Обезжелезивание воды

Обезжелезивание воды (очистка воды от железа)

Одним из этапов водоподготовки является очистка воды от железа и марганца (обезжелезивание воды и деманганация).

Повышенное содержание железа в воде – это не только низкие органолептические свойства воды и разводы на сантехнике, но и существенный вред здоровью, при употреблении такой воды в пищу. Кроме этого, железо, попадающее в организм из неочищенной должным образом воды, имеет свойство накапливаться в тканях, обещая проблемы со здоровьем в долгосрочной перспективе. Содержание растворенного в воде железа строго регулируется нормами СанПиН.

На сегодняшний день существует несколько способов удаления из воды растворенного в ней железа, все они основаны на окислении железа и выпадении его в осадок.

— безреагентное окисление или отстаивание (окисление железа кислородом). Для ускорения процесса окисления воду необходимо предварительно насытить кислородом, т.е. предусмотреть этап аэрации. Данный метод требует достаточно много места для установки емкостей, а также включение в схему водоочистки дополнительных установок – установки аэрации, компрессора и т.д., что не всегда является эффективным.

— обезжелезивание на специальной загрузке (окисление происходит при соприкосновении железа, растворенного в воде, с загрузкой, засыпанной в корпус фильтра). Железо, окисляясь, осаждается на самой загрузке, а очищенная вода поступает дальше. После полного заполнения фильтрующей загрузки окисленным железом, производится промывка фильтра обратным потоком воды. Весь скопившийся осадок смывается в канализацию, и загрузка снова готова к работе.

— обезжелезивание при помощи катионообменных смол (используют особую ионообменную смолу, отсортированную по размеру зерен). Смолу загружают в корпус фильтра. Проблемой данного метода является то обстоятельство, что окисленное железо трудно выводится при промывке из ионитов, поэтому этот метод целесообразно применять как этап доочистки, после основного обезжелезивания. Катионообменные смолы регенерируются раствором поваренной соли.

Специалисты «R1 GROUP» подберут для Вас необходимый фильтр для обезжелезивания воды исходя из расхода воды, производительности фильтров, требований к качеству воды и других условий.

Для получения консультации и определения стоимости оборудования Вы можете позвонить по телефону +7 (343) 287 5911.

Для очистки воды, помимо удаления железа и марганца, необходимо производить умягчение и осветление воды.

Для обезжелезивания и деманганации воды «R1 GROUP» предлагает:

Источник:
Обезжелезивание воды (очистка воды от железа)
R1 Group — производство и проектирование вагон-домов. быстровозводимых зданий. Вахтовые городки под ключ, обслуживание и сервис.
http://www.grouptm.ru/vodopodgotovka-i-vodoochistka/katalog-produktsii/obezzhelezivanie-vody

Очистка воды от железа

Фильтры очистки воды от железа. От теории — к практике.

Соединения железа является, несомненно, наиболее распространенными растворимыми в воде соединениями, содержащимися в землях Московской области. Именно этим явлением объясняется тот неоспоримый факт, что в большинстве грунтовых вод Подмосковья содержание железа «зашкаливает» за все разумные пределы.

И эта проблема практически не зависит от глубины залегания водонесущего слоя. Вы можете пробуриться на 20, 60, 100 или даже 200 метров, и наблюдать практически одинаковое количество железа.

Более того, как это ни парадоксально, но содержание железа в т. н. «верховодке», т. е слое земли с глубиной залегания до 10 метров, может быть нулевым, а на 200-метровой глубине в том же месте превышено в несколько раз по сравнению с допустимым уровнем. Что же получается, что напрасны затраты на многометровые скважины? Можно выкопать простейший колодец и обойтись вовсе без фильтров очистки воды от железа? Нет, конечно!

Просто «верхняя» вода, как правило, активно контактирует с атмосферным воздухом, растворенное железо окисляется, принимает нерастворимую форму, выпадает в осадок и задерживается, как фильтром, уже несколькими сантиметрами земного грунта. Сама матушка-земля представляет простейшую установку очистки воды. Правда, на этом все преимущества «верховодки» и заканчиваются. Обладая таким неоспоримым преимуществом, как дешевизна добычи, «верховодка» постоянно контактирует с окружающей средой и имеет сезонный характер загрязненности, зависящий от внешних факторов, собирает всевозможные токсины с окружающей территории. А уж если в «верхней» воде окажется железо, то, уверяем Вас, это железо будет находиться в органической, трудноудаляемой и неокисляемой форме.

Ох уж эта непростая установка очистки воды от железа.

Большая распространенность железа в грунтовых водах, привела к тому, что набор способов очистки от него воды выделили в отдельную, можно сказать, «науку» под названием «Обезжелезивание».

А статус «науки» этот процесс приобрел из-за того, что железо в грунтовой воде обычно содержится в различных состояниях:

— а еще чаще оно находится в составе «букета» из вышеперечисленных состояний.

— Нерастворенное железо Fe+3 можно отфильтровать, просто пропустив воду через слой мелкозернистой горной породы (пусть это будет хотя бы песок), т.е. применив безреагентное осветление.

— Растворенное» железо Fe+2 удалить технически сложнее, это связано с процедурой, т. н. предварительной аэрации воды (смешивания ее с воздухом, точнее с кислородом воздуха), т.е применив безреагентное обезжелезивание с напорной аэрацией.. Такой вид железа также возможно удалить с помощью реагентных способов обезжелезивания, выборочно удаляя из воды ионы железа, растворенного в ней, т.е применив реагентное обезжелезивание с одновременным умягчением. Это — тоже не проблема.

— Загрязненность воды бактериальным железом, как правило, требует одновременного обезжелезивания (т.е. лишения железистых бактерий их основной «пищи») и стерилизации воды.

— Тяжелее приходится с органическим железом, оно требует использования реагентных способов очистки на химическом уровне, с применением дозирующей аппаратуры, токсичных реагентов и приборов контроля токсичности очищенной воды.

— И уж совсем ни куда не годится наличие в воде т. н. «коллоидного» железа. Очистка воды от железа такого рода требует как технически сложного оборудования, так и химического вмешательства. К счастью такой вид железа встречается в воде достаточно редко.

Часто встречающиеся установки обезжелезивающих фильтров для воды.

Поэтому рассмотрим способы борьбы с наиболее распространенными видами железа в воде, а именно:

1). Нерастворенным железом Fe+3,

2). Растворенным железом Fe+2.

Чаще всего, суммарное количество именно этих двух видов железа, обозначается в протоколах анализа воды, как показатель общего железа «Fe общ.».

1). Самое простое, когда железо в воде содержится в явном нерастворенном (Fe+3) виде, т. е. вода имеет непрозрачный вид с откровенным содержанием в ней рыжей взвеси, выпадающей в бурый осадок по прошествии некоторого времени. Это — самый простой случай, и «лечится» он довольно легко. Достаточно пропустить такую воду через любой фильтрующий материал, хотя бы и простой песок, т.е. применив безреагентное осветление, и при достаточной толщине этого фильтрующего слоя мы получим чистую от железа воду. Также эффективно работает и метод отстаивания воды в любой открытой емкости — было бы только время для ее отстаивания.

2). Второй наиболее распространенный случай состоит в том, что железо в воде содержится в растворенном (Fe+2), т. е невидимом невооруженным глазом, виде. И вот здесь уже элементарный фильтр очистки воды от железа превращается в настоящую технически сложную систему обезжелезивания воды.

А сложность такой системы состоит, прежде всего, в способах окисления растворенного железа до нерастворимого состояния. Окислителей довольно много.

Так, еще до недавнего времени широко применялись системы на основе использования перманганата калия, или попросту, «марганцовки». С помощью этого химического соединения фильтрующий материал (сорбент) искусственно насыщали кислородом, который вступал в реакцию окисления с растворенным железом воды, пропускаемой через такой сорбент.

Наиболее технологичным, современным и общепризнанным в настоящее время, несомненно, являются безреагентное обезжелезивание с напорной аэрацией воды. В качестве окислителя железа в них используется все тот же кислород, содержащийся в воздухе. К тому же, в пользу таких систем говорит и то обстоятельство, что помимо окисления железа, аэрация воды решает также проблему т. н. «дегазации» (т.е. уничтожает растворенные в воде запахи и газы).

Наряду с обезжелезиванием на основе аэрации воды, широкое распространение (а подчас и единственное средство борьбы с растворенным железом) получил способ реагентного обезжелезивания. Несмотря на ряд ограничений, такой метод является незаменимым в борьбе с некоторыми видами органического железа. Тем более что в качестве реагента в таких системах используется доступная всем пищевая поваренная соль.

Источник:
Очистка воды от железа
Фильтры очистки воды от железа. От теории — к практике. Соединения железа является, несомненно, наиболее распространенными растворимыми в воде соединениями, содержащимися в землях Московской
http://www.aivcom.ru/zagryaznenie-vody-sposoby-ochistki/obezjilezivanie-vody.php

Раздел 5

§ 131. Обработка воды. Удаление железа из воды

Железо в природных водах может содержаться либо в ионной форме (в виде двухвалентного железа, а также в виде неорганических и органических коллоидов), либо в форме комплексных соединений двух- и трехвалентного железа или тонкодисперсной взвеси гидрата окиси железа.

В подземных водах железо чаще всего встречается в виде растворенного двухвалентного железа, а в поверхностных водах — в виде комплексных соединений либо в виде коллоидных или тонкодисперсных взвесей.

Выбору метода обезжелезивания воды должно предшествовать ее пробное обезжелезивание, так как количественное содержание железа, указываемое в анализах, не дает представления о форме, в которой железо присутствует в воде. Пробное обезжелезивание воды заключается в моделировании обезжелезивающей установки по тому или иному существующему методу устранения из воды железа, а именно: 1) аэрацией воды с последующим ее фильтрованием или отстаиванием и фильтрованием; ?) коагулированием; 3) известкованием; 4) хлорированием и коагулированием. По результатам пробного обезже-лезивания воды выбирают такой метод, при котором достигается требуемый эффект обезжелезивания воды при наименьших строительных и эксплуатационных затратах.

Для обезжелезивания подземных вод чаще всего применяют аэрацию воды без добавления реагентов. Согласно данным НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды, обезжелезивание фильтрованием с так называемой «упрощенной аэрацией» может применяться для подземных вод при общем содержании железа до 10 мг/л (в том числе двухвалентного железа не менее 50%), рН не менее 6,7, щелочности не менее 1 мг-экв/л, содержании сероводорода до 1 мг/л и перманганат-ной окисляемости не более 6—7 мг/л.

Станция обезжелезивания воды, работающая по методу «упрощенной аэрации», состоит из фильтров, загруженных песком, антрацитом, керамической крошкой и т. п. Крупность фильтрующей загрузки принимается в пределах 0,8—1,8 мм (при высоте слоя загрузки 1 м и скорости фильтрования 5—7 м/ч) или 1—2 мм (при высоте слоя загрузки 1,2 м и скорости фильтрования 8—10 м/ч).

Для окисления двухвалентного железа в трехвалентное, задерживаемое фильтром в виде гидрата окиси, требуется обогащение воды кислородом в количестве 0,6—0,9 мг на 1 мг двухвалентного железа. Аэрация при данном методе осуществляется простейшими приемами — при открытых фильтрах изливом воды из подающей трубы в карман или центральный канал фильтра с высоты 0,5—0,6 м при скорости истечения из трубы 1,5—2 м/с. При применении напорных фильтров воздух можно подавать компрессором в трубу, по которой вода подается в фильтры.

Возможность применения метода обезжелезивания воды «упрощенной аэрацией» и фильтрованием в каждом конкретном случае перед разработкой проекта станции обезжелезивания проверяется пробным обезжелезиванием, выполняемым у используемой скважины.

Если пробным обезжелезиванием определено, что метод «упрощенной аэрации» и фильтрования не дает необходимых результатов, то можно применить более интенсивную аэрацию, сущность которой заключается в насыщении воды кислородом воздуха. За счет этого кислорода происходит окисление двухвалентного железа, содержащегося в воде, в трехвалентное. При определенных значениях рН воды трехвалентное железо гидролизуется и образовавшаяся гидроокись железа коагулирует.

Скорость процессов окисления, гидролиза и коагуляции гидроокиси железа возрастает с увеличением рН воды. Указанные процессы быстро завершаются при рН = 7,5. Значение рН воды подземных источников часто ниже этой величины. Для поднятия значения рН воды до 7,5 из нее должно быть удалено некоторое количество свободной углекислоты

Величину Снач принимают по данным анализа воды или определяют по номограмме на V.80, аналогично определению Сопт. Очевидно, что максимальная концентрация свободной углекислоты в воде в начале аэрации будет Смакс=1,57 Сре +Снач.

Аэрация воды с целью удаления углекислоты может осуществляться либо на вентиляторных градирнях (дегазаторах), либо на так называемых контактных градирнях, работающих при естественной вентиляции. Так как на вентиляторных дегазаторах допускается плотность орошения насадки в 4—5 раз большая, чем на контактных градирнях, последние следует применять лишь для установок небольшой производительности (примерно до 75 м3/ч).

На V.81. показана схема обезжелезивающей установки с вентиляторным дегазатором. Вода из скважин поступает на дегазатор / и далее сливается в контактный резервуар 2. Контактный резервуар служит для завершения процесса окисления двухвалентного железа в трехвалентное, гидролиза последнего и для образования хлопьевидного осадка гидрата окиси железа. Емкость контактного резервуара рассчитывают на пребывание воды в нем в течение 30—40 мин. Для более полного использования объема резервуара целесообразно устанавливать в нем направляющие перегородки.

Из контактного резервуара вода насосами 3 или, если позволяет рельеф местности, самотеком поступает на осветлительные фильтры 4 (открытые или напорные). Назначение фильтров — задерживать хлопья гидрата окиси железа, которые поступают с водой из контактного резервуара. После фильтров вода сливается в резервуар чистой воды 5 и далее подается потребителям.

Поскольку артезианская вода при проходе через очистные сооружения может лишиться своей бактериальной чистоты, по решению органов Государственного санитарного надзора может потребоваться ее обеззараживание. Его осуществляют хлорированием или бактерицидным облучением воды.

Контактная градирня (V.82) состоит из короба с жалюзи по бокам для обеспечения естественной вентиляции. В коробе помещаются несколько расположенных друг над другом ящиков с дырчатым днищем, загруженных слоями насадки (куски кокса, шлак, гравий, пемза и др.). Под коробом расположен контактный резервуар.

При проектировании вентиляторных дегазаторов и контактных градирен принимают нагрузку на 1 м2 площади соответственно 60 и 15 м3/ч.

При загрузке контактных градирен принимают три — пять слоев насадки толщиной по 30—40 см с расстоянием между слоями не менее 60 см.

Для загрузки фильтров следует применять песок крупностью 0,5— 1,2 мм, высотой слоя 1200 мм.

В последние годы для обезжелезивания подземных вод начали применять катализаторы. В качестве катализаторов применяют либо природный минерал пиролюзит, либо обычный кварцевый песок, обработанный окислами марганца («черный песок»). Сущность этого способа заключается в том, что в присутствии окислов марганца процесс окисления двухвалентного железа в трехвалентное значительно ускоряется и может быстро осуществляться даже при пониженных рН воды.

Установка по обезжелезиванию воды в этом случае состоит из двух последовательных групп фильтров. Первую группу фильтров загружают либо пиролюзитом, либо омарганцованным песком. Крупность зерен загрузки принимают 0,7—1,5 мм, высоту слоя загрузки — 900 мм, скорость фильтрования—15 м/ч. Для восстановления окислительных свойств «черного песка» следует предусматривать периодическое добавление в обезжелезиваемую воду перманганата калия из расчета 2—3 мг/л. Фильтры второй группы — песчаные, такие же, как и при обезжелезивании воды аэрацией.

При необходимости удаления железа из воды поверхностных источников чаще всего прибегают к коагулированию, которое иногда приходится комбинировать с предварительным хлорированием воды для разрушения органических соединений железа или защитных коллоидов, препятствующих коагуляции коллоидных соединений железа.

Обычно обезжелезивание поверхностных вод проводят одновременно с их осветлением на тех же сооружениях.

Если необходимо одновременное обезжелезивание и частичное умягчение воды, то прибегают к ее известкованию. Известкование является надежным универсальным методом обезжелезивания воды и приводит в то же время к снижению ее карбонатной жесткости.

Источник:
Раздел 5
§ 131. Обработка воды. Удаление железа из воды Железо в природных водах может содержаться либо в ионной форме (в виде двухвалентного железа, а также в виде неорганических и органических
http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-15/119.htm

Фильтр обезжелезивания воды

Обезжелезивание воды — одна из наиболее частных проблем при очистке воды. Вода приобретает бурую окраску и неприятный металлический привкус из-за повышенного содержания железа. Наличие железа и марганца вызывает зарастание трубопроводов, что в свою очередь снижает скорость потоков, давление в трубопроводах, поэтому обезжелезивание воды так важно. Очень часто обезжелезивание воды требуется в Москве и Московской области.

Фильтрующий материал подбирается исходя из химического анализа исходной воды.

Фильтры обезжелезивания реагентные предназначены для удаления из воды до санитарных норм:

  • железа общего – до 15 мг/л;
  • марганца – до 12 мг/л;
  • сероводорода – до 5 мг/л;
  • мутности, цветности.

Установка состоит из корпуса фильтра, выполненного из стеклопластика внутри ламинированного полиэтиленом, автоматического клапана управления производства концерна «GE Water & Process Technologies» (США), фильтрующей среды, поддерживающего слоя гравия, дренажно-распределительной системы, бака для приготовления регенерационного раствора.

Фильтрующие материалы -Manganese Greensand, Greensand Plus, MTM.

Фильтры обезжелезивания безреагентные предназначены для удаления из воды до санитарных норм:

  • железа, марганца, сероводорода;
  • мутности, цветности;
  • трехвалентного железа, взвешенных частиц, песка, ила.

Установка фильтров и станции обезжелезивания воды состоит из корпуса фильтра, выполненного из стеклопластика внутри ламинированного полиэтиленом, автоматического клапана управления производства концерна «GE Water & Process Technologies» (США), фильтрующей среды, поддерживающего слоя гравия, дренажно-распределительной системы. Для повышения эффективности работы безреагентных установок применяют предварительное аэрирование, озонирование или хлорирование воды.

Фильтрующие материалы — МФО 47, BIRM, МЖФ, Quantum DMI-65.

Обезжелезивание воды осуществляют при помощи фильтрующих загрузок:

  1. Birm — одна из эффективных и экономичных загрузок для очистки воды от железа и марганца. Birm является катализатором реакций окисления соединений железа растворенным в воде кислородом. Нерастворимые соединения железа осаждаются в слое загрузки и легко отфильтровываются. Birm обеспечивает качественную фильтрацию и не требует регенерации. Фильтр обезжелезивания легко очищается от осажденных частиц методом обратной промывки.
  2. МФО 47 — зернистый фильтрующий материал природного происхождения, предназначенный для доочистки воды от железа и марганца в фильтрах обезжелезивания. Материал МФО-47 обладает способностью катализировать окисление марганца, удаляет марганец в высоких концентрациях — более 0,8 мг/л. МФО -47 способствует более быстрому окислению железа, очищает воду независимо от формы, в которой находится железо (Fe2+, Fe3+). МФО-47 очищает воду от сероводорода, не требует предварительной обработки воды окислителем и не требует регенерации перманганатом калия.
  3. МЖФ — фильтрующий гранулированный материал, применяющийся в фильтре обезжелезивания, обладающий каталитической активностью в реакциях окисления железа и марганца растворенными в воде окислителями кислородом, озоном, перманганатом калия или гипохлоритом натрия. Для его производства используется порода осадочного происхождения, состоящая из смеси минералов Si, Al, Ca, Fe. В результате его обработки получается гранулированный, пористый материал с развитой удельной поверхностью, содержащий в порах высокодисперсный каталитически активный диоксид марганца. Фильтрующая среда МЖФ нейтрализует растворенную в воде углекислоту с эффективностью 80-90%. Он не чувствителен к остаточному хлору и анионному фону. МЖФ не теряет активности при истирании, так как его химический и фазовый состав одинаков по всему объему зерна. МЖФ эффективно удаляет сероводород, органические загрязнения и соли тяжелых металлов (Zn, Ni, Cr, Al, Cd, Cu, Pb, Br).
  4. Manganese Greensand — глауконитовый песок, обогащенный оксидами марганца, который удаляет из воды железо, сероводород и марганец и широко применяется в фильтрах обезжелезивания. Он окисляет и осаждает растворенное железо и марганец, которые задерживаются слоем фильтрующей загрузки и удаляются при обратной промывке. Для восстановления способности обезжелезивания Manganese Greensand регенерируется слабым раствором перманганата калия;
  5. Greensand Plus — включает в себя все преимущества Manganese Greensand, плюс повышенные дифференциальное давление и рабочая температура, а также возможность обработки воды с низким солесодержанием. Greensand Plus представляет собой песок, на который диоксид марганца наносится под воздействием высокой температуры.
  6. МТМ — гранулированная фильтрующая загрузка, обогащенная оксидом марганца. Активная поверхность гранул осаждает растворенное железо и марганец. Осадок задерживается слоем фильтрующей загрузки и удаляется при обратной промывке. Когда окислительный потенциал МТМ уменьшается, необходимо провести его регенерацию раствором перманганата калия. Перед регенерацией МТМ подвергается обратной промывке потоком, который не вымывает легкие гранулы в дренаж.
  7. Quantum DMI-65 — среда, предназначенная для удаления из воды железа и марганца, без необходимости регенерации раствором перманганата калия. Благодаря уникальной микропористой структуре, DMI-65 позволяет эффективно снижать содержание железа в фильтрах обезжелезивания до значения 0,005 мг/л, марганца — до 0,001 мг/л.

Вода с высоким содержанием железа обладает неприятным вкусом, придает воде характерный красно-коричневый оттенок, а при отстаивании воды образует бурый рыхлый осадок. Существует несколько методов обезжелезивания воды. Очистка воды от железа – в ряде случаев довольно сложная задача, которая может быть решена только комплексно.

Железо попадает в воду не только в природных условиях, но и в результате коррозии аппаратов и трубопроводов водоподготовки. И в этих случаях железо может находиться в ионной, коллоидной и грубодисперсной формах.

Для обезжелезивания воды используются различные методы. Применение фильтра обезжелезивания и каталитических загрузок – наиболее распространенный метод удаления железа и марганца, применяемый в высокопроизводительных компактных системах. Это обусловлено как коммерческими аспектами, так и высокой технологичностью процессов.

Если железо или марганец содержатся в воде в виде органических соединений или коллоидных частиц, то обезжелезивание воды обычными способами (аэрация, известкование или катионирование)не удается.

Марганец присутствует в земной коре в большом количестве и обычно встречается вместе с железом. Содержание растворенного марганца в подземных и поверхностных водах, бедных кислородом, достигает нескольких мг/л.

Существует несколько методов деманганации: глубокая аэрация, деманганация перманганатом калия, каталитическое окисление марганца, фильтрование, введение реагентов-окислителей, ионный обмен.

В воде поверхностных источников железо находится обычно в форме органо-минеральных коллоидных комплексов, в частности, в виде гуминовокислого железа, и тонкодисперсной взвеси гидроксида железа. В речной воде, загрязненной кислотными стоками, встречается сульфат двухвалентного железа FeSO4.

Источник:
Фильтр обезжелезивания воды
Для очистки воды от железа используют фильтр обезжелезивания (обезжелезиватель) и загрузки (Birm, Pyrolox, МЖФ, Manganese Greensand, МТМ). Фильтр обезжелезивания предназначен для очистки воды от железа, марганца, а также, сероводорода.
http://www.recyrc.ru/catalog/ferric/

COMMENTS