Обезжелезивание воды

Железо в природе встречается в виде ионов 2+ и 3+ в виде компонентов и взвеси неорганического и органического происхождения.

В подземных водах при отсутствии растворенного кислорода находится в виде иона 2+, в поверхностных в виде коллоидов и высокодисперсных и гуматных органических компонентов. При рН до 4,5 железо находится чаще всего в виде ионов, при рН более 4,5: Fe²⁺ -> Fe³⁺ -> Fe(OH)₃¯.

Скорость окисления возрастает при наличии в воде катализаторов. Катализаторами могут быть:

-ионы Cu²⁺ Mg²⁺ PO4^3-,

-При контакте воды с оксидами марганца или уже образовавшимся Fe(OH)3

-C повышением рН.

Методы обезжелезивания: реагентные и безреагентные. (Безраегентные – без участия кислорода воздуха).

Метод обезжелезивания выбирается технологическим анализом, пробного обезжелезивания и пробной установки непосредственно у источника.

По результатам опытного обезжелезивания с учетом опыта существующих выбирают метод который дает лучший эффект при наименьших затратах.

Безреагентные:

1.Упрощенной аэрации – разбрызгивание с определенной высоты обрабатываемой воды над обычным скорым фильтром или промежуточным резервуаром. Происходит окисление Fe²⁺ с образованием Fe(OH)3. С применением безнапорных и напорных фильтров.

2. Метод интенсивного аэрирования – применяется если первый метод не дает необходимого эффекта. Способствует интенсивному удалению угольной кислоты. Применяются: установки с барботажем воздуха, брызгальные установки, вакуум-эжекционный аппарат.

3. Обезжелезивание в пласте – Виредокс. (см лекции) В зависимости от пород возможна кальватация (забивание пор породы) поверхности водоупора и не дает не обходимого расхода.

Реагентные:

1.Обработка сильными окислителями. Используется для разрушения комплексных соединений железа. Необходимо обеспечить определенное время контакта воды с окислителем. Используют контактные камеры

2.Подщелачивание (чаще с использованием извести – известкование) При введении щелочи возрастает рН (более 7) и железо удаляется быстрее. Окисление производится кислородом! Применяется для удаления из воды высококонцентрированных устойчивых форм железа, что достигается после разрушения железо-органических комплексов.

3.Метод фильтрования через модифицированную загрузку. Основан на том, что процесс окисления железа значительно ускоряется в присутствии оксидов марганца. Модифицированную загрузку получают из обычной (например, кварцевый песок) обработкой перманганатом калия. В результате образовавшаяся пленка является катализатором окисления железа.

4.Метод ионного обмена. Отличие от предыдущих в том, что основан не на окислении, а на замещении ионов. Используется для обезжелезивания и умягчения воды – кальциевый катионит Са[кат]₂.