ДОСЛІДЖЕННЯ БЕЗРЕАГЕНТНОГО ЗНЕЗАЛІЗНЕННЯ ВОДИ НА ОЧИСНІЙ УСТАНОВЦІ З БАГАТОКОМПОНЕНТНИМ ЗАВАНТАЖЕННЯМ Й АВТОМАТИЧНИМ КЕРУВАННЯМ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИМИ РЕЖИМАМИ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2524-0021.2025.52.56-66Ключові слова:
знезалізнення, підземні води, безреагентні методи, каталітична фільтрація, повітряна подушка, біообростання, ефективність очищення, керуючий клапанАнотація
В статті представлено результати експериментального дослідження ефективності роботи установки безреагентного знезалізнення води "Formula Vody IRON CLEAR", що функціонує за принципом аерації за допомогою повітряної подушки та фільтрації крізь важке завантаження, що являє собою багатокомпонентну суміш матеріалів, в тому числі, з каталітичними властивостями. Актуальність роботи зумовлена поширенням проблеми підвищеного вмісту заліза в підземних джерелах водопостачання України та необхідністю впровадження надійних та економічно ефективних технологій для локальних систем. Для експериментальної оцінки ефективності роботи установки проведено три серії дослідів з використанням модельних розчинів, що імітують воду з різною вихідною концентрацією заліза, при різних гідравлічних режимах (зі швидкостями фільтрації 9,6 та 7,2 м/год). Аналіз отриманих результатів досліджень показав, що установка з вказаними параметрами роботи не забезпечує стабільного і тривалого очищення води до нормативних показників ДСанПіН 2.2.4-171-10 стосовно вмісту заліза (не більше 0,2 мг/дм³). Вже на початкових етапах роботи спостерігалося недопустиме винесення заліза разом з фільтрованою водою, що свідчить про нездатність системи працювати ефективно навіть у разі зменшення гідравлічних навантажень. Встановлено, що ймовірними причинами швидкої відмови системи забезпечити на виході нормативну якість фільтрованої води є: недостатній вміст кисню в повітряній подушці для тривалого перебігу процесу окиснення розчиненого у воді двовалентного заліза; недостатній період часу для здійснення коагуляції й формування пластівців гідроксиду заліза крупності, достатньої для їх затримання у фільтрувальному завантаженні без винесення у фільтровану воду; недостатня кількість каталітичного завантаження з діоксиду марганцю, що входить до складу багатокомпонентного фільтра, а також можливість його біологічного обростання; невдало підібраний режим зворотної промивки з параметрами, недостатніми для повного видалення накопичених забруднень; деградація і прогресуюча кольматація важкого завантаження фільтра, що призводить до фізичного блокування пор та зміни властивостей. Наведено рекомендації щодо відновлення працездатності системи та удосконалення технології знезалізнення води на очисній установці.
Посилання
Kurbanova, T., & Khomutetska, T. (2024). Perspectives for improving deironing technologies groundwater for local drinking systems. Problems of Water Supply, Sewerage and Hydraulic, (48), 33–42. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2024.48.33-42
Stasiuk, S. R. (2017). Laboratory studies of processes of groundwater deironing by biological methods. Bulletin of the National University of Water Management and Nature Management. Technical sciences. (4). 42–51. Retrieved from http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin
Orlov, V. O., & Martynov, S. Yu. (2011). Aeration methods of iron removal of water. Water and water treatment technologies, 2(4), 42–52. Retrieved from http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin
Kvartenko, O., Sabliy, L., Kovalchuk, N., & Lysytsya, A. (2018). The use of the biological method for treating iron containing underground waters. Journal of Water and Land Development, 39(Х-ХІІ). 77–82. https://doi.org/10.2478/jwld-2018-0061
Sharma, S. K., Petrusevski, B., & Schippers, J. C. (2005). Biological iron removal from groundwater: a review. Aqua – Journal of Water Supply: Research and Technology, 54(4). 239–247. https://doi.org/10.2166/aqua.2005.0022
Tekerlekopoulou, A. G., Vasiliadou, I. A., & Vayenas, D. V. (2006). Physico-chemical and biological iron removal from potable water. Biochemical Engineering Journal, 31 (1), 74–83. https://doi.org/10.1016/j.bej.2006.05.020
Munter, R., Ojaste, H., Sutt, J. (2005). Complexed iron removal from groundwater. Journal of Environmental Engineering, 131(7). 1014–1020. https://doi.org/10.1061/(asce)0733-9372(2005)131:7(1014)
Rozainy, Z. M. R., Jamil, R., & Adlan, M. N. (2015). A review of removal iron and manganese by using cascade aeration systems. Journal Teknologi. 74(11). 69-76. https://doi.org/10.11113/jt.v74.4875
Khomutetska, T., Khoruzhy, V., Andreev, V., & Nor, V. (2019). Purification of natural and waste water using a hydro-automatic plant in local water supply systems. Problems of Water Supply, Sewerage and Hydraulic, (32), 51–58. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2019.32.51-58
Flemming, H. C. (2002). Biofouling in water systems–cases, causes and countermeasures. Applied Microbiology and Biotechnology, 59(6). 629–640. https://doi.org/10.1007/s00253-002-1066-9
Minnesota Department of Health (2020). Getting the Most out of Your Filter Media. Retrieved from https://www.health.state.mn.us/communities/environment/water/docs/factsheet/filters.pdf
Washington State Department of Health (2022). Surface Water Treatment. Filter Backwash Fact Sheet. Publication 331-624. Retrieved from https://doh.wa.gov/community-and-environment/drinking-water/source-water/surface-water-treatment
Trus, I., Halysh, V., Gomelya, M., & Radovenchyk, V. (2024). Water deironing through the reagent and biosorption treatment and utilization of iron-rich sediments and biosornets in cement production. Chemistry and Ecology, 1–12. https://doi.org/10.1080/02757540.2024.2396824
Neag, E., Török, A. I., Tanaselia, C., Aschilean, I., & Senila, M. (2020). Kinetics and equilibrium studies for the removal of Mn and Fe from binary metal solution systems using a Romanian thermally activated natural zeolite. Water, 12(6), 1614. https://doi.org/10.3390/w12061614
Kvartenko, O., & Prysiazhniuk, I. (2022). Modeling the process of biological deferrization of underground waters in contact loading of bioreactor. Problems of Water supply, Sewerage and Hydraulic, (41). 19-30. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2022.41.19-30
Teploteka. Compact water softening and deironing filter Ecosoft FK0835CABDVMIXA (FK0835CABDVMIXA) Retrieved from https://teploteka.com.ua/fk0835cabdvmixa
Alfiltra (2024). What happens to my water treatment system if there is a power outage? Retrieved from https://www.alfiltra.com/connection-setting/what-happens-to-my-water-treatment-system-in-a-power-outage
ECOSOFT. Manual for setting up and operating control valves for systems. Retrieved from https://ecosoft.ua/upload/iblock/54a/instructci.pdf
Urbans Aqua (2009). Trouble Shooting Guide for WS1-WS2 Control Valves. Retrieved from https://www.urbansaqua.com/wp-content/uploads/2017/09/Clack_Trouble-Shooting-Guide-for-WS1-WS2-Control-Valves.pdf
Aspen Water Solutions (2009). WS1-OEM-MANUAL-SOFTENER. Retrieved from https://aspenwatersolutions.com/wp-content/uploads/2019/05/WS1-OEM-MANUAL-SOFTENER.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Тетяна Курбанова, Тетяна Хомутецька

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a) Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 70 років після смерті останнього співавтора з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c) Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).