Effect of Organic Substances on the Efficiency of Fe(Ii) to Fe(Iii) Oxidation and Removal of Iron Compounds from Groundwater in the Sedimentation Process

Open access

Abstract

One of the problems with iron removal from groundwater is organic matter. The article presents the experiments involved groundwater samples with a high concentration of total iron - amounting to 7.20 mgFe/dm3 and an increased amount of organic substances (TOC from 5.50 to 7.50 mgC/dm3). The water samples examined differed in terms of the value of the ratio of the TOC concentration and the concentration of total iron (D). It was concluded that with increase in the coexistence ratio of organic substances and total iron in water (D = [TOC]/[Fetot]), efficiency of Fe(II) to Fe(III) oxidization with dissolved oxygen decreased, while the oxidation time was increasing. This rule was not demonstrated for potassium manganate (VII) when used as an oxidizing agent. The application of potassium manganate (VII) for oxidation of Fe(II) ions produced the better results in terms of total iron concentration reduction in the sedimentation process than the oxidation with dissolved oxygen.

1. Albrektiene R., Rimeika M., Lubyte E.: The removal of iron-organic complexes from drinking water using coagulation process, The 8 th International Conference May 19-20, Vilnius, Lithuania 2011.

2. Ciupa R., Dzienis L.: Zastosowanie KMnO4 i ClO2 do usuwania organicznych form żelaza i manganu z wód podziemnych, Ochrona Środowiska, 1/60 (1996) 25-26.

3. Civardi J., Tompeck M.: Iron and manganese removal handbook. Second Edition. Denver, CO: American Water Works Association 2015.

4. Ficek K., Vella P.: Potasium permanganate the oxidation solution to many water treatment problems, Zaopatrzenie w Wodę Miast i Wsi, Jakość i Ochrona Wód, Kraków 2000, 673-684.

5. Gonczarow T.O., Kołosow I. W., Kaplin W.: O formach nachorzdjenija metallow w powjerchnostnych wodach, Gidrometeoizdat, 77 (1982) 73-89.

6. Grabińska-Łoniewska A.: Biologiczne przemiany żelaza i manganu w środowisku oraz urządzeniach wodociągowych i ciepłowniczych. Wyd. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Warszawa 2000.

7. Kabsch-Korbutowicz M., Urbanowska A.:Comparison of polymeric and ceramic ultrafiltration membranes for separation of natural organic matter from water, Environment Protection Engineering, 36 (2010) 125-135.

8. Kalkowska I., Giemza B., Nawrocki J.: Powstawanie aldehydów w procesie ozonowania wody, Ochrona Środowiska, 4/59 (1995) 37-39.

9. Knocke W.R., Van Benschoten J. E., Kearney M.J., Soborski A.W., Reckhow D. A.: Kinetics of manganese and iron oxidation by potassium permanganate and chlorine dioxide, JAWWA, 6 (1991) 80-87.

10. Knocke W.R., Shorney H.L., Bellamy J.D.: Examining the reactions between soluble iron. DOC and alternative oxidants during conventional treatment, JAWWA, 1 (1994) 117-127.

11. Kowal A. L., Świderska-Bróż M.: Oczyszczanie wody, PWN, Warszawa-Wrocław 2009.

12. Kowalski T.: Proces utleniania w technologii oczyszczania wody, Ochrona Środowiska, 3/50(1993) 33-36.

13. Krupińska I., Świderska-Bróż M.: Effect of the presence of organic substances on the extent of iron compound removal from water via oxidation and sedimentation processes, Ochrona Środowiska, 30(2008) 3-7.

14. Krupińska I.: Suitability of Coagulation for Treatment of Groundwater, Rocznik Ochrona Środowiska, 14 (2012) 491-501.

15. Krupińska I.: Effect of Temperature and pH on the Effectiveness of Pollutant Removal from Groundwater in the Process of Coagulation, Ochrona Środowiska, 37(2015) 35-42.

16. Krupińska I.: The impact of the oxidising agent type and coagulant type on the effectiveness of coagulation in the removal of pollutants from underground water with an increased content of organic substances, Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, 24 (2016) 70-78.

17. Macioszczyk A., Dobrzyński D.: Hydrogeochemia strefy aktywnej wód podziemnych, PWN, Warszawa 2002.

18. Munter R., Overbeck P., Sutt J.: Which is the Best Oxidant for Complexed Iron Removal from Groundwater: The Kogalym Case, Ozone: Science and Engineering, 30 (2008) 73-80.

19. Nawrocki J., Biłozor S., Kalkowska I.: Uboczne produkty utleniania domieszek wód, Ochrona Środowiska, 3/50 (1993) 37-40.

20. Nawrocki J., Biłozor S.: Uzdatnianie wody, procesy chemiczne i biologiczne, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa-Poznań 2010.

21. Nowacka A., Włodarczyk-Makuła M., Macherzyński B.: Comparison of effectiveness of coagulation with aluminum sulfate and pre-hydrolyzed aluminum coagulants, Desalination and Water Treatment, 52 (2014) 3843-3851.

22. Pandey A. K., Pandey S. D., Mstra V.: Stability constants of metal-humic acid complexes and its role in environmental detoxification, Ecotoxicology and Environmental Safety, 47(2000)195-200.

23. Perchuć M.: Współudział żelaza i kwasów humusowych w kształtowaniu sposobu uzdatniania barwnych wód podziemnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2004.

24. Sawiniak W.: Badania nad zastosowaniem wodorotlenku żelazowego do usuwania dużych ilości żelaza i manganu z wód podziemnych, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Gliwice 1990.

25. Schnitzer M., Skinner S. I. M.: Organo-metallic interactions in soils. Stability constants of Cu2+, Fe2+ and Zn2+ fullvic acids complexes. Soil Science 102 (1966) 102-361.

26. Sharma, S.K.: Adsorptive Iron Removal from Groundwater, Swets & Zeitlinger B.V, Lisse, The Netherlands 2001.

27. Skoczko I., Piekutin J., Roszczenko A.: Usuwanie z wody związków żelaza i manganu metodą filtracji na wybranych złożach, Rocznik Ochrona Środowiska, 17(2015) 1587-1608.

28. Świderska-Bróż M.: Usuwanie organicznych połączeń żelaza z wód podziemnych, GWiTS, 1(1991) 18-21.

29. Świderska-Bróż M.: Interakcja związków humusowych z wybranymi metalami ciężkimi oraz jej wpływ na usuwanie badanych metali z wody.Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej. Wrocław 1985.

30. Urbanowska A., Kabsch-Korbutowicz M.: Influence of operating conditions on performance of ceramic membrane used for water treatment, Chemical Papers, 68(2014) 190-196.

31. Urbanowska A., Kabsch-Korbutowicz M.: Characteristics of natural organic matter removed from water along with its treatment, Environment Protection Engineering, 42(2016) 183-195.

32. Urbanowska A., Kabsch-Korbutowicz M.: The properties of NOM particles removed from water in ultrafiltration, ion exchange and integrated processes, Desalination and Water Treatment, 57(2016) 13453-13461.

33. Water quality-Examination and determination of colour. International standard ISO 7887, 2011.

Civil and Environmental Engineering Reports

The Journal of University of Zielona Góra

Journal Information

Metrics

All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 153 153 2
PDF Downloads 87 87 4