CC BY
13About the author:
Musojonova Jamila Mansurovna, PhD in Chemistry Tajik State Pedagogical University name after S. Ayni. E-mail: musojonova-j@;mail ru.
СМЕШАННЫЕ КОАГУЛЯНТЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ШАХТНОЙ ВОДЫ ОТ СВИНЦА И МЕДИ МЕТОДОМ КОАГУЛЯЦИИ
Давлатов Д.С., Ходжиев С.К., Ашуров Х.Ё.
Горно-металлургический институт Таджикистана
В работах Г1, 21 приведены подробные сведения о физико-химическом составе воды шахты «Восточная». Приведенные результаты показывают, что почти все параметры вод данного объекта превышают ПДК для питьевой воды Г31.
С целью очистки исследуемой воды от тяжелых металлов был проведен ряд опытов с различными смешанными коагулянтами. Прежде всего, необходимый объём дистиллированной воды трижды фильтровался через фильтр с диаметром отверстий 0,2 мкм до достижения нулевой мутности, затем на её основе были подготовлены 10%-ые растворы каждого коагулянта (сульфат и хлорид железа, сульфат и хлорид алюминия). Далее, с использованием этих растворов проводилось исследование факторов, влияющих на процесс очистки воды.
Процесс коагуляции исследуемой воды был организован следующим образом: сначала литровый стакан заполняли исследуемой водой, к которой затем добавляли смешанный коагулянт, состоящий из 67 мг/л хлорида железа и 33 мг/л другого испытываемого соединения (соотношение 2:1). Далее полученная смесь подвергалась быстрому перемешиванию (400 об/мин) в течение 60 секунд. При этом для интенсификации процесса коагуляции в рабочую смесь постепенно вводилось 100 мг белой глины (палыгосркита). Спустя 60 секунд скорость перемешивания снижалась до медленной (75 об/мин), на которой процесс продолжался от 20 до 60 минут с последующей седиментацией в течение 10 мин.
Одним из основных факторов, влияющих на процесс коагуляции, является температура. Поэтому нами изучалась зависимость степени очистки воды от температуры в интервале 5-300С при продолжительности процесса 60 минут, дозировке смешанных коагулянтов (в соотношении 67 мг/л хлорида железа и 33 мг/л других коагулянтов) 100 мг/л и массе замутнителя 100 мг. Полученные результаты процесса очистки по свинцу и меди представлены на рисунке 1.
■FeCl3 + Al;(S04h ■FeCl3 + Fe2(S04)3 ■FeCI3 + AICI3
35
Температура, DC
Рис. 1. Зависимости степени очистки воды от температуры.
Как видно из рисунка, наибольшая степень очистки воды от свинца достигается со смешанным коагулянтом на основе хлоридов железа и алюминия. Также был изучен процесс очистки воды от меди при вышеописанных условиях (рис. 2).
Из рисунка видно, что до достижения температуры 25 С эффективность очистки воды от меди со смешанным коагулянтом на основе хлорида железа и сульфата алюминия уступает этой эффективности с другими смешанными коагулянтами. При увеличении температуры еще на 5 С этот коагулянт превосходит смешанный коагулянт на основе хлорида и сульфата железа по степени очистки - 86,4% очистки воды от меди против 80,75% с хлоридом и сульфатом железа. Эта разница
обуславливается скоростью гидролиза коагулянтов: при более низкой температуре степень гидролиза сульфата алюминия ниже, чем сульфата железа. Несмотря на это, наибольшая степень очистки воды по меди достигается с применением смешанного коагулянта на основе хлоридов железа и алюминия, и составляет 90,96%.
п" о
?
о л
к
£ <¡1 н
и
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 О
10 15 20 25 Температура,
■ РеС13 + А12(504);
■ РеС13-ь Ре2(504Ь
■ РеС13 + А1С13
30 35
Рис. 2. Зависимости степени очистки воды от температуры.
Помимо температуры, была также изучена зависимость степени очистки воды от продолжительности процесса в интервале времени 20-60 минут при температуре 30 С и дозах трех испытуемых смешанных коагулянтов 100 мг/л. Полученные результаты по очистке воды по свинцу и меди приведены на рисунках 3 и 4.
0 10 20 30 40 50 60 70
Продолжительности процесса, минут
Рис. 3. Зависимости степени очистки воды от продолжительности процесса. Рис. 4. Зависимости степени очистки воды от продолжительности процесса.
Как видно из приведенных данных, степень очистки воды по свинцу и меди возрастает с увеличением продолжительности процесса до 60 минут. Наиболее эффективным коагулянтом при этом остается смешанный коагулянт на основе хлоридов железа и алюминия.
Концентрации свинца и меди в исследуемой воде контролировались методом атомно-абсорбционной спектроскопии с использованием спектрометра AAnalyst 800 с графитовым атомизатором производства Perkin Elmer, США [4].
Таким образом, можно заключить, что наилучшим смешанным коагулянтом для очистки воды от тяжелых металлов является соединение на основе хлоридов железа и алюминия. При использовании этого коагулянта степени очистки воды от свинца и меди составляют 95,69% и 90,96% соответственно. После завершения процесса очистки концентрации этих металлов в исследуемой воде стали ниже ПДК для питьевой воды [3].
ЛИТЕРАТУРА
1. Ходжиев, С.К. Атомно-абсорбционный метод определения содержания тяжелых металлов в шахтных водах / С.К. Ходжиев, Х.Ё. Ашуров, Д.С. Давлатов // Мачмуъи корхои конференсияи илмй-амалии чумхуриявй Бустон, 15 ноябри соли 2020. -С.30-32.
2. Ходжиев, С.К. Фотометрический метод определения физико-химических показателей шахтных вод / С.К. Ходжиев, Х.Ё. Ашуров, Д.С. Давлатов // Мачмуъи корхои конференсияи илмй-амалии чумхуриявй Бустон, 15 ноябри соли 2020. -С.32-33.
3. СанПиН 2.1.4.004-07. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.
4. Атомно-абсорбционный спектрометр ААт1уй 800. Графитовая печь с автодозатором AS-800. Руководства по использованию, 2008. -103 с.
СМЕШАННЫЕ КОАГУЛЯНТЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ШАХТНОЙ ВОДЫ ОТ СВИНЦА И
МЕДИ МЕТОДОМ КОАГУЛЯЦИИ
В статье приведены результаты исследования процесса очистки воды от тяжелых металлов, в частности, от свинца и меди. Изучены факторы, влияющие на эффективность процесса коагуляции воды. Использован современный прибор для контроля концентрации свинца и меди в исходной воде и фильтрате. Показан наилучший смешанный коагулянт для очистки воды шахты «Восточная».
Ключевые слова: шахтная вода, тяжелые металлы, коагуляция воды, смешанные коагулянты, степень очистки воды.
MIXED COAGULANTS FOR THE PURIFICATION OF MINE WATER FROM LEAD AND COPPER BY THE COAGULATION METHOD
The article presents study results of purification process of water polluted with heavy metals, specifically, with lead and copper. The main efficiency influencing factors of the water coagulation process have been studied. To control the concentration of lead and copper in the source water and filtrate a modern device was used. The best mixed coagulant for water purification of the «Vostochnaya» mine is shown.
Keywords: mine water, heavy metals, water coagulation, mixed coagulants, water purification degree.
Сведения об авторах:
Давлатов Давлатмахмад Сангинович - начальник центра регистрации и тестирования Горнометаллургического института Таджикистана. Адрес: 735730, Таджикистан, г. Бустон, ул. А. Баротова 6. Тел.: (+992) 929504433, E-mail: davlat-ds@mail.ru
Ходжиев Саидмукбил Косимович - кандидат технических наук, заведующий лабораторией анализа воды Горно-металлургического института Таджикистана. Адрес: 735730, Таджикистан, г. Бустон, ул. А. Баротова 6. Тел.:(+992) 927320841, Е-mail: saidmukbil@mail.ru Ашуров Хайруддин Ёрович - старший лаборант лаборатории анализа воды Горнометаллургического института Таджикистана. Адрес: 735730, Таджикистан, г. Бустон, ул. А. Баротова 6. Тел: (+992) 927739998, E-mail: zukhal86@gmail. com
About the autors:
Davlatov Davlatmahmad Sanginovich, the head of testing and registration center of Mining-metallurgical Institute of Tajikistan, Address: 735730, Republic of Tajikistan, Buston city, St. A. Barotova 6. Тв1: (+992) 929504433, E-mail: davlat-ds@mail.ru
Hojiev Saidmukbil Kosimovich - candidate of technical sciences, head of the laboratory water analysis Mining - metallurgical Institute of Tajikistan. Address: 735730, Republic of Tajikistan, Buston city, St. A. Barotova 6. Tel. : (+992) 927320841, Е-mail: saidmukbil@mail.ru
Ashurov Khairuddin Yorovich - laboratory's assistant of the laboratory water analysis Mining -metallurgical Institute of Tajikistan. Address: 735730, Republic of Tajikistan, Buston city, St. A. Barotova 6. Tel.: (+992) 927739998, E-mail: zukhal86@gmail.com
