Офис м.Сходненская
+7 (499) 408-43-73
Офис м.Румянцево
+7 (499) 408-43-71
звоните с 8.00 до 23.00 без выходных
0
скрыть баннер

Методы обезжелезивания воды

31 июля

Способы очищения воды от железа (обезжелезивание)

 

 Аэрация

   При не высоком превышении концентрации железа (до 10 мгл) достаточно провести аэрацию с последующим остстаиванием и фильтрацией может оказаться вполне достаточно для превращения воды в питьевую. Суть метода сводится к окислению железа в воде. Существует несколько способов аэрации, выбор которых зависит от состояния исходной воды (концентрации двухвалентного железа например). Можно условно разделить все виды аэрации на напорные и безнапорные. В настоящее время самым распространенным способом очищения воды от железа является сочетание каталитической очистки и аэрации любого вида:

- фонтанирование воды

- душирование (внутри емкости )

- барботаж слоя воды воздухом

- инжектирование (введение потока воздуха в воду за счет перепада давления)

- компрессорная аэрация воздухом

   При окислении двухвалентное железо окисляется в трехвалентное и оседает естественным способом. Каталитиз необходим как раз чтобы ускорить этот естественный процесс.

  

Окисление

   Как уже было сказано в выше добавление сильных оксилителей ускоряет процесс превращения двухвалентного железа в трехвалентное. Процесс окисления очень эффективен. Содержание железа  после его применения не превышает 0,1 мгл. Все органические соедиенения железа превращаются в неорганические трехвалентные. Также реагенты расходуются на обеззараживание. В нашей стране еще с начала прошлого века для этих целей используется хлор. Добавление окислителей требует точного расчета количества и дозированности реагентов для обеззараживания и выведения избытка сероводорода: 

- хлорирование

Обработка воды с помощью газообразного хлора, который абсорбирует с водой. Этот метод широко распространен, но отличается рядом недостатков.  Жидкий хлор опасен при транспортировке и хранении и высокотоксичен. Метод очистки хлором не абсолютен. После него остается гидроксид железа и продукты неполного гидролиза –  различные соли железа. При этом хлор разрушает двухвалентный марганец и органические вещества. В последнее время хролирование заменяют обработкой воды гипохлоритом натрия. Его растворы  не имеют взвесей, он не содержит солей кальция и магния (как хлорная известь) и не увеличивает жесткость воды. Гипохлорит натрия можно получить на месте путем электролиза поваренной соли. Он гораздо лучше очищает воду от бактерий, чем растворы, в основе которых лежит активный хлор.

- озонирование

 Очень и очень щадящий метод очистки воды. Он не приводит к увеличению солевого состава (жесткости) воды, почти не загрязняет продуктами окислительных реакций. Процесс озонирования легко автоматизировать. Озон получить совсем легко на месте очистки из технического кислорода и просто из воздуха. Очистка воды озонирование  происходит двумя этапами: прямым окислением и непрямым (вторичное окисление озоновыми радикалами, озонолиз, озонокатолиз). Полнота очищения воды достигается за счет того, что часть примесей убирается прямым окислением, а часть веществ (например, органика) убирается в комбинации видов окисления. 

- коагуляция

Коагуляция (осаждение растворенных частиц гидроксида трехвалентного железа) происходит сама собой при отстаивании воды. Укрупнение частиц ведет к ускорению процесса и требует добавления коагулянтов.  Коагуляция требуется и при фильтрации традиционными песчаными и антрацитовыми фильтрами, которые не могут удержать особо мелкие частицы. Ввод коагулянтов производится насосом с дозатором.

Низкая скорость процесса коагуляции, большое количество побочных следствий от окислителей и  малая эффективность аэрации, а также то, что все эти методы применяются только при малых содержаниях железа в воде,  приводят к тому, что такие способы применяются только для очистки воды в промышленных масштабах.  Для малых установок высокой производительности применяются другие методы обезжелезивания.

 

Каталитическое обезжелезивание

 

   Каталитическое обезжелезивание на сегодня является самым распространенным методом обезжелезивания для небольших установок очистки воды: малые и средние предприятия, поселки, коттеджи. Установки каталитического окисления железа компактны и высокопроизводительны (до 30 куб.м. в час). Реакция окисления железа происходит в напорном резервуаре на фильтрах обезжелезивания (насыпные фильтры с насыпным каталитическим материалом).  Высокие каталитические свойства засыпки определяются их высокой пористостью. Часто используется синтетический материал с высокой пористостью и низкой насыпной массой, удаляющий из воды соединения железа и марганца. Вода в таких установках, как правило, предварительно аэрируется.  Другой вариант засыпки – каталитические засыпки на основе природных материалов.

- ионообмен

Для удаления железа применяются катиониты природного происхождения (цеолит и др.) и синтетические ионообменные смолы. Все катиониты удаляют из воды не только железо, но и любые двухвалентные металлы (кальций, магний). Обычно катиониты для этого и используются, так как при высокой концентрации железа они мало эффективны из-за содержания в воде трехвалентного железа, которое быстро оседает на смоле и приводит ее в непригодное состояние. Поэтому вода с содержанием кислорода, который и окисляет железо в трехвалентное, не пригодна для этого метода, а это дает очень узкий диапазон применения метода. Более того органические соединения железа могут осесть на смоле и покрыть ее органической пленкой, в которой развиваются бактерии. Тогда смола станет непригодной для деминерализации воды. Поэтому ионообмен обычно используется когда требуется конечная доочистка воды от соединений кальция и магния. 

- мембранная очистка

Микрофильтрационные, утрафильтрационные и нанофильтрационные мембраны способны удалять коллоидные частицы гидроксида железа, бактериальное желез.  При обратном осмосе удаляют  практически все двухвалентное железо в воде.  Однако мембраны быстро забиваются и могут подернуться органической пленкой, а стоимость их достаточно велика. Используются скорее не для обезжелезивания, а для доочистки в процессе обеззараживания или обессоливания воды.  Мембраны забиваются двухвалентным железом и перестают удерживать другие вещества. Обратноосмотические мембраны имеют очень серьезные ограничения по диапазону концентрации железа, взвешенных примесей в воде. Применяется там, где повышенные требования к очистке воды (пищевая и медицинская промышленность).  

- биологическое обезжелезивание

Железобактерии окисляют двухвалентное железо. Продукты окисления (трехвалентное железо) и бактериальная пленка удаляются в отстойниках.  Применяется при особо повышенных концентрациях железа (40 мгл и выше). Также актуально при перенасыщении воды сероводородом и углекислым газом.