• Ваш список
    “Список сравнения” пуст
89397773733

Пн–Пт 09:00–18:00,
Сб, Вс выходной

Теоретические основы удаления железа и марганца из воды

Железо обычно присутствует в воде из скважины или колодца в комплексе с другими элементами. Наиболее распространенным из них является марганец. Напомним коротко теоретические основы удаления железа и посмотрим на проблему в глобальном масштабе.

 

Большинство металлов в земной коре

Железо - химический элемент, поэтому правильно говорить оксид железа, гидроксид железа. Железо - вещество, металл.

Плохо, что один из важнейших элементов в нашем организме является нежелательным в воде. А даже небольшое количество железа - более 1 мг/дм3 - приведет к загрязнению коричневыми пятнами на сантехнике, предоставляет неприятного металлического привкуса воде, и, конечно, испортит белье в стиральной машине. Иногда потребления воды содержания железа до 30 и более мг/дм3.
Предельное значение железа в воде составляет 0,2 мг/дм3.

Глубоко в воде железо присутствует в основном в двухвалентной форме Fe2+ - в основном как гидрокарбонат железа двувалентного Fe(HCO3)2 или сульфата железа FeSO4. Оба соединения очень неустойчивы - легко подвергаются процессу гидролиза. Поэтому при контакте с кислородом, присутствующим в атмосферном воздухе окисляется до трехвалентного железа в воде с образованием гидроксида железа Fe(OH)3, в соответствии с реакцией:

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

 

Гидроксид железа Fe(OH)3 представляет собой соединение, умеренно растворим в воде, выделяют в виде темно-красного осадка, может быть очень легко отфильтровать с помощью традиционного удаления железа - песчаным засыпанием. Процесс флокуляции (образование осадка) дает воде определенный цвет. Если вода из колодцев через несколько дней становится желтым, это является результатом спонтанного осаждения соединений железа. В поверхностных водах (редко под землей) железо присутствует также в виде взвешенных коллоидных частиц FeS, Fe(OH)3 или в виде органических соединений. Все эти формы железа не подвержены процесса гидролиза и трудно удалить из воды, придавая ей цвет от светло-соломенного до цвета чая.

Железо присутствует в земной коре во многих соединениях. Следующие примеры минералов, содержащих железо


Железная руда, магнетит, лимонит, сидерит, пирит

 

Марганец - химический элемент, поэтому правильно говорить оксид марганца, гидроксид марганца. Марганец - вещество, металл.

Гораздо менее распространенный элемент в воде. Концентрация марганца в воде может варьироваться от 0,01 мг/дм3 (пороговое значение - 0,05 мг/дм3) иногда можно встретить его в поверхностных водах, чаще в глубоко в море, где он присутствует в растворимой двухвалентного форме в виде солей (хлориды , сульфаты). Окисленные формы диоксида марганца в виде MnO2 не растворим в воде с образованием черного, твердого, шероховатого осадка. Марганец как металлический элемент нежелателен в воде.

Окисленная форма диоксида марганца в виде MnO2 не растворима в воде, поэтому образует черные, жесткие, шершавые отложения. Марганец является токсичным, даже глобальные организации запрещают использование воды, содержащей марганец, для приготовления пищи для младенцев. Марганец является одним из важнейших микроэлементов для жизни и функционирования организма. Но избыток может привести к неврологическим расстройствам. Что интересно - марганец из пищи прекрасно усваивается человеческим организмом, а избыток выводится из организма. В отличие от этого, марганца, поступающей из воды, не усваивается и накапливается в организме в очень высокой концентрации, как и другие токсичные тяжелые металлы - ртуть, кадмий и свинец. Это открытие стало причиной обязательного ограничения концентрации марганца в воде.

Кроме аспекта здоровья, на выстиранном белье, очень трудно марганец оставляет серые или черно-коричневые пятна, которые трудно удалить. Марганец также является отличным средой для размножения бактерий, преимущественно анаэробных.

  

Различные формы марганца (на 2 и 3 фото - естественные формы)

 

 

Удаление железа и марганца из воды

Особенности воды с избыточным содержанием железа и марганца

Оба элемента в избыточном количестве вредны для здоровья человека, а также в категории загрязнителей воды является соединение очень плохие:
- Ухудшают органолептические свойства воды (вкус, запах, цвет);
- Вода с оксидами этих металлов испачкаем сантехничнику;
- Повышенный риск развития анаэробных бактерий, отвечающих в значительной степени из-за коррозии металлов.
- В процессах очистки воды - блокировка ионообменной емкости ионитов и обрастания осмотического мембраны в системах обратного осмоса.

Удаление железа и марганца требует точного определения степени загрязненности воды. Для фильтрации подземных вод от высокой цветности и бактериального загрязнения широко применяется аэрация в присутствии карбонатов и сульфатов, а затем фильтрация. Это процесс очистки воды, который использует полностью естественные физико-химические механизмы.

 

Эффективное очищение с домопомгою аэрации

Аерація осуществляется с помощью распыления воды (медленного в больших установках) или с помощью введения в воду сжатого воздуха и содержание в аэратор для обеспечения времени контакта, благодаря которому будет происходить переход железа и марганца на более высокий уровень окисления, и таким образом железо и марганец переходят в нерастворимую форму.

В бытовых (домашних) системах воздух вводится через инжектор (трубку Вентури). Условием возникновения реакции является время пребывания воды в контакте с кислородом. Поэтому в таких системах необходимо применять гидрофор мембранного типа (с воздушной подушкой). Кроме того, рекомендуется введение воды через верхнюю часть гидрофоры и распыление ее с помощью специального сопла (конусной форсунки), а выход - через нижнюю часть гидрофоры. Такой способ обработки обеспечит наиболее эффективное удаление железа, и его можно применять в домашних условиях. Осаждения осадка («оседания хлопьев») осуществляется в гидрофоры, в то время как дальнейшая фильтрация происходит засыпанием в знезализувачи.

Гидроксид железа достаточно легко удалить, так как в качестве фильтрующей засыпки можно использовать даже обычный песочный фильтр.
Некоторые даже предполагают, что для фильтрации глубокой воды, содержащей железо и марганец, желательно повышать рН воды. Тогда легче осуществить окисления марганца, так как вода в щелочной рН (выше 9,5) продолжительность окисления марганца в нерозчиннe будет меньше, тогда MnO2 легко удалить путем фильтрации. На самом деле это не истина в последней инстанции, потому что мы зтикаемося с проблемой, когда железо при рН воды более 8,6 переходит к растворимой форме Fe2+.

 

Двухступенчатая фильтрация

По причинам, описанным выше, воду, содержащую железо и марганец, предлагается использовать две стадии фильтрации, каждая из них имеет узкое, специализованоне задачи.

С учетом дальнейшего процесса видманганування следует отметить, что хорошие результаты удаления марганца имеет засыпания, в котором зерна уже покрыты слоем окислов марганца. Оно имеет высокой сорбционной способности, также могут быть окисленные ионы Mn2 +, чтобы сформировать Mn3 +, в свою очередь марганец трехвалентный восприимчив к дальнейшему окислению кислородом, растворенным в воде с образованием Mn4 + и нерастворимых форм MnO2. Следует отметить, что марганец присутствует в шести степенях окисления, и только марганец четырехвалентный устойчивый и подходит для обработки воды.

Каталитические засыпания могут быть природного происхождения, например марганцевая руда, или искусственного. С использования каталитических засыпок иногда можно обойтись без корректировки рН воды. Синтетические каталитические засыпания имеют конечный объем сорбции, поэтому должны быть восстановлены. Наиболее распространенные методы восстановления - промывание раствором перманганата калия или гипохлоритом натрия. Засыпания из натурального оксида марганца требует очень интенсивнго промывки водой и воздухом, а также периодически обновляться в результате нормальной эксплуатации засыпания.

Теоретически, любое засыпания (также заполнено обычным песком) становится катализатором через осаждения на песчинки марганца и оксидов железа. Период вхождения в рабочий режим в зависимости от способа аэрации, полоскания, состав воды может составлять от двух недель до нескольких месяцев. Затем фильтрующее засыпания полностью работоспособное и начинает эффективно удалять марганец из воды. Процесс промывки знезализувача в некоторой степени разрушает уже сложившимся каталитические частицы, тем не менее, такое засыпание уже полностью функциональна. Некоторые природе каталитические засыпания могут удалять марганец с первых часов работы. Процесс промывки не будет в этом случае нарушать каталитической активности. Что интересно, наши обезжелезиватели

требуют непрерывного и стабильного использования, тогда они достигают максимальной механической и каталитической производительности. Этому способствуют характеристики фильтрующего засыпания, сочетающий в себе преимущества механического, знезализуючого и видмангануючого фильтров.

Другие методы очистки воды с повышенным содержанием соединений марганца в воде описаны более подробно в статье в нашей базе знаний. Мы предлагаем прочитать ее здесь.

 

Итог и выводы

Если вода содержит как железо и марганец - процесс обработки должен быть двухступенчатым. Первый шаг - удаление из воды железа.
Сейчас существуют многослойные засыпания, используемый для одновременного удаления железа и марганца, в одном цикле. Они включают в себя антрацит (легкое фильтрующее засыпания) и песок марганца (тяжелое фильтрующее засыпания). Выбор процентного состава отдельных компонентов осуществляется на основе состава примесей в воде и скорости фильтрации. Однако следует отметить, что "многофункциональность" таких засипаань будет эффективно и лучше для постоянного и неизменного потребления воды, при фиксированных скоростях.

Иногда мы также имеем дело с соединениями железа, труднее удалить. К ним относятся, в частности, органические соединения железа. Но железо присутствует в воде в коллоидной форме гораздо труднее удалить, чем неорганические соединения железа. Аэрации воды может не хватить в химических процессах осаждения, например, добавлением специальных веществ по отношению к воде (коагулянт), для подключения к взвешенным мелких частиц в более крупные агрегаты коллоидов (флокуляции), способный к оседанию (седиментации), и делает фильтрацию. Наиболее часто используемым Очистные коагулянт является промышленным известковое молоко или сульфата алюминия. Оба способа требуют дорогостоящего оборудования и используются в промышленных масштабах. Под "дом", содержащий коллоидное железо можно попробовать Treat на фильтрах, содержащих специализированный ион каталитический слой. Основным условием для технологии очистки воды, тем не менее, является отсутствие воды в органических соединений.

Пожалуйста, войдите для комментирования
captcha
Ваш комментарий будет опубликован после модерации администратором
Фильтр
Найдено 5 
Подтвердите
Для того, что бы добавить товар в список желаний, Вам нужно

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.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.