Обезжелезивание воды
(Обезжелезивание)

 Раздел доступен гостю

Администратор: Enviropark TransEcoProject




Обезжелезивание воды

В процессе ghjvsiktyyjq водоподготовки, как правило, требуется удалить из воды железо и марганец, содержащиеся в растворенном виде. В соответствии с СанПиН 2.1.4.1074 содержание в питьевой воде железа и марганца составляет 0,3 мг/л для и 0,1 мг/л, соответственно. При этом к производственной воде предъявляются более жесткие требования. Обезжелезивание - процесс удаление железа из воды.

В воде железо присутствует в следующих формах:

  • двухвалентное железо Fe2+ в растворенном состоянии;
  • трехвалентное железо Fe3+ в фазе в гидроксида Fe(OH)3, находящееся в виде осадка или взвеси;
  • органическое железо, находящееся в виде растворимых гуминовых комплексов - коллоидная взвесь;
  • бактериальное железо – продукт жизнедеятельности железобактерий.

В подземных водах железо находится, как правило, в виде ионов Fe2+. После контакта с воздухом и/или с поверхностью изношенных стальных труб железо переходит в трехвалентное состояние. В поверхностных водах железо присутствует уже в окисленном состоянии Fe3+, а также находится в составе железобактерий и органических комплексов.

Обезжелезивание воды в процессе водоподготовки осуществляется различными методами. Когда в воде находится трехвалентное железо в форме взвеси (системы подачи подземной воды через водонапорные башни), достаточно применения отстаивания и фильтрации на механических фильтрах с размером пор до 5 мкм. Если требуется удалить из воды двухвалентное железо и марганец в растворенном состоянии, их требуется предварительно окислить и перевести в нерастворимое состояние. Окисление проводят кислородом воздуха, озоном, хлором, перманганатом калия. Частицы окисленного железа и марганца в фазе гидроксидов отфильтровывают на механических фильтрах. Обезжелезивание воды механической фильтрацией производится на традиционных гравийной, песчаной или антрацитовой загрузках. Но поскольку процессы окисления и формирования хлопьев являются довольно длительными данный метод очистки воды имеет низкую эффективность.

2Fe2+ + O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2OH-

Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3

Эффективность механических фильтров для промышленной водоподготовки возрастает после образования на частицах фильтрующих слоев гидроксида железа Fe(OH)3, работающих в качестве катализатора для дальнейшего окисления.

В последние годы начато производство специальных высокоэффективных каталитических загрузок для деманганации и обезжелезивания воды. Это Birm, пиролюзит, магнетит, Greensand, а также их аналоги с другими названиями. Фильтрующие загрузки нового поколения являются природными материалами, содержащими диоксид марганца - пиролюзит, и цеолитами, в которые диоксид марганца вводится при обработке. При промышленной очистке воды от двухвалентного железа и поливалентного марганца на фильтрах с загрузкой Birm, происходит окисление железа и марганца с образованием нерастворимых гидроксидов, осаждающихся на загрузке.

Загрузка Birm является горной породой, содержащей природный диоксид марганца, который эффективно работает в присутствии в воде растворенного кислорода. Если при промышленной водоподготовке содержание железа составляет 1-2 мг/л, при пропускании воды через каталитическую загрузку Birm присутствующего в воде кислорода воздуха достаточно для окисления железа. В хпроцессе обезжелезивания воды, образующиеся хлопья Fe(OH)3 отфильтровывается на слое загрузки.

При значительном содержании железа в воде 10 мг/л для окисления всего железа в воду требуется ввести кислород воздуха. Воздух можно подавать непосредственно в питающий трубопровод фильтра осветлителя при помощи эжектора или компрессора, а также методом объемной аэрации. Фильтр и блок автоматического управления аналогичны механическому, но установка обезжелезивания снабжена автоматическим воздухоотделителем. При дополнительной подаче воздуха до фильтра желательно иметь деаэрационную установку.

Greensand является цеолитом для водоподготовки в промышленности (минерал глауконит), в структуру которого введен марганец. Manganese Greensand является натриевым глауконитом, обработанным раствором хлорида марганца, который необратимо поглощается цеолитом.

Na2Z + MnCl2= MnZ + 2NaCl

При последующем контактировании с раствором перманганата калия на поверхности частиц образуется слой высших окислов марганца:

MnZ + 2 KMnO4 = K2Z · MnO · Mn2O7

В такой форме марганцевый цеолит служит источником кислорода, окисляющим ионы Fe2+ до Fe3+. В окисленном состоянии железо и марганец осаждаются виде нерастворимых гидроксидов:

K2Z · MnO · Mn2O7 + 4Fe(HCO3)2= K2Z + 3MnO2 + 2Fe2O3 + 8CO2 + 4H2O

Пленка высших оксидов марганца расходуется на окисление железа и марганца, следовательно необходимо ее постоянное или периодическое восстановление. Для этого загрузка предварительно обрабатывается раствором перманганата калия, либо осуществляется его постоянное дозирование в воду перед подачей на фильтр с использованием системы дозирования реагентов. Применение перманганата калия совместно с представленными загрузками позволяет извлекать сероводород из воды , окисляя его до элементарной серы, а также частично удалять органические вещества и биологические загрязнения, обеспечивая обеззараживание воды в процесс водоподготовки.

Обезжелезивание воды

Рис.1. Обезжелезивание воды - система фильтрации

На рисунке представлена система обезжелезивания воды. При каждой регенерации загрузки производится обработка перманганатом калия. Регенерация включает взрыхление загрузки подачей воды снизу, при котором из фильтрующего слоя удаляются хлопья Fe(OH)3 и взвешенные вещества. На следующем этапе в фильтр сверху подается определенное количество раствора перманганата калия, затем производится отмывка загрузки водой до отсутствия в ней следов KMnO4. Для эффективной регенерации раствор перманганата калия дозируется со значительным избытком, поступающим в промывные воды.

Greensand имеет более высокую плотность и требует большего расхода воды на взрыхление, чем Birm, но обеспечивает более эффективную фильтрацию, дает возможность удалять до 20 мг/л железа и до 5 мг/л марганца.

Наиболее трудно извлекается железо, находящееся в составе органических соединений. Комплексы гуминовых кислот очень стойкие и при обработке обычными окислителями разрушаются не полностью. Хлорирование дает незначительный эффект и приводит к образованию токсичных веществ. Более эффективным и экологически безопасным для промышленной водоподготовки является озонирование. Так как вода имеет различный состав, эффективность ее обработки может быть установлена только экспериментально. В ряде случаев озонирование не дает требуемого эффекта.

Традиционным методом удаления органических загрязнений является сорбция на активированном угле. Метод широко применяется в промышленности и муниципальной водоподготовке. Наилучшие результаты получаются при комбинированном использовании сорбции и коагуляции. Контактная коагуляция с применением коагулянтов на основе железа и/или алюминия является высокоэффективной при очистке воды от органического железа.

Современными эффективными методами промышленной очистки воды от органических веществ являются сорбция на слабоосновных анионитах (Органопоглотитель анионит Dowex Marathon 11), ультрафильтрация и нанофильтрация на мембранных установках. Обезжелезивание воды, содержащей железо, находящееся в гуматно-фульватного комплексах с применением сорбции на слабоосновных анионитах органопоглотителях позволяет одним объемом смолы очистить до 22000 объемов воды от железа и органических веществ.

установка ультрафильтрации

Консультацию специалистов Вы можете получить по телефону: (495) 768-06-46.

Для того, чтобы сотрудники РХТУ им. Д.И. Менделеева подготовили для Вас технико-коммерческое предложение на систему водоподготовки, просим Вас заполнить следующий опросный лист:

Скачать опросный лист - Промышленная водоподготовка

Скачать опросный лист - Мембранные установки

Заполненный опросный лист просим направить по адресу электронной почты info#enviropark.ru