Обезжелезивание воды

Июль 26, 2022

Главная
Разное
Обезжелезивание воды

Содержание

2. Формы железа в поверхностных и артезианских водах Поверхностные воды служат основным источником водозабор. Содержание железа в
3. Скважинные инфильтрационные воды забираются с небольшой глубины и по своему составу близки к составу поверхностных вод
4. Методы обезжелезивания воды Для обезжелезивания поверхностных вод используются только реагентные методы с последующей фильтрацией. Обезжелезивание подземных
5. Для удаления из воды железа, содержащегося в виде коллоида Fe(OH)3 или в виде гуматов железа, используют
6. Упрощенная аэрация В процессе аэрации кислород воздуха окисляет двухвалентное железо, при этом из воды удаляется углекислота,
7. Коагулирование, осветление, флокулирование Из поверхностных вод, как правило, необходимо удалить взвеси и коллоидно-дисперсные вещества, включающие соединения
8. Bведение реагентов-окислителей Обработка воды хлором и его производными. Реагенты-окислители, в первую очередь хлор, с целью обеззараживания,
9. Обработка воды перманганатом калия Метод окисления двухвалентного железа используется путем введения в исходную воду перед фильтрами
10. Обработка воды озоном Один из перспективных методов окисления железа – озонирование. Озон (О3) – один из
11. Фильтрование с применением каталитических загрузок Фильтрование с применением каталитических загрузок – наиболее распространенный метод удаления железа
12. Все системы на основе каталитического окисления с помощью диоксида марганца имеют ряд ограничений: - неэффективны в
13. Обезжелезивание воды катионированием При фильтровании воды через слой ионита железо – согласно лиотропному ряду – будет
14. При наличии в воде кислорода ион Fe2+ окисляется, образующийся гидроксид железа Fe(OH)3 плохо растворим в воде
15. Обезжелезивание мембранными методами Микрофильтрационные мембраны пригодны для удаления коллоидных частиц гидроксида железа (III); ультрафильтрационные и нанофильтрационные
16. Биологическое обезжелезивание Этот метод подразумевает использование железобактерий, окисляющих двухвалентное растворённое железо до трёхвалентного, в целях очистки
18. Скачать презентацию

Слайд 2

Формы железа в поверхностных и артезианских водах
Поверхностные воды служат основным

источником водозабор. Содержание железа в таких источниках обычно находится в пределах 0,3 мг/л. Как правило, железо поверхностных вод встречается в составе комплексов с солями гуминовых кислот (гуматы). Гуминовые комплексы железа относят растворимому органическому железу. К органическому железу относят еще и коллоидное железо, а также бактериальное железо, которое получается в процессе жизнедеятельности железобактерий, окисляющих Fe2+ до Fe3+ состояния.
Оно сохраняется в желеобразной оболочке вокруг бактерий, создающих радужные пленки на поверхности водоемов или слизистые сгустки и пленки в системах водоснабжения.

Слайд 3

Скважинные инфильтрационные воды забираются с небольшой глубины и по своему составу

близки к составу поверхностных вод с невысоким, но вполне вероятно, превышающим ПДК содержанием железа Fe(HCO3)2. Они обогащены кислородом и поэтому железо присутствует в трехвалентной форме Fe2(SO4)3 .
Артезианские воды, забираемые с большой глубины (так, что между ними и инфильтрационными водами находится хотя бы один водонепроницаемый слой, наиболее пригодны для использования в качестве питьевой воды. Они лучше других вод очищены природными фильтрами от антропогенных загрязнений и защищены от проникновения болезнетворных микроорганизмов. В то же время именно в таких глубинных скважинных водах концентрация железа бывает наиболее высокой.

Слайд 4

Методы обезжелезивания воды
Для обезжелезивания поверхностных вод используются только реагентные методы с

последующей фильтрацией.
Обезжелезивание подземных вод осуществляют фильтрованием в сочетании с одним из способов предварительной обработки воды:
- упрощенная аэрация; - аэрация на специальных устройствах; - коагуляция и осветление; - введение таких реагентов-окислителей, как хлор, гипохлорит натрия или кальция, озон, перманганат калия.
При мотивированном обосновании применяют катионирование, диализ, флотацию, электрокоагуляцию и другие методы.

Слайд 5

Для удаления из воды железа, содержащегося в виде коллоида Fe(OH)3 или

в виде гуматов железа, используют коагулирование сульфатом алюминия или оксихлоридом алюминия, или железным купоросом с добавлением хлора или гипохлорита натрия. В качестве наполнителей для фильтров в основном используют алюмосиликатный сорбент, песок, антрацит, сульфоуголь, керамзит, пиролюзит, а также фильтрующие материалы, обработанные катализатором, ускоряющим процесс окисления двухвалентного железа в трехвалентное.

Слайд 6

Упрощенная аэрация
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. Пленка активно интенсифицирует процесс окисления и выделения соединений железа из воды.

Слайд 7

Коагулирование, осветление, флокулирование
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.

Слайд 8

Bведение реагентов-окислителей
Обработка воды хлором и его производными. Реагенты-окислители, в первую очередь хлор,

с целью обеззараживания, а также удаления железа, используются в России с начала ХХ в. После обработки разных вод этим методом содержание железа во всех случаях становится меньше 0,1 мг/л, причем метод эффективен, когда другие приемы не работают. Под действием хлора происходит разрушение гуматов и других органических соединений железа и переход их в форму неорганических солей трехвалентного железа, которые легко гидролизуются. В результате гидролиза выпадает осадок или гидроксида железа.

Слайд 9

Обработка воды перманганатом калия
Метод окисления двухвалентного железа используется путем введения в

исходную воду перед фильтрами раствора перманганата калия KMnO4 - марганцовки. Последний может также вводиться в сочетании с гипохлоритом натрия с целью обработки сложных вод и экономии перманганата калия – достаточно дорогостоящего окислителя.

Слайд 10

Обработка воды озоном
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.

Слайд 11

Фильтрование с применением каталитических загрузок
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 :
- дробленый пиролюзит, «черный песок», сульфоуголь и МЖФ (отечественные загрузки); - Manganese Green Sand (MGS), Birm, МТМ (зарубежные наполнители);

Слайд 12

Все системы на основе каталитического окисления с помощью диоксида марганца имеют

ряд ограничений:
- 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 от воды; - не могут справиться со случаями, когда содержание железа в воде превышает 10–15 мг/л; - присутствие в воде марганца еще более ухудшает эффективность обезжелезивания.

Слайд 13

Обезжелезивание воды катионированием
При фильтровании воды через слой ионита железо – согласно

лиотропному ряду – будет задерживаться и поглощаться ионитом раньше и лучше кальция и магния. И обменная емкость ионита по кальцию и магнию будет быстро уменьшаться. Поэтому удаление из воды железа методом ионного обмена (катионирование) допускается, когда одновременно с обезжелезиванием требуется умягчение воды. Однако в этом случае возможно только извлечь железо в растворенной двухвалентной форме.

Слайд 14

При наличии в воде кислорода ион Fe2+ окисляется, образующийся гидроксид железа

Fe(OH)3 плохо растворим в воде и, осаждаясь на зернах ионита, «закрывает» его поры. Ресурс работы ионообменного материала будет значительно снижен. Поэтому производители ионитов ограничивают содержание железа (Fe) в исходной воде значениями 0,05–0,3 мг/л. Следовательно, применение этого метода должно быть экономически обосновано.

Слайд 15

Обезжелезивание мембранными методами
Микрофильтрационные мембраны пригодны для удаления коллоидных частиц гидроксида железа

(III); ультрафильтрационные и нанофильтрационные мембраны способны удалять кроме этого коллоидное и бактериальное органическое железо, а метод обратного осмоса позволяет удалять до 98% растворённого в воде двухвалентного железа. Однако мембранные методы дорогостоящи.
Применение мембранных методов оправдано тем, где просто необходима высокая степень очистки воды, в том числе от железа, например, в медицинской и пищевой промышленности.

Слайд 16

Биологическое обезжелезивание
Этот метод подразумевает использование железобактерий, окисляющих двухвалентное растворённое железо до трёхвалентного,

в целях очистки воды, с последующим удалением коллоидов и бактериальных плёнок в отстойниках и на фильтрах. В некоторых случаях это оказывается единственным приемлемым способом снизить содержание железа в воде. Прежде всего – когда концентрации железа в воде особенно велики, свыше 40 мг/л. Также применяют биологическое обезжелезивание, если в воде высоко содержание сероводорода и углекислоты.

Обезжелезивание воды

Содержание

Формы железа в поверхностных и артезианских водах Поверхностные воды служат основным

Скважинные инфильтрационные воды забираются с небольшой глубины и по своему составу

Методы обезжелезивания воды Для обезжелезивания поверхностных вод используются только реагентные методы с

Для удаления из воды железа, содержащегося в виде коллоида Fe(OH)3 или

Упрощенная аэрацияВ процессе аэрации кислород воздуха окисляет двухвалентное железо, при этом

Коагулирование, осветление, флокулирование Из поверхностных вод, как правило, необходимо удалить взвеси и

Bведение реагентов-окислителей Обработка воды хлором и его производными. Реагенты-окислители, в первую очередь хлор,

Обработка воды перманганатом калия Метод окисления двухвалентного железа используется путем введения в

Обработка воды озоном Один из перспективных методов окисления железа – озонирование. Озон

Фильтрование с применением каталитических загрузокФильтрование с применением каталитических загрузок – наиболее