработки спо-
Адрес для корреспонденции: Толибова Умеда Олимовна. 734002, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Парвин, 12, Институт водных проблем, гидроэнергетики и экологии АН РТ. E-mail: owp@tojikiston.com
собствует резкому возрастанию степени извлечения Al2O3 и Fe2O3 состава бентонитов, а при температуре 90°С достигается почти полное их извлечение.
В процессе исследования была обнаружена тесная связь степени извлечения компонентов (Al2O3 и Fe2O3) с продолжительностью обработки. Например, при изменении длительности процесса от 5 до 45 мин степень извлечения Al2O3 и Fe2O3 возрастала до 87.5%.
Следует отметить, что в извлечении компонентов важную роль играют концентрация и дозировка кислоты. При низкой концентрации и дозировке кислоты степень извлечения компонентов низкая, а при увеличении концентрации и дозировки кислоты она возрастает. Это объясняется тем, что при низких концентрациях и дозировке кислоты не полностью растворяются и смачиваются полезные компоненты.
Для изучения состава и свойств бентонитовых глин был проведен рентгенофазовый анализ (РФА) на установке Дрон-2 с применением ^х. РФА бентонитовых глин показал, что бентонит содержит монтмориллонит (Al2[OH]2 (Si4O10)•m H2O), а,у- Al2O3, кварц ^Ю2) и гематит ^Л). Рентгенограмма твердой фазы характеризуется резким снижением интенсивности линий а, у - Al2O3 и Fe2O3 и некоторым увеличением интенсивности линий кварца ^Ю2), что свидетельствует о почти полном переходе Al2O3 и Fe2O3 в жидкую фазу. После кислотной обработки твёрдый остаток, представляющий оксиды кремния, проявляет высокую коагулирующую способность.
В настоящей работе представлены результаты исследований применения активированных бентонитовых глин для обработки воды из подземного источника водоснабжения населенного пункта Гелот.
Для выявления адекватных методов обработки источника, на наш взгляд, важным является наличие информации о солевом составе и содержании солей в исследуемой воде. В этом плане наиболее информативным методом является рентгенофазовый анализ (РФА) твёрдых осадков. Поэтому нами проводился РФА осадков, формирующихся после упаривания определённых количеств испытываемых вод (рис. 1).
I
1 О -І-* 1 Н 22 2в 30
Ь
Рис.1. Рентгенограмма осадков воды источника “Гелот”: а - до активации и Ь - после активации бентонитовых глин.
Как следует из рис. 1, в составе твёрдых осадков воды источника в населенном пункте Гелот преобладают сульфаты и хлориды щелочных и щелочноземельных элементов и их содержание составляет около 40% по массе.
Нами также проводились исследования по применению метода электроосаждения для обработки питьевой воды населенного пункта Гелот в плане бактериологической безопасности. Результаты проведенных физико-химических и бактериологических анализов приведены на рис. 2 и 3.
Рис.2. Результаты физико-химических анализов питьевой воды населенного пункта Гелот.
Рис.3. Результаты бактериологического анализа питьевой воды населенного пункта Гелот.
Как видно из рис. 2 и 3, применение метода электроосаждения играет существенную роль в уменьшении количества кишечных палочек (коли-индекс) до нормальных значений, а также в уменьшении сульфатов и нитратов в составе исследуемой воды.
Поступило 12. 06. 2009 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Эмомов К.Ф., Мирсаидов УМ., Рузиев Д.Р. - ДАН РТ, 2005. т. 48, №8, с. 42-48.
2. Гончарук В.В. - Химия и технология воды, 2000, т. 22, №5, с.311-315.
3. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. - Киев: Наукова думка, 1986, 360 с.
У.О.Толибова, А.С.Рачабова, К.Ф.Эмомов, Ф.И.Шаймурадов ТАДЦИЦИ ТАРКИБИ КИМИЁВИИ ОБ^ОИ ЗЕРИЗАМИНИИ МИНТАЦАИ КУЛОБ ВА ДАСТРАС НАМУДАНИ ИМКОНИЯТИ ИСТИФОДАБАРИИ ГИЛ^ОИ БЕНТОНИТЙ БАРОИ КОРКАРД НАМУДАНИ ОЩО
Институти масъала^ои об, гидроэнергетика ва экологияи Академияи илмхои Цум^урии Тоцикистон
Натичахои тахлили физикию-кимиёвии обхои табии минтакаи Кулоб пешниход карда шудаанд. Вобаста аз таркиби чузъхои кимиёвй дурнамои истифодаи гилхои бентонитии фаъол барои коркард намудани обхо пешниход карда шудааст. Инчунин самаранокии бо кислотаи сулфат коркарди гилхои бентонитй барои дастрас намудани адсорбентхои бештар фаъол мукаррар карда шудааст.
Калима^ои калиди: адсорбент - бентонит - сорбент - обуои зеризамини - мщдор-индекс -мщдор-титр - такшоншавии барцй - ташхиси рентгено-фазави.
U.O.Tolibova, A.S.Rajabova, K.F.Emomov, F.I.Shaymuradov STUDY OF THE CHEMICAL COMPOSITION OF UNDERGROUND WATER KULYAB’S REGION AND PROSPECTING THE POSSIBILITY OF THE USING BENTONIT CLAYS FOR THEIR SORTEN
Institute Water Problems, Hydropower and Ecology, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan In the paper are presented results of physic and chemical analysis of natural water Kulyab’s region. Depending on contents chemical component is offered perspective using activated bentonit’s of the clays for cleaning of the water. Efficiency acid sulfate processing bentonit’s clays is installed also for reception high activity adsorbents.
Key words: adsorbent - bentonite - sorbent - under ground water - quantitative titer - quantitative index -electrodeposition - x-ray-analyse.
