СКЛАД І ВЛАСТИВОСТІ МІНЕРАЛЬНИХ НОВОУТВОРЕНЬ НА ФІЛЬТРАЦІЙНОМУ СУБСТРАТІ ПРИ ОЧИЩЕННІ ПІДЗЕМНИХ ВОД ВІД ЗАЛІЗА І МАРГАНЦЮ

Чарний, Д., Шевченко, О., Нестеровський, В. (2018). COMPOSITION AND PROPERTIES OF MINERAL NON-FORMATIONS ON A FILTER SUBSTRATE DURING TREATMENT OF UNDERGROUND WATER FROM IRON AND MANGANESE. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія, 4(83), 84–90. https://doi.org/10.17721/1728-2713.83.12

Мета. Установити склад і властивості мінеральних новоутворень, сформованих на поверхні гранул зернистого фільтрувального завантаження в процесі очищення підземних вод від заліза і марганцю та визначити можливості їхнього використання для підвищення ефективності водоочищення. Методика. Для встановлення речовинного складу новоутворених кірок використано рентгенівську дифрактометрію та рентген-флуоресцентну спектрометрію. Товщина новоутворених кірок визначалась методом механічної мікрометрії. Вміст заліза та марганцю встановлювався аналітичними методами шляхом вилуговування і визначення цих компонентів у розчині. Обробка отриманих результатів і графічна інтерпретація даних виконана із застосуванням пакетів LibreOffice Cacl, Gnumeric та PSPP. Результати. Визначено мінеральний склад та основні фізико-хімічні властивості залізомарганцевих кірок, їхні метричні розміри та масу. Манганооксидоліти, що утворюють кірки, характеризуються дисперсністю. У багатьох випадках формується аморфна суміш, у кристалічній фазі утворюється водний оксид дво- і чотиривалентного марганцю – тодорокіт. Характер новоутворень визначається співвідношенням концентрацій Mn/Fe у воді. Результати вимірів кірок, що утворились на гранулах фільтрувального завантаження за 10–20-денний термін роботи станції водопідготовки у м. Узин такі: товщина 0,518±0,209 мм, маса 0,0039±0,0004 г, вміст загального Mn і загального Fe, відповідно, становить 115,59±4,33 мг/дм3 і 55,33±30,85 мг/дм3. Вміст марганцю і заліза, які були вилугувані з кірок фільтрувального завантаження станції очищення води в с. Червона Слобода, за той самий термін становив, відповідно: 55,067±10,946 мг/дм3 і 100,476±4,284 мг/дм3. Наукова новизна. Уперше на станціях водопідготовки досліджено склад і параметри мінеральних новоутворень на поверхні фільтрувального завантаження. Вони являють собою каталітичні кірки (плівки) із залізомарганцевих сполук, серед яких у значній кількості присутні вищі оксиди марганцю. Доведено, що утворені кірки ще більше посилюють видалення з води наднормового вмісту заліза та марганцю, а також інших низьковалентних катіонів, таких як Са2+ і Вr2+. Практична значимість. Базуючись на відомих геобіохімічних циклах заліза та марганцю, отримано нову технологію водопідготовки, а також новий фільтруючий матеріал зі значним потенціалом подальшого вдосконалення та застосування, що на відміну від класичних технологій деманганації не вимагає залучення додаткових реагентів при окисненні Mn(II) → Mn(IV).