• Ваш список
    "Список порівняння" порожній
(044) 3-619-619, (097) 487-71-45 (050) 077-56-10, (093) 313-94-20

Пн–Пт 09:00–17:00,
Сб, Вс вихідний

Теоретичні основи видалення заліза та марганцю з води

Залізо зазвичай присутнє в воді зі свердловини чи колодцю в комплексі з іншими елементами. Найбільш поширеним з них є марганець. Нагадаємо коротко теоретичні основи видалення заліза і подивимся на проблему в глобальному масштабі.

 

Більшість металів в земній корі

Залізо

Ферум - хімічний елемент, тому правильно казати оксид феруму, гідроксид феруму. Залізо - речовина, метал.

Погано, що один з найважливіших елементів в нашому організмі є небажаним у питній воді. А навіть невелика кількість заліза - більш ніж 1 мг/дм3 - приведе до забруднення коричневими плямами на сантехніці, надає неприємного металічного присмаку воді, і, звичайно, зіпсує білизну в пральній машині. Іноді споживання води вмісту заліза до 30 і більше мг/дм3.
Граничне значення заліза у воді становить 0,2 мг/дм.

Глибоко у воді залізо присутнє в основному в двухвалентной формі Fe2+ - в основному як гідрокарбонат заліза двувалентного Fe(HCO3)2 або сульфату заліза FeSO4. Обидва з'єднання дуже нестійкі - легко піддаються процесу гідролізу. Тому при контакті з киснем, присутнім в атмосферному повітрі, окислюється до тривалентного заліза у воді з утворенням гідроксиду заліза Fe(OH)3, відповідно до реакції:

Fe(HCO3)2 + H2O -> Fe(OH)+ H2CO3 -> Fe(OH)2 + H2O + CO
2Fe(OH)2 + O + H2O -> 2Fe(OH)3 (осад)

 

Гідроксид заліза Fe(OH)3 являє собою з'єднання, помірно розчине у воді, виділяють у вигляді темно-червоного осаду, може бути дуже легко відфільтрувати за допомогою традиційного видалення заліза - піщаним засипанням. Процес флокуляції (утворення осаду) дає воді певний колір. Якщо вода з колодязів через кілька днів стає жовтим, це є результатом спонтанного осадження сполук заліза. У поверхневих водах (рідко під землею) залізо присутній також у вигляді зважених колоїдних частинок FeS, Fe(OH)3 або у вигляді органічних сполук. Всі ці форми заліза не схильні до процесу гідролізу і важко видалити з води, надаючи їй колір від світло-солом'яного до кольору чаю.

Залізо присутній в земній корі в багатьох сполуках. Наступні приклади мінералів, що містять залізо.


Залізна руда, магнетит, лимонит, сидерит, пірит

 

Манган

Манган - хімічний елемент, тому правильно казати оксид мангану, гідроксид мангану. Марганець - речовина, метал.

Набагато менш поширений елемент у воді. Концентрація марганцю у воді може варіюватися від 0,01 мг/дм3 (граничне значення - 0,05 мг/дм3) іноді можна зустріти його в поверхневих водах, частіше в глибоко у морі, де він присутній в розчинній двухвалентній формі у вигляді солей (хлориди, сульфати). Окислені форми діоксиду марганцю у вигляді MnO2 не розчинний у воді з утворенням чорного, твердого, шорсткого осаду. Манган як металічний елемент небажаний у воді.

Окислена форма діоксиду марганцю у вигляді MnO2 не розчинна у воді, тому утворює чорні, тверді, шорсткі відкладення. Марганець є токсичним, навіть глобальні організації забороняють використання води, що містить марганець, для приготування їжі для немовлят. Манган є одним з найважливіших мікроелементів для життя і функціонування організму. Але надлишок може привести до неврологічних розладів. Що цікаво - Манган з їжі прекрасно засвоюється людським організмом, а надлишок виводиться з організму. На відміну від цього, марганцю, що надходить з води, не засвоюється і накопичується в організмі до дуже високій концентрації, як і інші токсичні важкі метали - ртуть, кадмій і свинець. Це відкриття стало причиною обов'язкового обмеження концентрації мангану у воді.

Крім аспекту здоров'я, на випраній білизні, дуже важко марганець залишає сірі або чорно-коричневі плями, які важко видалити. Марганець також є відмінним середовищем для розмноження бактерій, переважно анаеробних.

  

Різні форми марганцю (на 2 і 3 фото - природні форми)

 

 

Видалення заліза та марганцю з води

Особливості води с надмірним вмістом заліза та марганцю

Обидва елементи в надмірній кількості є шкідливими для здоров'я людини, а також в категорії забруднювачів води є з'єднання дуже погані:
- погіршують органолептичні властивостей води (смак, запах, колір);
- вода з оксидами цих металів забруднють сантехнічніку;
- підвищений ризик розвитку анаеробних бактерій, що відповідають в значній мірі через корозію металів.
- у процесах очищення води - блокування іонообмінної ємності іонітів і обростання осмотичної мембрани в системах зворотного осмосу.

Видалення заліза та марганцю вимагає точного визначення ступеня забрудненості води. Для фільтрації підземних вод від високої кольоровості та бактеріального забруднення широко застосовується аерація в присутності карбонатів і сульфатів, а потім фільтрація. Це процес очищення води, який використовує повністю природні фізико-хімічні механізми.

 

Ефективне очищення за домопомгою аерації

Аерація здійснюється за допомогою розпилення води (повільного у великих установках) або за допомогою введення в воду стисненого повітря і утримання в аераторі для забезпечення часу контакту, завдяки якому відбуватиметься перехід заліза і марганцю на більш високий рівень окислення, і таким чином залізо і марганець переходять в нерозчинну форму.

В побутових (домашніх) системах повітря вводиться через інжектор (трубку Вентурі). Умовою виникнення реакції є час перебування води в контакті з киснем. Тому в таких системах необхідно застосовувати гідрофор мембранного типу (з повітряної подушкою). Крім того, рекомендується введення води через верхню частину гідрофору і розпорошення її за допомогою спеціального сопла (конусної форсунки), а вихід - через нижню частину гідрофору. Такий спосіб обробки забезпечить найбільш ефективне видалення заліза, і його можна застосовувати в домашніх умовах. Осадження осаду («осідання пластівців») здійснюється в гідрофорі, в той час як подальша фільтрація відбувається засипанням у знезалізувачі.

Гідроксид заліза досить легко видалити, так як в якості фільтруючої засипки можна використати навіть звичайний пісочний фільтр.
Дехто навіть припускає, що для фільтрації глибокої води, що містить залізо і марганець, бажано підвищувати рН води. Тоді легше здійснити окислення марганцю, так як вода в лужному рН (вище 9,5) тривалість окислення марганцю в нерозчиннe буде менша, тоді MnO2 легко видалити шляхом фільтрації. Насправді це не істина в останній інстанції, тому що ми зтикаємося з проблемою, коли залізо при рН води більше 8,6 переходить до розчинній формі Fe2+

 

Двоступенева фільтрація

З причин, описаним вище, воду, що містить залізо і марганець, пропонується використовувати дві стадії фільтрації, кожна з них має вузьке, спеціалізованоне завдання. 

З урахуванням подальшого процесу відманганування слід зазначити, що хороші результати видалення марганцю має засипання, в якому зерна вже покриті шаром окислів марганцю. Воно має високу сорбційну здатність, також можуть бути окислені іони Mn2+, щоб сформувати Mn3+, в свою чергу манган тривалентний сприйнятливий до подальшого окислення киснем, розчиненим у воді з утворенням Mn4+ і нерозчинних форм MnO2. Слід зазначити, що манган присутній в шести ступенях окислення, і тільки манган чотирьохвалентний стійкий і підходить для обробки води.

Каталітичні засипання можуть бути природного походження, наприклад марганцева руда, або штучного. З використання каталітичних засипок іноді можна обійтися без коригування рН води. Синтетичні каталітичні засипання мають кінцевий об'єм сорбції, тому повинні бути відновлені. Найбільш поширені методи відновлення - промивання розчином перманганату калію або гіпохлоритом натрію. Засипання з натурального оксиду марганцю вимагає дуже інтенсивнго промивання водою та повітрям, а також періодично поновлюватись внаслідок нормальної експлуатації засипання. 

Теоретично, будь-яке засипання (також заповнене звичайним піском) стає каталізатором через осадження на піщинки марганцю та оксидів заліза. Період входження в робочий режим в залежності від способу аерації, полоскання, складу води може становити від двох тижнів до кількох місяців. Потім фільтруюче засипання повністю працездатне та починає ефективно видаляти марганець з води. Процес промивки знезалізувача в деякій мірі руйнує вже сформованим каталітичні частки, тим не менш, таке засипання вже повністю функціональне. Деякі природі каталітичні засипання можуть видаляти марганець з перших годин роботи. Процес промивки не буде в цьому випадку порушувати каталітичної активності. Що цікаво - наші знезалізувачі вимагають безперервного та стабільного використання, тоді вони досягають максимальної механічної та каталітичної продуктивності. Цьому сприяють характеристики фільтруючого засипання, що поєднує в собі переваги механічного, знезалізуючого та відмангануючого фільтрів.

Інші методи очищення води з підвищеним вмістом сполук марганцю у воді описані більш детально в статті в нашій базі знань. Ми пропонуємо прочитати її ТУТ.

 

Підсупок та висновки

Якщо вода містить як залізо і марганець - процес обробки повинен бути двоступеневим. Перший крок - видалення з води заліза.
Зараз існують багатошарові засипання, що використовується для одночасного видалення заліза і марганцю, в одному циклі. Вони включають в себе антрацит (легке фільтруюче засипання) і пісок марганцю (важке фільтруюче засипання). Вибір процентного складу окремих компонентів здійснюється на основі складу домішок у воді та швидкості фільтрації. Однак слід зазначити, що "багатофункціональність" таких засипаань буде ефективне і найкраще для постійного і незмінного споживання води, при фіксованих швидкостях.

Іноді ми також маємо справу зі з'єднаннями заліза, що важче видалити. До них відносяться, зокрема, органічні сполуки заліза. Але залізо присутній у воді в колоїдної формі набагато важче видалити, ніж неорганічні сполуки заліза. Аерації води може не вистачити в хімічних процесах осадження, наприклад, додаванням спеціальних речовин по відношенню до води (коагулянт), для підключення до зважених дрібних часток у більші агрегати колоїдів (флокуляції), здатний до осідання (седиментації), і робить фільтрацію. Найбільш часто використовуваним Очисні коагулянт є промисловим вапняне молоко або сульфату алюмінію. Обидва способи вимагають дорогого устаткування і використовуються в промислових масштабах. Під "будинок", що містить колоїдне залізо можна спробувати Treat на фільтрах, що містять спеціалізований іон каталітичний шар. Основною умовою для технології очищення води, тим не менш, є відсутність води в органічних сполук.

Будь ласка, ввійдіть для коментування
captcha
Ваш коментар буде опублікований після модерації адміністратором
Фільтр
Знайдено 5 
Підтвердіть
Для того, що б додати товар в список бажань, що Вам потрібно

Firma Multifilters działa na rynku już od pona 17 lat. Zajmuje się produkcją jak i sprzedażą wszystkich systemów uzdatniania wody oraz podzespołami serwisowymi. W swojej ofercie posiadamy Odżelaziacze, Zmiękczacze, Systemy Odwróconej Osmozy, Filtry Mechaniczne, Wkłady i wiele innych. Nasze produkty można znaleźć już w ponad pięciu krajach Europejskich i wciąż się otwieramy na nowe rynki. Dążąc do jak najwyższego zadowolenia naszych klientów a jednocześnie podtrzymując najwyższe standardy.Компания Multifilters работает на рынке уже более 17 лет. Она занимается производством и продажей систем очистки воды и сервисных компонентов. Мы предлагаем обезжелезиватели, умягчители, системы обратного осмоса, механические фильтры, картриджи и многие другие. Наши продукты можно найти в более чем пяти европейских странах и продолжает открывать новые рынки. Стремление к высшей удовлетворенности наших клиентов, сохраняя при этом высокие стандарты.