В природной воде, особенно в воде природных источников, в больших количествах содержится растворенное железо и марганец. Нормы их содержания в питьевой воде составляют 0,3 мг/л для железа и 0,1 мг/л для марганца. Но требования, предъявляемые для многих производств, значительно жестче.
Очистку воды от железа часто называют просто обезжелезиванием. Марганец, который находится в растворенном состоянии в воде, удаляется вместе с железом. Тем самым очистка воды от железа приводит к снижению концентрации марганца. На языке химии удаление из воды марганца называется деманганацией.
В воде железо встречается в нескольких формах (состояниях). Для очистки воды от железа нужно не просто знать общую концентрацию железа, но и концентрацию отдельных его состояний. Железо может содержаться в воде в растворенной и окисленной формах, представлять какой-либо органический комплекс, или быть продуктом жизнедеятельности железобактерий.
Подход к очистке таких вод различен.
Для очистки воды от растворенного железа и марганца сначала необходимо их окислить и перевести в нерастворимую форму. Частицы окисленного железа и марганца в виде гидроокисей отфильтровываются на гранулированной загрузке. Процесс окисления железа и последующего хлопьеобразования ускоряется использованием для очистки воды от железа каталитических загрузок, ускоряющих процесс очистки. К таким материалам относятся Birm, MTM, Manganese Greensand. Это природные материалы покрытые диоксидом марганца, являющимся катализатором процесса окисления железа.
Сложнее всего обстоит дело с очисткой воды от железа, входящего в состав органических комплексов. Необходимо либо разрушить такие комплексы либо их агрегатировать для последующего осаждения. Органические комплексы гуминовых и фульвокислот очень стойки и при обработке обычными окислителями трудно и не полностью разрушаются.
Эффективность такой обработки может быть установлена экспериментально.
Наша компания занимается подбором оборудования для очистки воды от железа. Наши специалисты помогут вам определиться с выбором оборудования и в кратчайшие сроки осуществят пуск и наладку оборудования.
Схема подключения и принцип работы системы обезжелезивания воды
Изначально вода подается на фильтр (1) грубой очистки (100 мкм), который служит для предотвращения попадания крупных частиц на клапана блоков управления фильтров.
Далее вода подается на блок аэрации (2) для обогащения поступающей воды кислородом. Аэрация осуществляется нагнетанием воздуха в напорный трубопровод при помощи воздушного компрессора (4) Air Pump-2. Это безмаслянный, очень маленький, малошумный компрессор, способный подавать до 500 л воздуха в час при противодавлении до 6,0 кг/см2. Включение и выключение компрессора происходит по сигналу с датчика потока (6), который устанавливается после фильтра обезжелезивателя воды, т.е., при отсутствии водоотбора компрессор не работает. Избыток воздуха удаляется с помощью воздухоотделительного клапана, устанавливаемого в верхней части корпуса аэрационной колонны.
Насыщенная кислородом вода подается на фильтр обезжелезивания воды (3), в котором происходит доокисление железа и задержание образующегося осадка в рабочем слое. Фильтр загружен каталитическим материалом (BIRM, МЖФ) и оснащен автоматическим блоком управления. Обезжелезивание воды на фильтре производится путем окисления растворенного двухвалентного железа до нерастворимой трехвалентной формы. Полнота окисления железа в фильтре обезжелезивания воды зависит от количества кислорода в воде (размера аэрационной колонны) и скорости прохождения потока воды через фильтрующий материал. Работа фильтра полностью автоматизирована и исключает постоянное присутствие обслуживающего персонала. Восстановление способности фильтра извлекать железо осуществляется без применения каких-либо химических веществ путем промывки фильтрующего материала обратным током исходной воды. Частота и время начала регенераций определяются настройками блока управления. Промывка фильтра обезжелезивания воды производится по сигналу встроенного в блок управления таймера в удобное для потребителя время суток. Рекомендуемая частота промывки — 1 раз в двое-трое суток.
Для окончательной обработки воды используется фильтр (5) Big Blue 20” оснащенный угольным картриджем; картридж изготовлен из кокосового прессовоного угля.
Загрузки для фильтров очистки воды от железа Наша компания сотрудничает с крупными производителями фильтрующих загрузок. Опыт, который мы приобрели и знания процессов водоподготовки, позволяет подобрать оптимальный вариант загрузки. Все материалы сертифицированы в России.
Filter-Ag – диоксид кремния, кварцевый материал с кристаллической структурой, используемый в качестве высоко эффективного фильтрующего материала для удаления из воды твердых взвешенных частиц. Грубая и неровная поверхность его частиц хорошо задерживает хрупкие хлопья гидроксида железа, которые образуются после окисления растворенного железа. Небольшое падение давления, высокая скорость рабочего потока и высокая удельная нагрузка в сочетании с небольшой скоростью обратной промывки позволяет уменьшить размеры оборудования и снизить требования к насосному оборудованию. Легкий вес также сокращает затраты при погрузке и перевозке материала. Filter-Ag может применяться в системах водоочистки, спроектированных как для напорного потока, так и для гравитационного течения (самотек). Благодаря уникальной плотности, Filter-Ag можно также использовать в многослойных фильтрах, что обеспечивает более гибкий подход к решению многих проблем, связанных с фильтрацией.
Birm – гранулированный фильтрующий материал, используемый для удаления железа и/или марганца из воды. может использоваться как в системах водоочистки для гравитационного потока (самотек), так и для напорного потока. Birm действует как нерастворимый катализатор для усиления реакции между растворенным кислородом и соединениями железа. Физические свойства Birm делают его отличным фильтрующим материалом, который легко очищается обратной промывкой для удаления осадка. Birm не расходуется в процессе удаления железа, что является большим плюсом по сравнению с другими методами удаления железа. Birm также может быть использован для удаления марганца с такой же надежностью, как и железа. В этом случае уровень рН исходной воды должен быть 8,0-9,0 для достижения наилучших результатов. Если в воде также содержится железо, рН должен быть ниже 8,5. Высокий уровень рН может привести к образованию коллоидного железа.
Clack MTM используется для удаления железа, марганца и сероводорода из воды. является гранулированным фильтрующим материалом с нанесенным на него диоксидом марганца. Он используется для удаления железа, марганца и сероводорода из воды. Его активная поверхность окисляет и осаждает растворенное железо и марганец. Сероводород окисляется до серы. Осадок фильтруется гранулами слоя наполнителя и удаляется посредством обратной промывки. MTM состоит из легковесных гранулированных ядер с нанесенным на них диоксидом марганца. Это покрытие обеспечивает пример контактной фильтрации, где среда сама по себе обладает окислительным потенциалом. Это позволяет расширить границы применения его более, чем у многих других фильтрующих наполнителей для удаления железа. МТМ используется при периодической и постоянной схеме регенерации для восстановления окислительной способности.
МЖФ эффективно работает при концентрациях железа в очищаемой воде до 50 мг/л, марганца до 2 мг/л и при низких значения рН без его предварительной корректировки.
В качестве сырья для производства МЖФ была выбрана порода осадочного происхождения, состоящая из смеси минералов Si, AL, Mn, Ca, Fe.
В результате механохимической и термохимической обработки и последующей химической модификации получен гранулированный, пористый материал с развитой удельной поверхностью, содержащий в порах высокодисперсный каталитически активный диоксид марганца.
