Установка обезжелезивания воды

Установка обезжелезивания воды Сургут, Ханты-Мансийск, Нижневартовск, Нягань, Югорск, Нефтеюганск, Урай, Белоярский

 В поверхностных источниках воды обычно железо находится в виде органо-минеральных коллоидных объединениях, в основном, в форме тонкодисперсной взвеси гидроксида железа и гуминовокислого железа. В воде рек находится сульфат двухвалентного железа FeSOi. Из - за того, что в речной воде находится растворенный кислород двухвалентное железо Fe;" окисляется в трехвалентное Fe"". Из-за появления в воде сероводорода HiS появляется тонкодисперсная взвесь сульфида железа FeS.

 Подземные воды в своем большинстве представляются наличием растворенного двухвалентного железа Fe(HCCb):, он весьма устойчив в отсутствие окислителей и рН>7,5. При высокой карбонатной жесткости, рН>10 и содержании Fe-""МОмг/л бикарбонат может гидролизоваться с дальнейшим образованием углекислоты.

 Не имеющая контакта с воздухом (анаэробная) прозрачная грунтовая вода содержит соединения двухвалентного железа (Fe") до нескольких мг/л без ее помутнения при прямой протечке из источника. Но при контакте с кислородом двухвалентное железо окисляется до трехвалентного коллоидного состояния, придавая воде особый красно-коричневый оттенок.

 Массовость железа в подземной грунтовой воде существует в пределах от 0,5 до 50 мг/л. В различных регионах России, эта величина может изменяться в объеме 0,3-10 мг/л. очень часто - 3-5 мг/л, в зависимости от географического глубины и местоположения источника.

 Потребитель очень часто наблюдает следующее: с начала вода, используемая из скважины, кажется абсолютно прозрачной и чистой, но через время (от нескольких минут до нескольких часов) мутнеет, приобретая отличительный оттенок. Когда вода отстаивается - муть оседает, образуя осадок бурого рыхлого характера (гидроксид трехвалентного железа). Процесс окисления Fe-" до FeJ" каталитически ускоряют присутствие в воде солей меди, а также контакт воды с ранее выпавшим осадком FefOHb.

 В зависимости от среды (значение рН, нахождение в воде окислителей или восстановителей, температура, их концентрация) процесс окисления может предшествовать гидролизу, быть параллельно с ним или окислению может подвергаться продукт гидролиза двухвалентного железа FefOHfe.

 Выбор оптимальной установки обезжелезивания воды и способа находится в зависимости от знания форм железа, находящихся в источниках воды. В соответствии с нормами СНиП 2.04.02-84* расчетные параметры, способ обезжелезивания воды и дозы реагентов следует считать на основании результатов технологических изысканий, выполняемых непосредственно у источника водоснабжения.

 Способы обезжелезивания.

 Для уничтожения в воде железа, находящегося в виде коллоидальных органических соединений или в виде коллоида гидроксида железа Fe(OH):>, применяют коагулирование сульфатом алюминия или железным купоросом с примесью гипохлорита натрия или хлора. В виде наполнителей для фильтров используют песок, сульфоуголь, антрацит, керамзит, пиролюзит, а также фильтрующие материалы с нанесенным катализатором, убыстряющим процесс окисления двухвалентного железа в трехвалентное. В данное время всё большее распространение имеют именно такие наполнители.

 Для обезжелезивания поверхностных вод применяют только реагентные способы с дальнейшей фильтрацией. Обезжелезивание подземных вод выполняют фильтрованием в сочетании с одним из методов предварительной обработки воды - аэрацией, коагуляцией и осветлением, введением окислителей - гипохлорита натрия или кальция, хлора, перманганата калия, озона. При мотивированных доводах применяется катионирование, флотация, электрокоагуляция, диализ и другие способы.

 1 Способ. Аэрация железа.

 Кислород воздуха окисляет двухвалентное железо в процессе аэрации, при этом в воде уничтожается углекислота, что торопит процесс окисления и дальнейший гидролиз с образованием гидроксида железа.

 Способ простой аэрации основан на умении воды, содержащей в себе двухвалентное железо и растворенный кислород, при фильтровании сквозь зернистый слой отделять железо на поверхности зерен, создавая каталитическую пленку из ионов и гидроксидов двух- и трехвалентного железа. Пленка активирует окисление и выделение соединений железа из воды. Важно отметить: ряд примесей в очищаемой воде, таких как свободная углекислота, сероводород, коллоидная кремниевая кислота, аммиак, значительно ухудшают каталитические параметры пленки.

 Данный способ допустим, если же объем железа в воде не превышает 10 мг/л, а значение рН-больше 6,8. В иных случаях необходима предварительная аэрация воды в аэраторах с добавлением необходимых реагентов (гипохлорит натрия, перманганат калия, хлор и др.).

 При применении напорных фильтров воздух вводится непосредственно в подающем трубопроводе, с расходом 2 л на 1 г железа (II). Если в первичной воде более 40 мг/л свободной углекислоты и более 0,5 мг/л сероводорода - воздух в трубопровод не подают. В таком случае перед напорным фильтром нужно расположить промежуточную емкость со свободным сливом воды и повысительный насос.

 Если необходимо исключить из воды железо при объеме его более 10 мг/л и повысить значение рН до более 6,8, осуществляют аэрацию в специальных устройствах - дегазаторах. В них вода насыщается кислородом, и железо окисляется. Потом она попадает на фильтр, где в объеме наполнителя прекращают образовываться хлопья гидроксида трехвалентного железа и их задержание.

 2 Способ. Фильтрация через зернистую загрузку.

 Способ заключается в фильтровании воздушно-водной эмульсии через "сухую" зернистую загрузку путем нагнетания большого объема воздуха с дальнейшим отсосом из поддонного пространства или образования в фильтре вакуума. На поверхности фильтрующей загрузки создается адсорбционно-каталитическая пленка из соединений железа (и марганца, если он имеется в воде), увеличивающая эффективность обезжелезивания и деманганации. В виде загрузки как правило используют керамзит, песок, винипласт, антрацит и др.

 3 Способ. Осветление, коагуляция, флоакуляция.

 Как правило из поверхностных вод нужно удалять взвеси и коллоидно-дисперсные вещества, имеющие соединения железа. Очищение воды от взвесей и коллоидных частиц возможно произвести только если вводить специальные реагенты-коагулянты. Коагулянты создают в воде хлопья, что адсорбируют на своей поверхности коллоиды и выходят в виде осадка. В качестве коагулянтов используют сульфат алюминия (при рН исходной воды 6,5-7,5), хлорное железо (рН = 4-10), сульфат железа (железный купорос), полигидроксихлорид алюминия.

 4 Способ. Реагентное окисление железа.

  Реагент-окислитель, такие как хлор, с целью обеззараживания, а также уничтожения железа, используется в России с начала XX в. Благодаря использованию этого метода содержание железа во всех случаях опускается меньше 0,1 мг/л, даже тогда, когда не работают другие способы. Под действием хлора случается разрушение гуматов и иных органических компонентов железа и превращение в форму неорганических солей трехвалентного железа, которые с легкостью гидролизуются с выпадением в осадок.

 Норма хлора, зависимо от содержания железа, может быть 5-20 г на 1 Mj жидкости при контакте минимум в течение 30 мин (не только с целью окисления железа, но и в целях надежного обеззараживания).

 Но этот способ обработки воды имеет ряд недостатков, во-первых, сложность транспортировки и хранения большого объема жидкого высокотоксичного хлора. Именно поэтому всё больше стали использовать обработку воды раствором гипохлорита натрия (NaCIO), и этот способ нашел применение как на крупных станциях водоподготовки, так и на некрупных предприятиях, в том числе и в частном доме. Водные растворы гипохлорита натрия вырабатываются электрохимическим или химическим способом по суммарной реакции.

 Двухвалентное железо окисляется путем введения в первичную воду перед фильтрами раствора перманганата калия КМпО. В целях обработки сложной воды и экономии весьма дорогого перманганата калия, возможно его применяться в сочетании с гипохлоритом натрия.

 Если окислять железо гипохлоритом натрия, то не произойдет подкисления воды, что очень важно в процессе фильтрации. Помимо этого, раствор гипохлорита натрия (как товарный, так и электрохимический) - щелочной, что полезно для фильтрования.

 Одним из перспективных способов окисления железа является озонирование (см. А-Т 26.302), одновременно обеспечивающее обесцвечивание, обеззараживание и дезодорацию воды, окисление двухвалентных железа и марганца, улучшение ее органолептических свойств.

 5 Способ. Фильтрование с применением фильтрующих сред из каталитического материала.

 Очень распространенный способ удаления железа и марганца, используемый в высокоэффективных небольших системах, - фильтрование с использованием каталитической загрузи. В виде последних применяются природные материалы, которые содержат диоксид марганца или загрузки, где диоксид марганца введен при нужной обработке. К ним относятся "черный песок", дробленый пиролюзит, МФО-47 и МЖФ (отечественные загрузки), сульфоуголь; MTM (зарубежные наполнители), Manganese Green Sand (MGS), Birm. Перечисленные фильтрующие материалы различны как по своим физическим характеристикам, так и по содержанию диоксида марганца и поэтому достаточно эффективно работают в различных диапазонах значений характеризующих параметры воды.

 Их работа основана на способности соединений марганца относительно легко изменять валентное состояние. Двухвалентное железо в первичной воде подвергается окислению высшими оксидами марганца. Последние восстанавливаются до начальных ступеней окисления, а потом снова окисляются до высших оксидов перманганатом калия и растворенным кислородом.

 Далее большая часть окисленного и задержанного железа на фильтрующем материале, вымывается в дренаж при промывании. Иначе, слой гранулированного катализатора выступает одновременно и фильтрующей средой. Для повышения процесса окисления в воду можно добавлять ещё одни химические окислители.

 При проведении обезжелезивания нужно помнить, что для нужного окисления соединений железа и марганца требуется наличие катализатора, который только усиливает процесс, и реагента-окислителя. В роли окислителя может выступать растворенный кислород, гипохлорит, хлор, высшие соединения марганца. Вводимый извне или входящий в состав фильтрующей загрузки. В таком случае необходимо определить объем загрузки, исходя из состава и расхода воды, а также сделать своевременную регенерацию или замену фильтрующего материала.

  Обращайтесь в нашу компанию в Екатеринбурге по установке обезжелезивания воды и наши специалисты обязательно помогут Вам!