Учёные ЮУрГУ сравнили известные марки современных коагулянтов для очистки воды и пришли к выводу, что для повышения эффективности химикатов можно предварительно замутнять воду угольным порошком.
Сколько бы ни говорили об инновационных «безреагентных» методах очистки воды, эффективнее коагулянтов ничего не придумано. Учёные и промышленники продолжают искать их оптимальный состав.
Если коагулянт уже выпускается в промышленных масштабах, это не значит, что наука потеряла к нему интерес. Учёные продолжают экспериментировать с уже известными торговыми марками, чтобы оценить их эффективность, безопасность, и как знать! – раскрыть новые секреты их эффективного применения.
Доцент кафедры «Градостроительство, инженерные сети и системы» АСИ ЮУрГУ, кандидат технических наук Елена Николаенко и студент-магистрант Тинжуй Чжан опубликовали в первом номере журнала «Водоснабжение и санитарная техника» за 2025 год статью, в которой сравнили эффективности оксихлоридов алюминия (ОХА) различных марок.
Прежде всего учёные сформировали «модельную воду», состав которой соответствует природной воде в различные времена года.
Критерием чистоты воды стала перманганатная окисляемость. Этим термином обозначается сложная, составная характеристика, которая показывает чистоту воды от примесей – бактерий, растительной органики, металлов и других посторонних веществ. Есть, конечно, и другие способы оценки чистой воды (бихроматная, иодатная окисляемость), но перманганатный – самый известный.
Для эксперимента учёные взяли образцы известных торговых марок коагулянтов ОХА: MetaPAC-20, БОПАК-Е-3, БОПАК-Е-2 и БОПАК-А.
Все они показали хорошие результаты по перманганатной окисляемости. До эксперимента она составляла от 10 до 8,7 мг/л, а после обработки ОХА варьировалась от 3,9 до 2,2 мг/л. ПДК для питьевой воды 5 мг/л, поэтому до очистки она находилась в ненадлежащем состоянии, а после обработки стала безопасной для употребления.
Однако не только этот показатель важен потребителю питьевой воды. Куда большую роль играют мутность и цветность того, что течёт из крана. Увы, в этом отношении не все рассмотренные коагулянты оказались эффективными.
Известный прием улучшения работы коагулянтов для маломутных цветных вод – использование замутнителей, например, порошкообразного активированного угля.
Хорошая новость: оказалось, что предварительное углевание (замутнение углем) воды повышает эффективность ОХА. Стабильнее всего с задачей справлялся MetaPAC-20. Но и при добавлении коагулянтов марки БОПАК в расчётной дозе значительно уменьшали мутность и цветность. А вот превышение этой дозы не привело ни к каким изменениям.
Вопрос эффективности очистки воды коагулянтами касается любого источника – от промышленных масштабов до индивидуальных скважин.
«От того, насколько правильно будет подобрана марка и доза реагента в данных конкретных условиях, будет зависеть качество воды, подаваемое потребителю, – утверждает доцент АСИ ЮУрГУ Елена Николаенко. – Наши исследования оксихлоридов алюминия показали, что, во-первых, характер загрязнений природной воды влияет на эффективность ОХА, а во-вторых, предварительное замутнение воды позволяет значительно снизить дозу коагулянта при обработке маломутных цветных вод».