В качестве наполнителей для фильтров в основном используют песок, антрацит, сульфоуголь, керамзит, пиролюзит, а также фильтрующие материалы, обработанные катализатором, ускоряющим процесс окисления двухвалентного железа в трехвалентное. В последнее время всё большее распространение получают наполнители с каталитическими свойствами: Manganese Green Sand (MGS), Birm, МТМ, МЖФ и др.
В процессе аэрации кислород воздуха окисляет двухвалентное железо, при этом из воды удаляется углекислота, что ускоряет процесс окисления и последующий гидролиз с образованием гидроксида железа. Метод основан на способности воды, содержащей двухвалентное железо и растворенный кислород, при фильтровании через зернистый слой выделять железо на поверхности зерен загрузки, образуя каталитическую пленку из ионов и гидроксидов двух- и трехвалентного железа. При содержании железа в воде в виде сульфата FeSO4 аэрация воды не позволяет провести ее обезжелезивание.
Когда необходимо удалить из воды железо при концентрации его в воде более 10 мг/л и увеличить значение рН более 6,8, осуществляется аэрация в специальных устройствах. В процессе аэрации выделяется углекислота, вода обогащается кислородом и происходит окисление железа. Затем вода подается в фильтр, где в объеме наполнителя завершается образование хлопьев гидроксида трехвалентного железа и их задержание.
Метод заключается в фильтровании воздушно-водной эмульсии через «сухую» (незатопленную) зернистую загрузку путем создания в фильтре вакуума или нагнетания большого количества воздуха с последующим отсосом из поддонного пространства. В качестве загрузки обычно используются песок, керамзит, антрацит, винипласт и др.
Из поверхностных вод, как правило, необходимо удалить взвеси и коллоидно-дисперсные вещества, включающие соединения железа. Освобождение воды от взвеси и коллоидных веществ возможно осуществить только путем ввода специальных реагентов-коагулянтов. Коагулянт образует в воде хлопья, которые адсорбируют на своей поверхности коллоиды и выделяются в виде осадка. Для интенсификации процесса коагуляции в воду дополнительно вводят флокулянты. Флокулянты способствуют укрупнению осадка и ускоряют процесс слипания осаждаемых коллоидных и взвешенных частиц.
С целью обеззараживания, а также удаления железа, в России используются реагенты-окислители и хлор. После обработки разных вод этим методом содержание железа во всех случаях становится меньше. Под действием хлора происходит разрушение гуматов и других органических соединений железа и переход их в форму неорганических солей трехвалентного железа, которые легко гидролизуются. Обработку воды хлором осуществляют с помощью хлораторов, в которых газообразный (испаренный) хлор абсорбируют водой. В качестве альтернативного варианта в последние годы все шире используют обработку воды раствором гипохлорита натрия (NaClO), причем этот метод находит применение как на больших станциях водоподготовки, так и на небольших объектах, в том числе и в частных домах.
Метод окисления двухвалентного железа используется путем введения в исходную воду перед фильтрами раствора перманганата калия KMnO4.Последний может также вводиться в сочетании с гипохлоритом натрия с целью обработки сложных вод и экономии перманганата калия – достаточно дорогостоящего окислителя.
Один из перспективных методов окисления железа – озонирование. Озон (О3) – один из самых сильных окислителей. Одновременно с обеззараживанием идут процессы окисления двухвалентных железа и марганца, обесцвечивание воды, а также ее дезодорация и улучшение органолептических свойств.
Фильтрование с применением каталитических загрузок – наиболее распространенный метод удаления железа и марганца, применяемый в высокопроизводительных компактных системах. Это обусловлено как коммерческими аспектами, так и высокой технологичностью процессов. Каталитические наполнители – природные материалы, содержащие диоксид марганца или загрузки, в которые диоксид марганца введен при соответствующей обработке: дробленый пиролюзит, «черный песок», сульфоуголь и МЖФ (отечественные загрузки); Manganese Green Sand (MGS), Birm, МТМ (зарубежные наполнители). Эти фильтрующие «засыпки» отличаются друг от друга 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. Механизм действия основан на способности соединений марганца сравнительно легко изменять валентное состояние. Двухвалентное железо в исходной воде окисляется высшими оксидами марганца. Последние восстанавливаются до низших ступеней окисления, а далее вновь окисляются до высших оксидов растворенным кислородом и перманганатом калия. Впоследствии большая часть окисленного и задержанного на фильтрующем материале железа вымывается в дренаж при обратной промывке. Таким образом, слой гранулированного катализатора служит одновременно и фильтрующей средой.
При заказе оборудования в компании Ресурс сумма за анализ воды возвращается! Методы обезжелезивания воды
Очистку воды от железа подземных вод осуществляют фильтрованием в сочетании с одним из способов предварительной обработки воды:
Упрощенная аэрация
Аэрация в специальных устройствах
Метод «сухого» фильтрования
Коагулирование, осветление, флокулирование
Введение реагентов-окислителей. Обработка воды хлором и его производными
Обработка воды перманганатом калия
Обработка воды озоном
Фильтрование с применением каталитических загрузок
Чтобы определить фильтр обезжелезивания наиболее действенный и экономичный для конкретной воды и фильтрующий материал, рекомендуется сделать химический анализ воды.
