Мышьяк из воды удаляются при обработке воды хлоридом или сульфатом железа(III) с подщелачиванием и продувкой воздухом. Органические соединения мышьяка таким образом удаляются труднее, поэтому их предварительно рекомендуется окислять хлором. Цинк удаляют осаждением в виде гидроксида при подщелачивании воды содой. Медь также удаляют из воды при подщелачивании содой или фильтровании через фильтр, загруженный магномассой. Для удаления из воды фенолов используют в основном озонирование, сорбция на активном угле и хлорирование воды большими дозами. Медь, цинк, молибден, мышьяк, нитриты и нитраты можно удалять из воды фильтрованием через ионитовые фильтры. Удаление меди и цинка можно осуществлять обратным осмосом, при этом их содержание снижается на 98... 99%. Для извлечения из воды мышьяка, свинца, ртути, фенолов можно применить активированный уголь в зависимости от рН воды. Извлечение из воды селена и стронция рекомендуется производить сорбцией на свежеобразованном гидроксиде железа (III). Весьма надежным методом извлечения из воды нитратов является ионный обмен. Наиболее опасными для человека и животных являются радиоактивные изотопы: стронций-90, цезий-137, иод-131. Попадая в организм, они вызывают тяжелые заболевания. Активность радиоактивных отходов уменьшается только в результате естественного распада. Для сорбции радиоактивных ионов использует активированный угль.
Железо и марганец наиболее часто обнаруживаемые загрязнители в питьевых водах регионов России. Проблема характерна для республики Адыгея, Пермского края, Московской, Ленинградской, Воронежской, Омской, Свердловской областей и для всего Западно-Сибирского региона.
Содержание этих загрязнителей в питьевой воде согласно нормативам, не должно превышать значений:
Повышенная концентрация железа также вредна для организма человека. Оно может накапливаться в печени в виде коллоидных оксидов железа, получивших название гемосидирина, который вредно воздействует на клетки печени, вызывая их разрушение. Кроме того, вода от железа имеет желто-бурую окраску, неприятный привкус.
Ржавые пятна на раковине, посуде, ткани и других поверхностях, характерный металлический привкус, а также специфический цвет напитков, а иногда даже вкус еды - все эти признаки присутствия железа в воде. Присутствие железа в воде становится ощутимым даже при концентрации в 0.3 мг/л.
Повышенное содержание в воде марганца неблагоприятно сказывается на высшей нервной деятельности человека, наблюдается снижение активности ферментов холинэстеразы и церутоплазмина крови, увеличивается митотическая активность клеток костного мозга и др.
Заметить, что в воде присутствует большое количество соединений марганца можно по нескольким признакам:
Как правило, соединения, содержащие марганец присутствуют в воде вместе с растворенным железом Fe+2.
Кроме того что загрязненная марганцем вода наносит значительный ущерб здоровью человека, она также приводит к значительно более быстрому износу бытовой техники и систем отопления. Марганец способен накапливаться в трубах, создавая отложения. Также существуют «марганцевые» бактерии, которые подобно железобактериям, могут становиться причиной закупорки труб.
Марганец, находящийся в воде в растворенном состоянии, удаляется вместе с железом. Тем самым очистка воды от железа приводит к снижению концентрации марганца.
Основные методы очистки воды от соединений железа и марганца можно условно разделить на реагентные и безреагентные.
Основой безреагентных методов является предварительное аэрирование воды, которое может осуществляться различными способами, и последующее фильтрование через зернистую загрузку, например через кварцевый песок.
К реагентным относятся методы, связанные с применением хлора, перманганата калия, озона, извести, коагулянтов и т.п., которые добавляют непосредственно в воду. И в том, и в другом случае главной целью является окисление ионов примеси, поскольку в окисленном состоянии они, как правило, нерастворимы, и отделение образующейся взвеси тем или иным способом, например фильтрацией или отстаиванием.
Чаще всего марганец в воде присутствует вместе с железом в разных количественных соотношениях.
По санитарным нормам в Украине в питьевой водопроводной воде содержание марганца допускается не более 0,05 мг/л. Вода с повышенным содержанием марганца не приятная на вкус. Такая вода может оставлять следы на сантехнике и создавать отложения на трубах. В производстве такая вода вредит технологическому и нагревательному оборудованию.
В природных условиях двухвалентный марганец, содержащийся в подземных водах, очень медленно окисляется растворенным в воде кислородом или другими окислителями. Окисление двухвалентного марганца растворенным в воде кислородом при рН воды менее 8 практически не происходит. Только при повышении рН воды более 8,5-9,0 происходит процесс сравнительно быстрого окисления марганца до состояния, когда его можно осадить или отфильтровывать в слое загрузки. При рН<7,5 даже в присутствии катализатора марганец, растворенный в воде, кислородом воздуха практически не окисляется.
Для удаления марганца в технологии промышленной водоподготовки применяют несколько методов. Вот некоторые из них:
После создания необходимых условий окисленный марганец может быть отфильтрован, т.к. он переходит в нерастворимую форму и легко осаждается в слое фильтрующей загрузки;
В мире разработаны несколько технологий удаления марганца из воды.
Сначала при помощи вакуумно-эжекционного устройства удаляют растворенную свободную углекислоту, что позволяет повысить рН воды до 8-8,5 без использования реагентов. При этом происходит насыщение воды кислородом из воздуха. Далее вода подается на фильтр с зернистой загрузкой.
Данная технология может применяться для вод, в которых перманганатная окисляемость не превышает 9-9,5 мг/л, а также, в которых присутствует двухвалентное железо и его концентрация превышает концентрацию марганца в 7 и более раз. Наличие повышенных концентраций железа необходимо т.к. частицы трехвалентного железа, которые образуются при аэрации сорбируют двухвалентный марганец и каталитически его окисляют. Если в воде железа мало, то применяют дозирование железосодержащих веществ, например, железного купороса.
Этот метод применим как для скважинных, так и для поверхностных вод. Суть метода заключается в том, что в воду дозируется раствор перманганата калия, при этом растворенный марганец окисляется до нерастворимого оксида марганца. Этот оксид в свою очередь имеет свойства сорбента и катализатора. За счет этого происходит деманганация воды уже при рН≤ 8,5, однако только при рН≥9,5 марганец удаляется из воды почти на 100%. Далее нерастворимые соединения марганца и железо отфильтровываются в слое фильтрующей загрузки.
Перманганат калия позволяет удалять из воды не только марганец, но и железо в различных его формах, а также снижать окисляемость, улучшить цвет и вкус воды.
В промышленной водоподготовке применяется широкий спектр каталитических загрузок, которые предназначены удалять марганец из воды и которые имеют индивидуальные особенности использования и ограничения применения. Т.е. для обеспечения эффективности их работы необходимо создать специальные условия. В некоторых случаях это экономически оправдано, однако для более широкого использования целесообразно применять материалы менее «капризные» к качеству исходной воды, концентрации марганца, железа и свободного хлора.
В настоящее время искусственно созданы высокоэффективные пористые фильтрующие зернистые материалы (из осадочных пород, в состав которых входят кремний, алюминий, кальций, марганец и железо). Эти материалы содержат в порах зерна диоксид марганца (активный катализатор) и работают при низких значениях рН воды и высоких концентрациях в воде железа (более 20 мг/л) и марганца (более 2,0 мг/л).
Одним из таких материалов является загрузка МЖФ. Эта загрузка является высокоэффективным катализатором при окислении марганца и железа растворенными в воде окислителями (перманганатом калия, гипохлоритом натрия, кислородом или озоном).
Эта загрузка корректирует рН очищаемой воды, и на эффективность ее работы рН исходной воды практически не влияет.
Удаление марганца и железа происходит в загрузке даже при рН воды ниже 6,0, присутствии углекислоты и малой щелочности. В процессе очистки происходит практически полное удаление свободной углекислоты. Величина рН стабильно поддерживается в пределах 6,5-8,5.
Также, важным свойством загрузки МЖФ является отсутствие чувствительности к остаточному свободному хлору в воде.
Данная загрузка удаляет из воды сероводород и тяжелые металлы (хром, никель, цинк, свинец, бром, медь и пр.). Частично снижает содержание гуминовых и фульво-кислот. Она не « слёживается» в фильтре и обладает высокой грязеемкостью. При истирании каталитические свойства МЖФ не теряются, т.к. ее состав одинаков по всему объему гранулы.
Такую загрузку можно применять как в локальных системах очистки воды (в бытовых системах), так и промышленных станциях водоподготовки.
Создан на конструкторе сайтов INTEC.site
Обработка персональных данных