метод удаления железа из воды

так как моя работа связана с водоочисткой, хотелось бы делиться с вами интересными материалами, которые мне доступны: сегодня это "Методы удаления железа из воды" если будет интересно, продолжу... Удаление из воды железа - без преувеличения одна из самых сложных задач в водоочистке. Даже беглый обзор существующих способов борьбы с железом позволяет сделать обоснованный вывод о том, что на данный момент не существует универсального экономически оправданного метода, применимого во всех случаях жизни. Каждый из существующих методов применим только в определенных пределах, и имеет как достоинства, так и существенные недостатки. Выбор конкретного метода удаления железа (или их комбинации) в большей степени зависит от опыта водоочистной компании. Итак, к существующим методам удаления железа можно отнести: 1. Окисление (кислородом воздуха или аэрацией, хлором, перманганатом калия, перекисью водорода, озоном) с последующим осаждением (с коагуляцией или без нее) и фильтрацией. Традиционный метод, применяемый уже много десятилетий. Так как реакция окисления железа требует довольно длительного времени, то использование для окисления только воздуха требует больших резервуаров, в которых можно обеспечить нужное время контакта. Это наиболее старый способ и используется только на крупных муниципальных системах. Добавление же специальных окислителей ускоряет процесс. Наиболее широко применяется хлорирование, так как параллельно позволяет решать проблему с дезинфекцией. Наиболее передовым и сильным окислителем на сегодняшний день является озон. Однако установки для его производства довольно сложны, дороги и требуют значительных затрат электроэнергии, что ограничивает его применение. Необходимо отметить также, что в концентрированном виде (например, на точке ввода в воду) озон является ядом (как, собственно говоря, и многие другие окислители) и требует очень внимательного к себе отношения. Частицы окисленного железа имеют достаточно малый размер (1-3 мкм) и поэтому осаждаются достаточно долго, поэтому применяют специальные химические вещества - коагулянты, способствующие укрупнению частиц и их ускоренному осаждению. Применение коагулянтов необходимо также потому, что фильтрация на муниципальных очистных сооружениях осуществляется в основном на устаревших песчаных или антрацитовых осветлительных фильтрах (не способных задерживать мелкие частицы). Однако даже применение более современных фильтрующих засыпок (например, алюмосиликатов) не позволяет фильтровать частицы размером менее 20 микрон. Проблему могло бы решить применение специальной керамики, но она достаточно дорого стоит (так как не производится в России). У всех перечисленных способов окисления есть ряд недостатков. Во-первых, если не применять коагулянты, то процесс осаждения окисленного железа занимает долгое время, в противном же случае фильтрация некоагулированных частиц сильно затрудняется из-за их малого размера. Во-вторых, эти методы окисления (в меньшей степени это относится к озону) слабо помогают в борьбе с органическим железом. В-третьих, наличие в воде железа часто (а практически всегда) сопровождается наличием марганца. Марганец окисляется гораздо труднее, чем железо и, кроме того, при значительно более высоких уровнях рН. Все вышеперечисленные недостатки сделали невозможным применение этого метода в сравнительно небольших бытовых и коммерческо-промышленных системах, работающих на больших скоростях. 2. Каталитическое окисление с последующей фильтрацией Наиболее распространенный на сегодняшний день метод удаления железа, применяемый в компактных высокопроизводительных системах. Суть метода заключается в том, что реакция окисления железа происходит на поверхности гранул специальной фильтрующей среды, обладающей свойствами катализатора (ускорителя химической реакции окисления). Наибольшее распространение в современной водоподготовке нашли фильтрующие среды на основе диоксида марганца (MnO2): Birm, Greensand, Filox, Pyrolox и др. Эти фильтрующие "засыпки" отличаются между собой как своими физическими характеристиками, так и содержанием диоксида марганца и поэтому эффективно работают в разных диапазонах значений характеризующих воду параметров. Однако принцип их работы одинаков. Железо (и в меньшей степени марганец) в присутствии диоксида марганца быстро окисляются и оседают на поверхности гранул фильтрующей среды. Впоследствии большая часть окисленного железа вымывается в дренаж при обратной промывке. Таким образом, слой гранулированного катализатора является одновременно и фильтрующей средой. Для улучшения процесса окисления в воду могут добавляться дополнительные химические окислители. Наиболее распространенным является перманганат калия KmnO4 ("марганцовка"), так как его применение не только активизирует реакцию окисления, но и компенсирует "вымывание" марганца с поверхности гранул фильтрующей среды, то есть регенерирует ее. Используют как периодическую, так и непрерывную регенерацию. Все системы на основе каталитического окисления с помощью диоксида марганца кроме специфических (не все из них работают по марганцу, почти все они имеют большой удельный вес и требуют больших расходов воды при обратной промывке) имеют и ряд общих недостатков. Во-первых. Они неэффективны в отношении органического железа. Более того, при наличии в воде любой из форм органического железа, на поверхности гранул фильтрующего материала со временем образуется органическая пленка, изолирующая катализатор - диоксид марганца от воды. Таким образом, вся каталитическая способность фильтрующей засыпки сводится к нулю. Практически "на нет" сводится и способность фильтрующей среды удалять железо, так как в фильтрах этого типа просто не хватает времени для естественного протекания реакции окисления. Во-вторых, системы этого типа все равно не могут справиться со случаями, когда содержание железа в воде превышает 10-15 мг/л, что совсем не редкость. Присутствие в воде марганца только усугубляет ситуацию. 3. Ионный обмен Ионный обмен как метод обработки воды известен довольно давно и применялся (да и теперь применяется) в основном для умягчения воды. Раньше для реализации этого метода использовались природные иониты (сульфоугли, цеолиты). Однако с появлением синтетических ионообменных смол эффективность использования ионного обмена для целей водоочистки резко возросла. С точки зрения удаления из воды железа важен тот факт, что катиониты способны удалять из воды не только ионы кальция и магния, но и другие двухвалентные металлы, а значит и растворенное двухвалентное железо. Причем теоретически, концентрации железа, с которыми могут справиться ионообменные смолы, очень велики. Достоинством ионного обмена является также и то, что он "не боится" верного спутника железа - марганца, сильно осложняющего работу систем, основанных на использовании методов окисления. Главное же преимущество ионного обмена то, что из воды могут быть удалены железо и марганец, находящиеся в растворенном состоянии. То есть совсем отпадает необходимость в такой капризной и "грязной" (из-за необходимости вымывать ржавчину) стадии, как окисление. Однако на практике, возможность применения катионообменных смол по железу сильно затруднена. Объясняется это следующими причинами: Во-первых, применение катионитов целесообразно там, где существует также и проблема с жесткостью воды, так как железо удаляется из воды вместе с жесткостью. Там, где ситуация с жесткостью достаточно благополучная, применение катионообменных смол нерационально. Во-вторых, ионообменные смолы очень критичны к наличию в воде трехвалентного железа, которое "забивает" смолу и очень плохо из нее вымывается. Именно поэтому нежелательно наличие в воде не только уже окисленного железа, но и растворенного кислорода и других окислителей, наличие которых может привести к его образованию. Этот фактор накладывает также ограничение и на диапазон рН, в котором работа смол эффективна. В-третьих, при высокой концентрации в воде железа, с одной стороны возрастает вероятность образования нерастворимого трехвалентного железа (со всеми вытекающими отрицательными последствиями - см. выше) и, с другой стороны, гораздо быстрее истощается ионообменная ёмкость смолы. Оба этих фактора требуют более частой регенерации, что приводит к увеличению расхода соли. В-четвертых, наличие в воде органических веществ (в том числе и органического железа) может привести к быстрому "зарастанию" смолы органической пленкой, которая одновременно служит питательной средой для бактерий. Тем не менее, именно применение ионообменных смол представляется наиболее перспективным направлением в деле борьбы с железом и марганцем в воде. Задача заключается в том, чтобы подобрать такую комбинацию ионообменных смол (подчас весьма сложную и многокомпонентную), которая была бы эффективна в достаточно широких пределах параметров качества воды. 4. Мембранные методы Мембранные технологии достаточно широко используются в водоподготовке, однако удаление железа отнюдь не главное их предназначение, скорее побочный эффект. Этим и объясняется тот факт, что применение мембран пока не входит в число стандартных методов борьбы с присутствием в воде железа. Основное назначение мембранных систем - удаление бактерий, простейших и вирусов ("холодная стерилизация"), частичное или глубокое обессоливание, подготовка высококачественной питьевой воды. То есть они предназначены для глубокой доочистки ("полировки", как говорят американцы) воды. Тем не менее, микрофильтрационные мембраны пригодны для удаления уже окисленного трехвалентного железа, ультрафильтрационные и нанофильтрационные мембраны также способны удалять коллоидное и бактериальное железо, а обратноосмотические мембраны удаляют даже растворенное органическое и неорганическое железо (и марганец, кстати, тоже). Практическое же применение мембран для работы по железу ограничено следующими факторами: Во-первых, мембраны даже в большей степени, чем гранулированные фильтрующие среды и ионообменные смолы, критичны к "зарастанию" органикой и забиванию поверхности нерастворимыми частицами (в данном случае ржавчиной). Это означает, что мембранные системы требуют достаточно тщательной предварительной подготовки воды, в частности - удаления взвесей и органики. То есть мембранные системы применимы либо там, где нет органического, коллоидного, бактериального и трехвалентного железа, либо проблема с этими загрязнениями должна быть предварительно решена другими методами. Во-вторых, стоимость. Мембранные системы весьма и весьма недешевы. Их применение рентабельно только там, где требуется очень высокое качество воды (например, в пищевой промышленности).

Очень нужная тема, спасибо! У нас вода красная:( Но пока в больших объемах нам нечего фильтровать. А вот идея с марганцем мне понравилась. Я/ пользуюсь пока 2 бочками технической воды ( пищевую приводим с собой). Получается так, сегодня бочки набрали, вода абсолютно прозрачная. за сутки она краснеет и еще через пару дней железо опускается на дно и вода становится относительно прозрачная, но ей уже три дня! я конечно мою посуду, стираю в ней. Подскажите для моего случая, как быстро и не во вред очистить воду марганцем или перекисью. ( про перекись я даже сама недавно думала)

чуть ниже ответ )

Спасибо большое. У нас на даче очень железистая вода, вчера налили бассейе, всё получилось, как Вы написали - сначала вода почти прозрачная, потом на воздухе (и солнце?) она стала жутко бурая, потом постепенно оседает осадком на дно. Вопрос - как бороться в домашних условиях? Вредна ли такая неочищенная вода в частности для детей, т.е. можно ли ей пользоваться (купаться)?

сделайте анализ воды, только после этого мои сотрудники смогут Вам что то посоветовать. (я занимаюсь офисной водоочисткой, поэтому пришлось обратиться за помощью в др. отдел).

продолжу чуть позже.

Водоочистка- это то, что мне сейчас оч.нужно! Но несколько другого рода- "зацвел" уличный бассейн, стандартные методы не действуют- у Вас нет опыта в этой сфере?

Техника для очистки воды вашего садового водоема. Автоматизированные системы очистки воды иногда становятся незаменимы для поддержания нормальной жизнедеятельности и опрятного внешнего вида пруда на вашем садовом участке. Особенно важной технология очистки воды становиться тогда, когда у вас в пруду живут рыбки. Важно правильно подобрать оборудование для водоочистки. Фильтр и насос должны быть подобраны идеальным образом и соответствовать друг другу. Если самостоятельно выбрать систему очистки воды для вас затруднительно, то в этом случае покупка такого оборудования должна непременно проходить в присутствии специалиста, который сумеет подобрать для вас его оптимальный вариант. Выбор фильтра для воды в данном случае, напрямую зависит от размеров водоема на вашем садовом участке и степени загрязненности воды в нем. Решая проблему выбора фильтра очистки воды, вам нужно будет предпочесть либо напорный фильтр, либо фильтр многокамерный. Удобство напорного фильтра заключается в том, что эксплуатировать его можно, разместив на берегу водоема, заглубив в грунт. В результате внешний вид водоема не пострадает. Этот вид фильтра используют, когда объем фильтрованной воды не превышает 8000л, т.е. для малых и средних водоемов. Система многоступенчатой фильтрации воды используется в крупных водоемах, где есть рыбки. Многомодульность конструкции позволяет гибко менять конструкцию, дополняя ее, в случае необходимости, новыми функциональными узлами. Так, к примеру, скиммер, подсоединенный к насосу при помощи шланга, позволит эффективно проводить фильтрацию воды начиная еще с поверхности водоема. Сейчас выпускаются фильтры, оснащенные в комплекте ультрафиолетовыми лампами, излучение которых эффективно препятствует размножению болезнетворных бактерий и водорослей. Для мини - водоемов выпускают небольшие и компактные фильтрующие системы, в корпусе которых уже укомплектованы и насос и фильтр очистки. Такой полезный прибор, как аэратор позволит насытить водную среду водоема кислородом. Правильно подключенные системы очистки не представляют опасности для вас и обитателей вашего садового водоема. Розетки, к которым подключаются приборы должны быть заземлены. При системы очистки обратите внимание, на наличие необходимого пакета документов, такого как инструкция на русском языке и протокол испытаний прибора.

А может присутствие железа в воде, воздействовать на растения, ну скажем листья становятся красного оттенка ?