CC BY
8
Виробничi впровадження перманганату натрiю (Carusol) для покращення якост питноТ води на очисних спорудах комунального пiдприeмства «Житомирводоканал»
Production Implementation of Sodium Permanganate (Carusol) for Improving the Quality of Drinking Water at the Treatment Facilities of the "Zhytomyrvodokanal" Utility Company
1рина Башинська 1
Iryna Bashynska
1 Zhytomyr National Agroecological University 7 Staryi Bulvar, Zhytomyr, 10008, Ukraine
Анотащя. В статт представлен результати дослщжень, якi були отримаш в процесi виробничого впровадження нового реагенту - окисника перманганату натрш (торгова марка Carusol) в технолопю водопiдготовки на очисних спорудах водопроводу КП «Житомирводоканал». Метою даноТ роботи було визначити ефективнють видалення i3 складу водопровщноТ води таких забруднюючих речовин, як окиснюванiсть перманганатна, марганець, фтопланктон, а особливо, хлороформ та покращення ТТ якостi за органолептичними показниками. Даний експеримент був проведений в л^нш час для визначення технолопчноТ та еколопчноТ ефективностi використання реагенту при високих температурах води, осктьки саме в л^нш час джерело водопостачання м. Житомира характеризуемся пiдвищеним рiвнем органiчного забруднення, що спричиняе утворення понаднормативних концентрацiй хлороформу, наявнютю високих концентрацiй марганцю та фтопланктону. Виробничий експеримент показав, що ефективнють очищення води реагентом Carusol в теплий перюд року при пщвищених температурах води за показником кольоровост достатньо висока; за показником окиснюваност перманганатноТ мае мiсце, хоча для нормативно'!' якостi питноТ води не достатня та потребуе застосовувати додатково активоване вуплля для бтьш ретельного видалення органiчного забруднення; вщзначаеться висока технологiчна та екологiчна ефективнють очищення питноТ води вщ вмюту хлороформу, в деякi експериментальнi дш ефективнiсть була на рiвнi до 60-70%; окислення марганцю вщбувалося на 60-90%; видалення фтопланктону за допомогою реагенту характеризувалося високою ефективнiстю та було на рiвнi 90% i бiльше.
Ключовi слова: Carusol, перманганат натрш, якiсть питноТ води, хлороформ, марганець, перманганатна окиснюванють, фiтопланктон.
Abstract. The article presents the results of the research, obtained during the production of a new reagent - sodium permanganate oxidant (Carusol trademark) in the technology of water treatment at the treatment plant of the «Zhytomyrvodokanal» utility company. The purpose of this work is to determine the effectiveness of removal from the composition of tap water of such pollutants as permanganate oxidation, manganese, phytoplankton, and especially chloroform and improve its quality by organoleptic parameters.
This experiment was conducted in summer to determine the technological and environmental efficiency of the reagent at high water temperatures, because it is in summer that the water supply source in Zhytomyr is characterized by the increased levels of organic pollution, which causes excessive concentration of chloroform, high concentration of manganese and phytoplankton. The production experiment showed
DOI: 10.22178/pos.64-8
LCC Subject Category: QH540-549.5
Received 20.10.2020 Accepted 25.11.2020 Published online 30.11.2020
Corresponding Author: bashinskaya77@ukr.net
© 2020 The Author. This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License
that the efficiency of water purification with Carusol reagent in the warm period of the year at increased water temperatures in terms of chromaticity is quite high; according to the oxidation index of permanganate, although it is not sufficient for the normative quality of drinking water and requires the use of additional activated carbon for more thorough removal of organic pollution; there is a high technological and environmental efficiency of purification of drinking water from chloroform, in some experimental days the efficiency was up to 60-70%; oxidation of manganese occurred by 60-90%; removal of phytoplankton with the reagent was characterized by high efficiency and was at the level of 90% or more.
Keywords: Carusol; sodium permanganate; drinking water quality; chloroform; manganese; permanganate oxidation; phytoplankton.
ВСТУП
Стан водних екосистем Украши ст^мко на-ближуеться до критичного, осюльки, як вщо-мо, пркноводш ресурси в нас обмежеш i в них спостер^аеться тенденщя ст^мкого попр-шення якосп води [1].
Майже вс водш ресурси на територп Украши потерпають вщ антропогенного навантажен-ня, прямо чи опосередковано. I цей вплив призводить до 1'х виснаження, забруднення, деградацп ь в результатi, 1'х безповоротного зникнення [2]. Навггь той факт, що за останнi 25 рокiв юльюсть населення Украши та об'еми быьшосп видiв виробництв значно скоротилися, не вплинув на негативну тен-денцш погiршення якостi водних ресур-ав [3].
В умовах сьогодення, прюритетним та над-важливим завданням, що постае перед будь -яким водопостачальним пщприемством Украши е виршення проблем, пов'язаних iз за-безпеченням населення якiсною водопровщ-ною водою. Такi рiшення неодмiнно потре-бують впровадження нових, бiльш ефектив-них методiв та реагентiв, осюльки з кожним роком якiсть води у джерелах водопостачан-ня катастрофiчно погiршуеться. Це вщбува-еться внаслщок необачного та нерозсудливо-го ставлення людини до водних ресурсiв, що, в результату призводить до невщворотного 1'х забруднення. Використання застарiлих те-хнологiй та неефективних реагентiв для очищення поверхнево1 води, яка за сво1м складом вщноситься до 3-4 класу згщно ДСТУ 4808:2007 е недостатшм для гарантування населенню отримання яюсно! питно'1 води з крану [4]. Для очищення та покращення якосп води на комунальному пiдприемствi «Жи-томирводоканал» нами був запропонований новптай реагент - окисник перманганат на-трiю (торгова марка СагиэоТ).
Довгий час перманганат вироблявся быьшк-тю пiдприемств - постачальникiв реаген^в у виглядi калiевоi солi (КМп04), що являе собою стiйкий кристалiчний порошок високо'1 чис-тоти (мМмум 95%). Але з кiнця 1990 - х роюв виробник Сагыэ (США) почав виготовляти перманганат у рщкому концентрованому ви-глядi - перманганату натрiю (NaMnO4) [5].
«Перманганат натрш (NaMnO4) - це окисник, який володiе такою ж природою дп, як i перманганат калiю. Використовуеться для пере-докислення, як альтернатива хлору i дiоксиду хлору та виключае можливкть утворення у питнiй водi побiчних продуктiв хлорування -тригалогенметанiв. Використання перманганату натрш забезпечуе ефективне виршення таких нагальних проблем, як окислення та видалення з води неоргашчних речовин - за-лiза, марганцю, миш'яку, радiю, окислення природних оргашчних речовин, що мiстяться у джерелi водопостачання, видалення прис-макiв та запахiв води, покращення кольоро-вост води» [5, 6]. Бiльш детально про реагент надана шформащя у попереднш статтi [6].
Iсторiя запровадження у технологш водопщ-готовки перманганату натрш почалася iз ви-користанням в якосп реагенту для очищення води перманганату калш
У 1915-1916 роках доктор Едвард Хегелер Карус вперше виготовив перманганат калш у ушверситет у Вкконсиш за допомогою само-робного обладнання. А вже у 1918 рощ був побудований завод по виробництву перман-ганату калш в мкт Ласаль штат 1ллшойс. У 1959 роцi М. Боуком Карусом був розробле-ний та вперше впроваджений метод очищен-ня питно'1 води вщ водоростей та ф^опланк-тону за допомогою перманганату калш А у 1999 рощ на ринок був представлений рщкий перманганат натрш СагыБо! С [7].
Використання перманганату калш для окис-лення оргашчно'' речовини, яка е попередни-ком для утворення хлорорганiчних сполук, було вперше дослiджено в США м. Цинциннати штат Огайо. Багаточисленни-ми дослщженнями, якi проводилися на водi з рiчки Огайо, виявили зниження концентрацп ТГМ на 5-20 % при додавання перманганату калш у дозах вщ 0,7 до 5,0 мг/л, а при обробщ дозою 10 мг/л досягалося зниження на 40 %. Було доведено, що введення перманганату у технологш водопщготовки без перемщення точки вводу хлору, не призведе до зниження концентрацп ТГМ у питнш водi. Згiдно допо-вiдi представниюв водопостачального пщп-риемства м. Франкфурт, що у Захщнш Шмеч-чиш, через змiну точки хлорування i додавання перманганату у сиру воду, було досяг-нуто скорочення утворення ТГМ на 50 % [8].
В Укра'ш, першими, хто застосував Carusol в технологш очищення води, були спещалкти ТОВ «БШОЦЕРКШВОДА» у 2014 роцi. Метою ix впровадження реагенту було усунення неприемного присмаку та запаху питно'' водоп-ровщно'' води, якi обумовлеш присутнiстю в природних водах рiчки Рось незабарвлених органiчниx молекулярних речовин, до яких належать продукти внутршньо водних бю-логiчниx процесiв (карбоновi кислоти, фено-ли та шшГ) [9, 10].
Протягом 2015-2018 рр. в лабораторп КП «Житомирводоканал» нами були устшно
проведенi лабораторнi експериментальш ро-боти по впровадженню реагенту - окисника Саг^о1 в технологш водопщготовки [6, 11, 12], тсля чого було прийняте рiшення провести виробничi випробування реагенту.
Впродовж виробничого впровадження про-водилося вщбирання зразкiв води та визна-чення показниюв !! якостi за загальноприй-нятими методиками: температура води - вщ-повiдно до паспорту термометру ТЛС-4; орга-нолептичнi показники: кольоровкть, кала-мутнiсть вимiрювали за методикою -ГОСТ 3351-74; окиснювашсть перманганатна - ГОСТ 23268.12-91; марганець - «Методика виконання вимiрювань масово! концентрацп алюмшш, залiза, кадмiю, кобальту, марган-цю, мiдi, молiбдену, нiкелю, свинцю, строн-цiю, хрому та цинку у питнш водЬ>, для атом-но-абсорбцiйного спектрофотометру «Са-турн-3-П1»; хлороформ - методичш вказiвки № 0052-98 «Газохроматографiчне визначен-ня тригалогенметанiв (хлороформу) у водЬ>; фiтопланктон - «Методика визначення фитопланктону, зоопланктону та детриту у водь СТП-32-19-01». Ощнку якостi питно! води проводили шляхом порiвняння фактичних даних iз нормативами ДСанШНу 2.2.4-171-10 «Гiгieнiчнi вимоги до води питно!, призначе-но! для споживання людиною». Схема дозу-вання реагенту - окисника Сашго/, за якою був проведений виробничий експеримент в лгтнш час представлена на рисунку 1 [6].
Рисунок 1 - Схема вводу реагенту Carusol в технолопю водопщготовки на водопровщних спорудах КП
«Житомирводоканал»
Точка вводу реагенту знаходилася у водо-приймальнш камеру одразу тсля тдйому води з водосховища.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Пiсля устшно проведених довготривалих ла-бораторних експериментальних робгг по ви-користанню реагенту - окисника перманганату натрш в технологи водотдготовки, яю тривали протягом 2015-2018 роюв [6, 11, 12], виробничi впровадження реагенту Carusol для очищення води на водопровщних спору-дах КП «Житомирводоканал» проводилися впродовж двох сезошв 2018-2019 роюв - лгг-нiй (16.07-06.08.2018) (таблиця 1) та зимовий (18.02-1.03.2019). Таке ршення було прийняте з метою визначення технолопчно! та еколопчно! ефективносп використання реагенту при рiзних умовах застосування, а саме, вщмшних температурах води. В данiй статт ми розглянули результати виробничо-
го впровадження, яке вщбувалися у лггнш перiод.
Послiдовнiсть введення реагентiв у виробни-чому впровадженнi в лггнш час була наступ-ною: Carusol (1 тдйом) + через 2 хвилини хлор, через 2 години гтохлорит натрш (2 т-дйом), через 30 секунд коагулянт, через 30 секунд флокулянт.
За лабораторних умов нами була визначена найбыьш ефективною та оптимальною дозою Carusol для використання в технологи водотдготовки доза 0,2 мг/дм3 [12]. У даному експеримент використовувалися реагенти: флокулянт анюнний на основi полiакриламi-ду - EXTRAFLOCK P-70 з фжсованою дозою 0,3 мг/дм3, алюмовмкний коагулянт - (масова частка AI2O3 - 16 %) - доза 30 мг/дм3, доза Carusol - 0,2 мг/дм3, доза хлору на першому пiдйомi коливалася в межах 7,2713,19 мг/дм3, доза гшохлориту натрiя на другому пiдйомi коливалася в межах 2,956,42 мг/дм3.
Таблиця 1 - Результати виробничого впровадження реагенту - перманганату натр^ Casurol в технологи водотдготовки на водоочисних спорудах КП «Житомирводоканал» протягом 16.07-06.08.2018 р.
Дата та мкце вщбору проб води Каламутнють, мг/дм3 Кольоровють, град. Окиснювашсть, мг/дм3 Марганець, мг/дм3 Зал1зо, мг/дм3 Залишковий алюмшш, мг/дм3 Хлороформ, мг/дм3 Ф1топанктон, тис. кл/дм3
16.07.2018
Водосховище «ВЩс1чне», tводи - 20°C 7,4 44 10,08 0,234 0,38 вщс. Вщс. 334,425
Водовод 4,5 24 8,8 0,308 0,24 вщс. 0,089 22,5
РЧВ 5 тис м3 0,5 7 6,08 0,122 0,1 0,17 0,134 6,64
РЧВ 20 тис м3 0,7 8 5,92 0,098 0,1 0,14 0,122 3,68
17.07.2018
Водовод 5,2 24 8,64 0,337 0,3 вщс. 0,048 88,28
РЧВ 5 тис м3 1,1 6 6,24 0,059 0,1 0,21 0,091 6,64
РЧВ 20 тис м3 1,0 9 6,4 0,063 0,1 0,15 0,083 7,72
18.07.2018
Водовод 6,2 32 8,32 0,351 0,27 вщс. 0,045 142,52
РЧВ 5 тис м3 1,4 7 5,74 0,107 0,1 0,3 0,049 7,8
РЧВ 20 тис м3 1,4 11 6,4 0,117 0,1 0,2 0,045 9,32
19.07.2018
Водовод 6,0 28 8,96 0,322 0,3 вщс. 0,051 69,99
РЧВ 5 тис м3 1,2 9 5,6 0,073 0,1 0,2 0,036 6,14
РЧВ 20 тис м3 1,4 11 6,4 0,059 0,1 0,14 0,045 10,36
20.07.2018
Водовод 6,2 32 9,76 0,332 0,3 Вщс. 0,066 209,475
РЧВ 5 тис м3 1,0 7 6,4 0,098 0,1 0,21 0,068 4,48
РЧВ 20 тис м3 1,2 12 6,72 0,056 0,1 0,15 0,093 5,54
23.07.2018
Водосховище «ВЩriчне», 9,9 36 11,04 0,434 0,43 вщс.. вщс. 166,28
Дата та м1сце вщбору проб води Каламутн1сть, мг/дм3 Кольоровють, град. Окиснювашсть, мг/дм3 Марганець, мг/дм3 Зал1зо, мг/дм3 Залишковий алюмшш, мг/дм3 Хлороформ, мг/дм3 Ф1топанктон, тис. кл/дм3
tводи - 21°C
Водовод 7,1 28 9,92 0,381 0,32 вщс. 0,021 107,66
РЧВ 5 тис м3 1,6 11 6,08 0,073 0,1 0,2 0,031 10,64
РЧВ 20 тис м3 1,7 13 6,72 0,158 0,11 0,14 0,036 9,18
24.07.2018
Водовод 5,9 28 9,12 0,582 0,33 вщс. 0,017 89,02
РЧВ 5 тис м3 1,3 12 6,24 0,112 0,11 0,21 0,054 4,78
РЧВ 20 тис м3 1,3 14 6,56 0,192 0,12 0,15 0,059 6,12
25.07.2018
Водовод 6,8 32 8,8 0,52 0,32 вщс. 0,028 101,38
РЧВ 5 тис м3 1,4 18 5,92 0,107 0,11 0,09 0,054 7,86
РЧВ 20 тис м3 1,4 18 5,74 0,11 0,1 0,11 0,057 10,2
26.07.2018
Водовод 8,3 48 8,32 0,525 0,22 вщс. 0,076 224,14
РЧВ 5 тис м3 1,7 28 5,28 0,148 0,1 0,11 0,09 3,16
РЧВ 20 тис м3 1,7 28 5,12 0,158 0,1 0,14 0,102 1,48
27.07.2018
Водовод 8,3 56 8,48 0,368 0,33 вщс. 0,032 295,38
РЧВ 5 тис м3 1,4 18 5,6 0,128 0,1 0,09 0,023 3,82
РЧВ 20 тис м3 1,3 22 5,6 0,11 0,11 0,1 0,023 5,28
30.07.2018
Водосховище «ВЩс1чне», tводи - 22 °C 8,4 56 11,52 0,663 0,51 вщс. вщс. 359,22
Водовод 7,6 36 10,76 0,56 0,4 вщс. 0,045 178,08
РЧВ 5 тис м3 1,4 24 6,24 0,191 0,14 0,14 0,086 4,06
РЧВ 20 тис м3 1,3 26 5,92 0,253 0,1 0,16 0,087 4,94
31.07.2018
Водовод 8,0 48 9,52 0,583 0,38 вщс. 0,053 174,72
РЧВ 5 тис м3 1,3 14 5,92 0,216 0,18 0,33 0,052 5,4
РЧВ 20 тис м3 1,7 18 6,24 0,138 0,12 0,18 0,055 8,64
01.08.2018
Водовод 9,0 56 9,92 0,501 0,37 вщс. 0,16 72,18
РЧВ 5 тис м3 1,4 16 5,74 0,064 0,17 0,4 0,197 4,64
РЧВ 20 тис м3 2,0 26 6,72 0,206 0,13 0,35 0,206 9,24
02.08.2018
Водовод 7,6 56 10,4 0,626 0,39 вщс. 0,123 164,66
РЧВ 5 тис м3 1,4 16 5,6 0,038 0,16 0,28 0,173 6,0
РЧВ 20 тис м3 2,0 26 7,2 0,196 0,12 0,21 0,197 9,8
03.08.2018
Водовод 6,9 48 8,8 0,583 0,39 вщс. 0,088 156,24
РЧВ 5 тис м3 1,4 18 4,48 0,009 0,19 0,32 0,077 5,64
РЧВ 20 тис м3 1,8 24 5,92 0,208 0,13 0,2 0,114 7,22
06.08.2018
Водосховище «ВЩс1чне», tводи - 23 °C 9,8 56 12,0 0,379 0,48 вщс. Вщс. 277,16
Водовод 5,7 36 10,72 0,414 0,38 вщс. 0,084 69,04
РЧВ 5 тис м3 1,7 18 6,08 0,049 0,15 0,33 0,165 4,82
РЧВ 20 тис м3 1,7 16 7,04 0,189 0,13 0,22 0,176 12,78
Виробничий експеримент почався в той момент, коли температура води у водосховишД «Вщачне» складала 20 °С, органолептичш
показники вщповщали: каламутнiсть -7,4 мг/дм3, кольоровiсть - 44 концентращя марганцю становила - 0,234 мг/дм3, залiза -
0,38 мг/дм3, окиснювашсть перманганатна була на piBrn 10,08 мг/дм3, фггопланктон -334,425 тис. кл/дм3, хлороформ у водi був вщ-сутнш. Осюльки ми визначили, що найбыьш проблемними показниками для питно'1' водо-провщно'1' води е окиснюванiсть, марганець, хлороформ та ф^опланктон, в дослiдженнях придiляли найбiльшу увагу саме 1'м.
В першу чергу, пiд час лабораторних досль джень якостi питно'1 води визначали органо-лептичнi показники - каламутнiсть та кольо-ровiсть, щоб з'ясувати чи не вплине впровадження нового реагенту на попршення якос-т води за органолептикою. Як видно на рисунку 2, каламутшсть води у водосховишд «Вщачне» впродовж виробничого експери-менту коливалася вщ 7,4 мг/дм3 до 9,9 мг/дм3. При цьому, тсля введення Carusol на 1 пщйому яюсть води за показником ка-ламутностi не попршувалася, а, навпаки, вщ-бувалося ïï зниження при досягненнi 2 тдйому (Водовод) на 0,8-4,1 мг/дм3 або на 10-42%. Каламутшсть варшвала в межах значень 4,59 мг/дм3, розраховане середне значення вщ-повщало 6,83±1,24 мг/дм3. Далу в процесi те-хнологiчного очищення води на водоочисних спорудах, вмкт каламутносп вже перебував в рамках нормативного значення 2,031 мг/дм3 [13].
Концентращя каламутностi за перюд експе-рименту змiнювалася в межах: РЧВ 5000 м3 -1,32±0,29 мг/дм3, РЧВ 20000 м3 - 1,47±0,35 мг/дм3, а значення, яю найбiльше зустрiчали-ся протягом всього виробничого експериме-нту були: РЧВ 5000 м3 - 1,4 мг/дм3, РЧВ 20000 м3 - 1,7 мг/дм3.
Що стосуеться кольоровостi води, то вона у водосховишд протягом експерименту також пiдвишилася з 44 до 56 ° (рисунок 3). Одшею з причин такого збыьшення кольоровостi та каламутностi е пщвищення температури води у «Вщачному» з 20 до 23 °С, оскiльки нами вже було попередньо доведено ткний зв'язок мiж змшою температури та органолептич-ними показниками [14]. Кольоровкть варш-вала в межах 24-56 °С, а середне значення за час експерименту було на рiвнi 38±12 С.
Отже, тсля першого введення реагенту 16.07, кольоровкть води у водоводi зменшилася у 2 рази, а тсля технолопчного очищення досяг-ла нормативно'1' якостi 7-8 С. В наступш днi експерименту вiдбувалося також достатне зниження кольоровост у водоводi: 23.07 - на 8 ° або на 22 %>, 30.07 та 06.08 - на 20 ° або на 36 %. Але наголошую, що на 1 пiдйомi додат-ково пiсля введення Carusol проводили дозу-вання i хлору, тому такий результат, це об'еднана дiя двох реагеш1в.
Дата впроошгчого експерименту
■ Вцсине «Водовод ОРЧВ îtiic мЗ «РЧЕЗОтис мЗ «Норматив ДСанПНу 2.2 -1-171-10
Рисунок 2 - Динамка змши якостi води по вмюту каламутностi при введенi Carusol
16.07. 17.07 1807 19.U7 20.07 23.07 2407 2?.07 26.07. 2707 30.07 31.07 0108. 02.08 03.0S U6.U8
Дат впр!юш1Ч№> эксперименту
■ Вдачпе «Водмпд ПРЧВйпемЗ "РШОттемЗ 1 Норматив ДСаиПДу 2 2 4-171-10
Рисунок 3 - Динамка змши якостi води по кольоровосп при введенi Carusol
Як ми знаемо, застосування перманганату на-трiю в технологи водопщготовки ефективно впливае на процес коагуляцп та дозволяе зменшити дозу коагулянту, яка використову-еться для очищення води. Так, за дози коагулянту 30 мг/дм3 (хоча найчаспше в лггнш перiод використовуеться доза 45 мг/дм3 i вище), вщбулося достатне очищення за ко-льоровктю. Пiсля водоочисних споруд питна вода в резервуарах по кольоровосп мала зна-чення нижче за нормативне. За перюд вироб-ничого впровадження кольоровють варшва-ла в межах: РЧВ 5000 м3 - 6-28 РЧВ 20000 м3 - 8-28 розраховане середне значення було на рiвнi: РЧВ 5000 м3 - 14±6 РЧВ 20000 м3 -18±9
Нами визначено, що ефективнiсть очистки води у резервуарах (приймалося до уваги найменше значення кольоровостi з двох ре-
зервуарiв) по вiдношенню до якосп води у водоводi складала: першу недыю - 68-78 %, другу недiлю - 42-68 %, третю - 33-63 %. Мо-жна зробити висновок, що ефектившсть очищення води реагентом Carusol в теплий перюд року за показником кольоровосп до-статньо висока.
Осюльки водосховище «Вщачне» характери-зувалося високим рiвнем оргашчного забру-днення впродовж перiоду нашого спостере-ження 2005-2018 рр., то яюсть питно!' води досить тривалий час за показником окисню-ваностi перманганатно! не вiдповiдала вста-новленому нормативу [14]. На момент вве-дення Carusol, а саме 16.07, значення окисню-ваносп у водосховищi вщповщало 10,08 мг/дм3 та впродовж експерименту зро-сло на 2,08 мг/дм3 (06.08) до 12 мг/дм3 (рисунок 4).
Рисунок 4 - Динамка змти якост води по окиснюваност перманганатнш при введенi Carusol
Шсля введення реагенту, у водоводi сироТ води окиснювашсть поступово знижувалася, але не на багато, на 0,76-1,28 мг/дм3, а дал^ шсля очищення на фгльтрах та освплювачах, досягала значень 4,48 (03.08) - 7,2 мг/дм3 (02.08). Окиснювашсть впродовж часу спо-стереження змшювалася в межах 8,3210,76 мг/дм3, значення, яю часпше зус^ча-лися становили 8,8 мг/дм3, а розрахована се-редня концентрация була на рiвнi 9,33±0,44 мг/дм3 (р<0,05).
Як видно з дiаграми на рисунку 4, 16.07 вщ-булося очищення води в резервуарах по вщ-ношенню до якост води у водосховишi на 4 та 4,16 мг/дм3, тобто на 40 i 41% вщповщ-но; 23.07 - на 4,96 та 4,32 мг/дм3 або на 45 i 39 %; 30.07 - 5,28 та 5,6 мг/дм3 або на 46 i 49 %; 06.08 - 5,92 та 4,96 мг/дм3 або на 49 та 41 % вщповщно. Але нормативного значення окиснювашсть пщ час експерименту досягла лише 03.08 - 4,48 мг/дм3 та 26.07 -5,12 мг/дм3, за весь перюд експерименту вона варшвала в дiапазонi 4,48 - 7,2 мг/дм3. Це говорить лише про те, що необхщно, все ж таки, для повного очищення води вщ оргашчного забруднення додатково застосовувати акти-воване вуплля, або як засипку для фiльтрiв, або проводити дозування порошкоподiбного вуплля.
Розраховане середне значення окиснюванос-т становило: РЧВ 5000 м3 - 5,83±0,25 мг/дм3, РЧВ 20000 м3 - 6,29±0,3 мг/дм3 (р<0,05), що не вщповщало встановленому ДСанШНом нормативу (5,0 мг/дм3).
Отже, ефектившсть очищення води вiд окис-люваност перманганатноТ мае мiсце, хоча i не достатньо висока. Для бгльш ретельного видалення, все ж таки, необхщно застосовувати активоване вуплля.
Попередньо проаналiзованi нами результати власного дослщження доводять, що очищення та дезшфекщя води, яка мае високий сту-пшь органiчного забруднення, хлором, призводить до утворення хлороформу у високих концентращях [15].
Як видно з рисунку 5, з 16.07 по 01.08 завдяки дозуванню Carusol на 1 пiдйомi та зменшен-ню дози хлору (7,5 мг/дм3), що використову-валася додатково, окислення оргатчиоУ ре-човини вщбулося iз утворенням меншо1 кон-центрацп хлороформу у водi водоводу. За-вдяки цьому, вмiст хлороформу з 0,089 мг/дм3 почав знижуватися та досяг свого мь шмуму 23-25.07 i становив 0,0170,028 мг/дм3. Вщбулося його зменшення майже на 80 %, а взагал^ впродовж експерименту фiксувалося зниження хлороформу у водоводi в порiвняннi iз першим днем дозування Carusol на 15% (26.07) - 64 % (27.07). При цьому, починаючи вже з 18.07 вщбува-еться суттеве зменшення утвореного хлороформу i у резервуарах питно1 води. В окремi дш (18-19.07, 23-25.07, 31.07) його концентращя вщповщае встановленому ДСанШНом 2.2.4.-171-10 нормативному значенню 0,06 мг/дм3.
Рисунок 5 - Динамка змши якост1 води по хлороформу при введен! Carusol
Якщо проводити порiвняння ефективносп видалення утвореного хлороформу у резервуарах у перший день експерименту 16.07.2018 (0,134 та 0,122 мг/дм3) з наступ-ними днями, то ми отримуемо наступш даш:
17.07.2018 (0,091 i 0,083 мг/дм3) - вщбулося зменшення у РЧВ 5000 м3 на 0,043 мг/дм3 або на 32%; у РЧВ 20000 м3 на 0,039 мг/дм3 або на 32%;
18.07.2018 (0,049 i 0,045 мг/дм3) - вщбулося зменшення у РЧВ 5000 м3 на 0,085 мг/дм3 або на 64%; у РЧВ 20000 м3 на 0,077 мг/дм3 або на 63%;
19.07.(0,036 i 0,045 мг/дм3) - вщбулося зменшення у РЧВ 5000 м3 на 0,098 мг/дм3 або на 73%; у РЧВ 20000 м3 на 0,077 мг/дм3 або на 63%;
20.07.2018 (0,068 i 0,093 мг/дм3) - вщбулося зменшення у РЧВ 5000 м3 на 0,066 мг/дм3 або на 49%; у РЧВ 20000 м3 на 0,029 мг/дм3 або на 24%;
23.07.2018 (0,031 i 0,036 мг/дм3) - вщбулося зменшення у РЧВ 5000 м3 на 0,103 мг/дм3 або на 77%; у РЧВ 20000 м3 на 0,086 мг/дм3 або на 70%; i т. д.
За першi двi недШ експерименту концентращя хлороформу змшювалася в рамках зна-чень: водовод - 0,017-0,089 мг/дм3, РЧВ 5000 м3 - 0,023-0,134 мг/дм3, у РЧВ 20000 м3 -0,023-0,122 мг/дм3. Розраховане середне значення концентрацп було на рiвнi: водовод -0,047±0,014 мг/дм3, РЧВ 5000 м3 -0,064±0,02 мг/дм3, у РЧВ 20000 м3 -0,067±0,019 мг/дм3 (р<0,05).
З 01.08. паралельно iз дозуванням Carusol вщбулося збыьшення дози подання хлору на 1 пiдйомi (12,6 мг/дм3) i це одразу позначилося на юлькосп утвореного хлороформу у водi водоводу, i, як результат, у резервуарах пит-но! води (рисунок 5). Концентращя хлороформу зросла в порiвняннi з 31.07 у водоводi на 0,107 мг/дм3 або в 3 рази; у РЧВ 5000 м3 на 0,145 мг/дм3 або у 3,8 разiв; у РЧВ 20000 м3 на 151 мг/дм3 або у 3,7 разiв. Вже до кшця експерименту концентращя хлороформу зали-шалася на рiвнi, що набагато вищий за нор-мативне значення. За щ дш виробничого експерименту концентращя хлороформу варш-вала в межах: водовод - 0,084-0,16 мг/дм3, РЧВ 5000 м3 - 0,077-0,197 мг/дм3, у РЧВ 20000 м3 - 0,092-0,206 мг/дм3. Розраховане
середне значення концентрацп було на рiвнi: водовод - 0,113±0,056 мг/дм3, РЧВ 5000 м3 -0,153±0,083 мг/дм3, у РЧВ 20000 м3 -0,173±0,066 мг/дм3 (р<0,05).
За весь перiод виробничого впровадження реагенту - окисника концентращя хлороформу змшювалася: водовод - вщ 0,017 до 0,16 мг/дм3, РЧВ 5000 м3 - 0,023-0,197 мг/дм3, у РЧВ 20000 м3 - 0,023-0,206 мг/дм3. Розраховане середне значення концентрацп було на рiвнi: водовод - 0,064±0,02 мг/дм3, РЧВ 5000 м3 - 0,086±0,028 мг/дм3, у РЧВ 20000 м3 - 0,094±0,03 мг/дм3 (р<0,05).
Отже, можна стверджувати про достатньо ви-соку ефективнiсть очищення питно!' води за допомогою використання в технологи водопщготовки реагенту перманганату натрш, осюльки в деякi дш вона складала 60-70%.
Наступним показником якосп води, на який варто було звернути увагу пiд час виробничого впровадження, був показник концентрацп' марганцю у водi (рисунок 6).
Як свщчать отриманi нами результати досль дження, концентрацiя марганцю у водосхо-вищi «Вiдсiчне» впродовж експерименту з 16.07 по 31.07 зросла майже у 3 рази: з 0,23 до 0,663 мг/дм3. Пщ час експерименту у водово-дi вщбувалося незначне окислення марганцю: 23.07 - на 12 %, 30.07 - на 15 %. При цьо-му вмкт марганцю коливався в межах 0,3080,626 мг/дм3, а середне розраховане значення було на рiвнi 0,456±0,061 мг/дм3 (р<0,05). Але, в пщсумку, в резервуарах питно! води марганець окислювався до значення, яке бу-ло нижче нормативу ДСанШНу (0,5 мг/дм3). Так, на першш недiлi експерименту у резервуарах по вщношенню до водоводу вщбувалося видалення марганцю на 61-82 %, на дру-гш - на 70-80%, на третш - на 66-98 %. Як ми вже знаемо, на останнш (третiй) недiлi експерименту було збыьшено дозу подачи хлору, тому такий результат, скорше за все, сш-льна дiя обох реагентiв. Впродовж досль дження якiсть води по марганцю варшвала в рамках: РЧВ 5000 м3 - 0,009-0,216 мг/дм3, у РЧВ 20000 м3 - 0,056-0,253 мг/дм3. Розраховане середне значення концентрацп' було на рiвнi: РЧВ 5000 м3 - 0,0996±0,029 мг/дм3, у РЧВ 20000 м3 - 0,144±0,032 мг/дм3 (р<0,05).
"i
■ВцйчнЕ «Водовод []РЧВ?тснЗ ■PIffi:Oraciö ■НормтДСанПМу2.:.4-1"ЫС| Дета вщюбшпого еищткнгу
Рисунок 6 - Динамiка змiни якост води по марганцю при введет Carusol
Вщтак, ефективнiсть видалення марганцю за допомогою Carusol в лггнш час при темпера-турi води быьше 20 °С мае мкце. Це пщтвер-джено експериментально.
Останшм показникам, який потребував нашо'1' уваги пщ час проведення виробничого впро-
вадження, був показник наявност фпюплан-ктону (рисунок 7), осюльки особливо в лигой час юльюсть клгтин фiтопланктону у водос-ховищГ «Вщачне» може досягати быя 2 млн. клгтин.
Рисунок 7 - Динамка змши якост води за вмютом фiтопланктону при введенi Carusol
Лабораторно нами було доведено ефектив-шсть використання перманганату натрiю для зниження концентрацп фiтопланктону. Оптимальна доза реагенту Carusol тод1 була за-пропонована 0,2 мг/дм3.
За перюд експерименту яюсть води по фитопланктону коливалася в межах: водовод - 22,5295,38 тис кл/дм3, РЧВ 5000 м3 - 3,1610,64 тис кл/дм3, у РЧВ 20000 м3 - 0,1,48-
12,76 тис кл/дм3. Розраховане середне значення концентрацп було на рiвнi: водовод -135,33±37,78 тис кл/дм3, РЧВ 5000 м3 -5,78±0,99 тис кл/дм3, у РЧВ 20000 м3 -7,59±1,55 тис кл/дм3 (р<0,05).
Як свiдчать отриманi нами даш, в перший день експерименту вщбулося окислення фь топланктону у водоводi у 15 разiв або на 93%. Вщповщно при цьому у резервуарах фггопла-
нктон окислився у РЧВ 5000 м3 - на 98%, у РЧВ 20000 м3 - на 99%. Якщо аналiзувати що-денш результати по фитопланктону у резервуарах отриманi впродовж першо'1' недiлi по вiдношенню до концентрацп у водоводi, то вщбулося видалення на 91-95%, друго'1 недШ - 92-99%, третьо'1 недiлi - 94-98%. Отже, пщт-верджуеться висока ефектившсть окислення фiтопланктону за допомогою реагенту Carusol за умов високо'1 температури води.
ВИСНОВКИ
По заключенню проведеного виробничого експерименту можна зробити наступнi ви-
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ / REFERENCES
сновки: в лгтнш перюд за високо'1 температури води у джерелi водопостачання B^Mi4a-еться достатньо висока технолопчна та еко-логiчнa ефективнiсть очищення питно'1 води за допомогою реагенту - окисника Carusol за такими показниками, як органолептичш по-казники, фпюпланктон та хлороформ. Ефектившсть очищення води вiд окислювaностi перманганатно'1 мае мiсце, хоча i не достатньо висока. Для быьш ретельного видалення не-обхiдно застосовувати активоване вуплля. Окислення марганцю також мае мкце на до-статньому рiвнi.
1. Honcharuk, V. V. (2009). Khimiia vody i problemy vodopostachannia [Water chemistry and water
supply problems]. Nauka i tekhnolohiia, 4, 18-24 (in Ukrainian)
[Гончарук, В. В. (2009). Хiмiя води i проблеми водопостачання. Наука i mexHOAoeÏR, 4, 1824].
2. Yatsyk, A. V. (Ed.). (2007). Vodni resursy: vykorystannia, okhorona, vidtvorennia, upravlinnia [Water
resources: use, protection, reproduction, management]. Kyiv: Heneza (in Ukrainian) [Яцик, А. В. (Ред.). (2007). Воды ресурсы: використання, охорона, eidmeopeHHR,управлтня. Кшв: Генеза].
3. Ministerstvo ekolohii ta pryrodnykh resursiv Ukrainy. (2016). Natsionalna dopovidpro stan
navkolyshnoho pryrodnoho seredovyshcha Ukrainy u 2014 rotsi [National report on the state of the environment of Ukraine in 2014] (in Ukrainian)
[ММстерство екологп та природних ресурав Украши. (2016). Нацональна доповiдь про стан навколишнього природного середовища Укратиу 2014 роц/'].
4. Prokopov, V. O. (2016). Pytna voda Ukrainy: medyko-ekolohichni ta sanitarno-hihiienichni aspekty
[Drinking water of Ukraine: medical-ecological and sanitary-hygienic aspects]. Kyiv: Medytsyna (in Ukrainian)
[Прокопов, В. О. (2016). Питна вода Украти: медико-екологiчт та саттарно-гтетчш аспекти. Кшв: Медицина].
5. Carus Water. (2015). Carusol Liquid Permanganate. Technical Support. Retrieved from
https://www.carusllc.com/resources / content/1/1/3/documents / comparison-of-carusol-and-carusol-c.pdf
6. Bashynska , I. L. (2019). Preparation of drinking water by Carusol reagent. Ukrainian Journal of
Ecology, 9(1), 7-18.
7. Carus Group. (2020). History. Retrieved from https://www.carusllc.com/home/about-us/history
8. Ficek, K., Boll, Jh. (1980). Potassium Permanganate: An Alternative to Prechlorination. Retrieved from
https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.404.9201&rep=rep1&type=pdf
9. Andriichuk, V. I. (2014). Vodoprovidna voda bez zapakhu i prysmaku - realnist: Permanhanat
natriiui e rishenniam usikh problem [Odorless and tasteless tap water - a reality: Sodium permanganate is the solution to all problems]. Vodopostachannia ta vodovidvedennia, 5, 30-43 (in Ukrainian)
[Андршчук, В. I. (2014). Водопровщна вода без запаху i присмаку - реальшсть: Перманганат натрш е ршенням уах проблем. Водопостачання та водовiдведення, 5, 3043].
10. Fedorchenko, L. (2015). Permanhanat natriiu: dovhoochikuvane vyrishennia problemy
nepryiemnykh zapakhiv ta prysmakiv vodoprovidnoi vody [Sodium permanganate: a long-awaited solution to the problem of odors and tastes of tap water]. Vodopostachannia ta vodovidvedennia, 5, 28-30 (in Ukrainian)
[Федорченко, Л. (2015). Перманганат натрш: довгоочжуване виршення проблеми неприемних запахiв та присмаюв водопровщно!' води. Водопостачання та eodoeideedeHHR, 5, 28-30].
11. Bashynska, I. L. (2019). Carusol - alternatyva dezinfektsii vody khlorom [Carusol is an alternative to
disinfecting water with chlorine]. Retrieved from
http://science.lpnu.ua/sites/default/files/attachments/2019/16024/importantdoc/proceeding swswr2019.pdf (in Ukrainian)
[Башинська, I. Л. (2019). Carusol - альтернатива дезтфекци води хлором. URL:
http://science.lpnu.ua/sites/default/files/attachments/2019/16024/importantdoc/proceeding
swswr2019.pdf].
12. Bashynska, I. L., & Romanchuk, L. D. (2019). Permanhanat natriiu v tekhnolohii vodopidhotovky
[Sodium permanganate in water treatment technology]. Voda v kharchovii promyslovosti (s. 2224). Retrieved from https://card-
file.onaft.edu.ua/jspui/bitstream/123456789/11256/1/Water_in_food_industry_2019_Bashyns ka.pdf (in Ukrainian)
[Башинська, I. Л., & Романчук, Л. Д. (2019). Перманганат натрш в технологи водотдготовки. Вода в харчовш промисловостi (с. 22-24). URL: https://card-file.onaft.edu.ua/jspui/bitstream/123456789/11256/1/Water_in_food_industry_2019_Bashyns ka.pdf].
13. Ministerstvo okhorony zdorov'ia Ukrainy. (2010). Hihiienichni vymohy do vody pytnoi,
pryznachenoi dlia spozhyvannia liudynoiu [Hygienic requirements for drinking water intended for human consumption] (ДСанШН 2.2.4-171-10). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0452-10#Text (in Ukrainian) [ММстерство охорони здоров'я Украши. (2010). Гтетчт вимоги до води питно'1, призначено'1 для споживання людиною (ДСанШН 2.2.4-171-10). URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0452-10#Text].
14. Bashynska, I. L. (2019). Ekolohichna otsinka yakosti vody poverkhnevoho dzherela
vodopostachannia m. Zhytomyra za orhanoleptychnymy pokaznykamy [Ecological assessment of water quality of the surface source of water supply of Zhytomyr on organoleptic indicators]. Hidrolohiia, hidrokhimiia i hidro ekolohiia, 3(54), 22-24 (in Ukrainian) [Башинська, I. Л. (2019). Еколопчна ощнка якосп води поверхневого джерела водопостачання м. Житомира за органолептичними показниками. Гiдрологiя, гiдрохiмiя i гiдро екологiя, 3(54), 22-24].
15. Bashinskaya, I. (2018). Chloroform in drinking-water and analysis of factors that lead to its
formation (on example of city of Zhytomyr). Education and Science, 2(25), 9-18. doi: 10.31339/2617-0833-2018-2(25)-9-18
