Обезжелезивание поверхностных вод
Удаление из воды железа и марганца
Железо в природных водах встречается в виде 2-х и 3-х-валентных ионов, а также в виде органических и неорганических соединений его. В поверхностных водах железо содержится в органических комплексах (гуматы), а также в виде коллоидных и тонкодисперсных взвесей.
В подземных водах при отсутствии кислорода оно находится в двухвалентном состоянии.
Окисление железа (II) кислородом воздуха происходит по реакции:
4Fe2+ + O2 + 8HCO3- + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ + 8CO2↑
На окисление 1 мг Fe (II) расходуется 0,143 мг O2, растворенного в воде. Щелочность воды при этом снижается на 0,036 мг – экв/л. Скорость окисления Fe (II) значительно возрастает при хлорировании воды. При этом соединения Fe (II) в присутствии гидрокарбонатов природных вод полностью гидролизуются по реакции:
2Fe2+ + Cl2 + 6HCO3- →2Fe (OH)3 + 2Cl- + 6CO2 ↑
При обработке воды перманганатом калия реакция окисления и последующего гидролиза протекает по уравнению
4Fe2+ + MnO4- + 8HCO3- + 2H2O → 4Fe(OH)3↓+ MnO2↓ +8CO2
Методы обезжелезивание воды
По данным Николадзе, методы, позволяющие удалить железо из природных вод, можно свести в две группы: безреагентные (физические) и реагентные.
К безреагентным методам относятся:
- упрощенная аэрация с последующим фильтрованием (железо окисляется в толще фильтрующего слоя);
- фильтрование на каркасных фильтрах;
- электрокоагуляция;
- двойная аэрация;
- обработка в слое взвешенного осадка;
- фильтрование в подземных условиях с предварительной подачей в пласт окисленной воды (метод Виредокс).
К реагентным методам относятся:
- упрощенная аэрация
- окисление
- фильтрование
- напорная флотация с известкованием и последующим фильтрованием
- аэрация, окисление, известкование, коагулирование, флокулирование с последующим отстаиванием
- катионирование
- фильтрование через модифицированную загрузку
Обезжелезивание поверхностных вод
Поверхностные воды обезжелезивают при одновременном осветлении и обесцвечивании.
Железо, находящееся в воде в виде коллоидов, тонкодисперсных взвесей и комплексных органических соединений, удаляется обработкой воды коагулянтами (сульфатом алюминия, хлоридом железа(III), либо смешанным коагулянтом).
Для разрушения комплексных соединений железа воду обрабатывают хлором, озоном или KMnO4.
Оптимальным рН для коагуляции является 5,7-7,5.
В институте общей и неорганической химии АН УССР разработан метод обезжелезивания воды, состоящий в применении алюмината натрия и хлорида железа(III).
Оптимальное соотношение FeCl3 и NaAlO2 - 1:1. Кроме того, разработан метод удаления железа из воды пропусканием ее через взвешенный слой тонкодисперсного мела и гидроксида аммония.
Соли железа переводятся мелом в карбонат железа(II), который гидролизуется в гидроксид железа(II) и окисляется до гидроксида(III).
4CaCO3 + 4FeSO4 + O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3 + 4CaSO4 + 4CO2
Дата добавления: 2017-05-18; просмотров: 572;