Очистка от марганца: Марганец в воде как очистить

Марганец в воде, очистка воды от марганца, удаление железа и марганца из воды — компания Экодар

О компании за 5 минут

 

Прямые и эксклюзивные поставки
фильтров Clack Corporation (США)

Смотреть все сертификаты
Получите сегодня! Принимаем к оплате:

 

 

 

Адреса магазинов

 

 

 

 

 

 

 

Содержание железа и марганца в питьевой воде не должно быть выше значений 0. 3 и 0.1 мг/л соответственно. В загородных домах в качестве источника водоснабжения используются личные скважины и колодцы, в которых содержание вышеуказанных тяжелых металлов значительно превышает допустимые нормы.

Зачем нужна очистка воды от марганца

Не сложно догадаться, что марганец в воде — настоящая проблема для жителей загородного дома. Даже незначительное превышение его ПДК крайне негативно сказывается на нервной системе человека. Из внешних проявлений этого металла можно отметить темные подтеки на сантехнике, иногда у человека появляются черные точки на ногтях. Однако, не стоит дожидаться подобных проявлений, т.к. в зависимости от разных факторов визуально марганец в воде может себя никак не проявлять. После подключения источника водоснабжения следует незамедлительно сделать полный химический анализ воды в аккредитованной лаборатории. В протоколе химического анализа будут указаны превышения по тем показателям, которые необходимо фильтровать и удалять.

Способ фильтрации

В устаревших фильтрах используется вредный реагент — марганцовка.

Современное обезжелезивание питьевой воды производится при помощи безреагентных установок аэрации, в которых в качестве бесплатного и безопасного окислителя используется кислород воздуха. В случаях, когда концентрации вредных веществ значительны и требуется более глубокое удаление железа и марганца из воды, применяются установки с дозированием гипохлорита. Аналогичным способом происходит водоподготовка в городских станциях водоснабжения, когда необходима эффективная фильтрация из поверхностных источников.

Удаление из воды железа и марганца начинается с их предварительного окисления. В Москве и Московской области широко распространены системы напорной аэрации, а также окисление при помощи накопительных емкостей. В Ленинградской области очистка от железа требует более сильных окислителей, чем кислород, т.к. содержание вредных веществ значительно выше. Кроме тяжелых металлов в системах аэрации происходит окисление и удаление еще одного неприятного вещества — сероводорода. Растворенный газ при нагреве начинает неприятно вонять, делая жизнь владельцев дач и коттеджей просто невыносимой.

После окисления тяжелые металлы попадают в осветлительно — сорбционный фильтр, где происходит финальное обезжелезивание питьевой воды. Проходя через слой фильтрующего материала, металлы оседают на его поверхности и промываются во время стадии регенерации очистной установки.

Наша компания проведет анализ и предложит вам широкий выбор систем фильтрации.

Остались вопросы?

Читайте также:

 

 

 

 

Фильтры для удаления марганца (деманганации воды)

Термин деманганация означает всего лишь очистку от марганца. Деманаганация воды соответственно — очистку воды от марганца очищаемой воды. Марганец обычно встречается в природных поверхностных и глубинных водах вместе с железом.

Количество марганца может достигать нескольких миллиграмм на литр. Норма российская на содержание марганца в питьевой воде равна 0,1 мг/литр, т.е. в 3 раза меньше, чем норма на содержание железа.

Если марганца больше 0,1 мг/л., то могут появляться пятна на сантехнике, а на внутренних поверхностях труб появляется пленка черного цвета. При мытье рук появляются черные полоски в складках кожи. Требования стран Евросоюза часто еще жестче и ограничено содержанием 0,05 мг/литр. Также присутствующий марганец ухудшает вкус и запах воды, т.е. органолептические свойства воды.

Растворимые соли марганца в двухвалентном состоянии (Mn2+) содержатся в воде, для его удаления из очищаемой воды необходимо перевести марганец в его трёхвалентную и четырехвалентную нерастворимые формы (Mn3+ и Mn4+), для последующего осаждения на специальной фильтрующей зернистой среде, обладающей каталитическими свойствами. Для этого используют фильтр для удаления марганца. Гидроксиды марганца Mn(OH)3 и Mn(OH)4 мало растворимы в воде, и осаживаясь проявляют свойства катализатора для дальнейшего окисления кислородом, ускоряя процесс окисления двухвалентного марганца.

Также марганец удаляется методом натрий-катионирования (ионного обмена) на ионообменных смолах. Хорошие результаты деманганации показывают мультикопонентные загрузки «Экотар». Причем растворенный марганец убирают смолы типов А, А БИО, В, В 30, а органические марганцевые комплексы удаляются Экотаром С.

Системы обратного осмоса также удаляют соли марганца и органический марганец вкупе с прочими примесями.

Вообще редко очистка осуществляется исключительно по марганцу, обычно марганец удаляется с учетом прочих примесей, в первую очередь железа. Поэтому при проектировании системы очистки рассматриваются данные по примесям в комплексе.

Обращаясь к специалистам нашей компании у покупателей есть гарантии на очистку воды до требуемого уровня качества как по содержанию марганца, прочих примесей, так и гарантии на монтажные работы и сервисное обслуживание. Дополнительно мы проведем обучение ваших сотрудников тому. Как обслуживать систему очистки и составим графики сервисного обслуживания исходя из ваших потребностей и финансовых возможностей.

Закажите консультацию специалиста компании Гейзер

Остались вопросы? Мы всегда готовы предоставить консультацию по всем вопросам очистки воды!

Заказать консультацию

Очистка воды от марганца: существующие методы

Загрязнение окружающей атмосферы требует применения проверенных методик очищения природных ресурсов от вредных веществ. К числу актуальных вопросов относится очистка воды от железа и марганца, для которой используют специальные фильтры.

По установленным нормам удельная доля марганца в воде не должна превышать 0,1 мг/л. Как добиться такого результата? Выход – установить специальный фильтр или многокомпонентную очистительную систему.

Современные фильтры очистки воды от марганца

«>

Позволяют эффективно очистить жидкость от вредных примесей. Это требуется в таких случаях:

1. Если водоснабжение загородного дома, дачи либо предприятия, включая снабжение котельных,производится автономно, из артезианской скважины. Подземные воды содержат в своем составе различные сторонние примеси:железо и марганец, вызывающие появление ржавчины, повышение мутности, а также обеспечивающие неприятный рыжий оттенок; нитраты и пестициды, накапливающиеся в почве после полива фермерских культур, и постепенно просачивающиеся в подземные водные пласты, негативно сказываются на здоровье.
2. Если ваше жилище расположено поблизости от промзоны, либо в мегаполисе, где базируютсядействующие металлургические предприятия. Производственные отходы и сливы вызывают изменение состава воды в водоемах, откуда делают регулярный забор жидкости для нужд населения. Содержание марганца в такой воде значительно превышает допустимые нормы, поэтому перед употреблением ее очищают.

Удаление марганцевых частиц: как это делается?

Для быстрого устранения частиц железа и марганца используют несколько типов фильтров:

• Механические – с невысокой эффективностью очистки.
• Каталитические – считают универсальными.
• Комплексные многокомпонентные системы – идеально подходят для производства; обеспечивают высокую степень очищения, отличаются большими габаритами и немалой стоимостью.

Для каталитических фильтров применяют специальный реагент – засыпку в виде порошка или гранул.

Состав подбирается индивидуально, на основе проведенного органолептического анализа воды.

Также удалить марганец можно при помощи аэрации и обратного осмоса.

Катализация (окисление) и ее особенности

Каталитический фильтр, признанный одним из самых надежных, сделан в виде баллона, внутрь которого помещают каталитическую засыпку (на основе ионообменных смол), а затем подключают к электросети. В результате химических реакций (окисления) ионы железа и марганца связываются, а затем образуют нерастворимый осадок на дне, и легко выводятся наружу.

Очистка воды от марганца в больших объемах, удаление нерастворимых отложений выполняются по заранее составленному графику – чаще всего в ночное время, когда потребность в водоснабжении снижается. Реагент подлежит тщательной промывке, используется многократно.

Универсальное решение: монтаж очистительной системы

Современная система очистки воды от марганца работает по принципу комплексного подхода. Это означает, что фильтры одновременно обеспечат:

• очищение от нерастворенных частичек и сторонних взвесей;
• улучшение вкуса и цвета;
• повышение прозрачности;
• отсутствие неприятного запаха;
• защиту от появления белесого налета на посуде и сантехнике;
• чистоту постельного белья, домашнего текстиля и элементов гардероба после очередной стирки;
• простоту обслуживания.

Очищенная вода, по своим свойствам приближенная к дистиллированной, активно используется в:

• фармацевтике и медицине;
• пищевой и консервной промышленности;
• на производстве, где необходимо сохранить чистоту рабочих емкостей и резервуаров, и отсутствие налета на внутренних стенках.

Для получения подробной информации о фильтрах, очищающих воду от примесей марганца, обратитесь к нашим менеджерам.

Фильтры от марганца в Москве

27.08.2020

В воде, которая добывается из подземных скважин с большой глубины, часто присутствует избыточное содержание марганца. Этот металл, как и железо, оказывает негативное воздействие на здоровье человека, а также на состояние различного оборудования. При его избытке на стенках труб появляются черные пятна, осадок на нагревательных элементах и теплообменниках затрудняет нормальную передачу тепловой энергии. Кроме того, избыточное содержание металла придает воде неприятный вкус и делает ее непригодной для употребления в пищу. Очистка воды от железа и марганца является одним из обязательных этапов подготовки.

Решения BWT для промышленной и бытовой очистки воды:

Принципы и методы очистки воды от марганца

Очистка воды из скважины от марганца основывается на его химических и физических свойствах. В жидкости из подземных источников этот элемент чаще всего присутствует в частично растворимой двухвалентной форме. Она обладает свойством выпадать в осадок только при нагревании жидкости до высоких температур. Чтобы устранить избыточное содержание металла, его необходимо перевести в трех- или четырёхвалентную форму: она является нерастворимой, обрадовавшийся осадок можно отфильтровать.

Система очистки воды от марганца подбирается в зависимости от его концентрации, поэтому предварительно необходимо взять пробы жидкости и провести исследование в лабораторных условиях. В зависимости от результатов выбираются следующие способы очистки воды от этого элемента:

• Аэрация с использованием вакуумно-эжекционного аппарата. Этот метод основан на насыщении воды кислородом, в результате чего двухвалентный марганец окисляется до трех-и четырехвалентного. Образовавшийся осадок удаляется при помощи обычного фильтра для борьбы с нерастворимыми примесями. Это наиболее простой и доступный по стоимости метод, однако он имеет ограниченные возможности использования. К примеру, его эффективность будет низкой при слишком высокой концентрации элемента в воде.
• Очистка при помощи перманганата калия. Его добавление в воду позволяет начать эффективный процесс окисления и добиться выпадения 4-валентного марганца в осадок. В результате в воде начинают образовываться мелкие черные хлопья, их можно укрупнить с помощью кремниевой кислоты. Полученный осадок фильтруется, и вода становится безопасной.
• Каталитическая реакция окисления с использованием активного кислорода. Это эффективный метод, позволяющий окислить металл и превратить его в нерастворимый осадок для последующего удаления.
• Использование технологии обратного осмоса. Специальная мембрана способна пропускать только молекулы воды, все загрязнители через нее проникать не могут. Именно так работают различные фильтры очистки от марганца.

Выбор методов зависит от степени загрязненности воды и условий проведения очистки. На промышленных объектах могут использоваться мощные аэрационные установки и различные химические реагенты, с помощью которых воду можно полностью очистить от избыточного содержания тяжёлого металла.

Удаление марганца в домашних условиях

В частных домах и загородных коттеджах наиболее эффективным способом деманганации остается фильтр для очистки воды от марганца. Этот процесс проводится параллельно с обезжелезиванием – вода из скважины освобождается от избытка металлов, в результате улучшается ее вкус, нормализуются основные свойства. После очистки вода становится безопасной для труб и установленной в доме сантехники.

Фильтры очистки воды от железа и марганца могут работать по нескольким принципам:

• Обратный осмос. Вода проходит через специальную мембрану с мельчайшими отверстиями, через которые не могут проникнуть посторонние примеси.
• Каталитические фильтры обеспечивают окисление марганцевых примесей с помощью специальных реагентов, затем вода проходит фильтрацию. Это один из наиболее эффективных методов, его можно применять даже при высоком содержании металлических примесей.

Фильтр для удаления марганца в домашних условиях лучше использовать ночью по заранее запланированному графику. Используемый реагент требует периодической промывки, чтобы он сохранял эффективность.

Продукция компании BWT дает возможность проводить эффективную очистку водопроводной воды от избыточного содержания ионов металлов и делать ее безопасной для использования. Современные технологии водоочистки позволяют сделать пригодной для питья и хозяйственных целей воду из артезианских скважин большой глубины, после прохождения многоступенчатой очистки она станет полностью безопасной. Современные технологии доступны каждому: ознакомьтесь с видами предлагаемого оборудования, проконсультируйтесь со специалистами и закажите эффективную систему фильтрации.

Удаление марганца из воды | Деманганация

Описание процесса деманганации с точки зрения химии

Под землей марганец представляет собой хорошо растворимую соль, его состояние при этом двухвалентное (Mn2+). Чтобы избавиться от марганца в воде, надо сделать так, чтобы он стал нерастворимым. Для этого достаточно преобразовать его в III или IV- валентную форму, для этого элемент окисляют. После такого воздействия марганец гидролизуется, причем во время процесса образуются гидроксиды марганца с различной валентностью (3 и 4), практически не растворяющиеся в воде. Четырехвалентный гидроксид марганца после оседания на зернистом наполнителе фильтра становится катализатором, он способствует ускорению окислительного процесса двухвалентного марганца с участием растворенного кислорода.

Чтобы избавление от марганца методом окисления при помощи кислорода было эффективным, уровень рН должен находиться в пределах 9,5-10,0. При использовании перманганата калия, хлора, а также его производных (гипохлорита натрия) или же применении озона процесс деманганации может проходить и при меньшем значении рН (8,0-8,5). Чтобы окислить 1 мг растворенного в воде марганца, понадобится 0,291 мг кислорода. Один из самых сильных окислителей, озон, может быть эффективным при широком диапазоне значений рН.

Методы деманганации

Один из самых распространенных методов – проведение глубокой аэрации с последующей фильтрацией. На первой стадии обработки воде из нее под вакуумом выделяют свободную углекислоты, таким образом удается повысить уровень рН до значения 8.0-8,5. Традиционно применяют вакуумно-эжекционное оборудование, в котором производится диспергирование воды, а затем она обогащается кислородом. После этого вода фильтруется с применением зернистого наполнителя, к примеру, кварцевого песка.

Такой метод может применяться, если перманганатная окисляемость начальной воды не превышает 9,5 мгО/л. Кроме того, обязательно наличие двухвалентного железа, во время окисления которого выделяется гидроксид железа, впитывающий двухвалентный марганец и окисляющий его. При этом следует соблюдать соотношение между двухвалентными железом и марганцем 1:7. Если это условия не выполняется, в воду следует добавить железный купорос (сульфат железа).

Избавиться от марганца можно при помощи перманганата калия. Этот способ подходит для очищения как поверхностных вод, так и для грунтовых. Когда в воду добавляют перманганат калия, происходит окисление растворенного марганца, при этом образуется малорастворимый оксид этого элемента. Он оседает вниз, имеет при этом хлопьеобразное состояние, обладает высокой удельной поверхностью, приблизительно 300 кв. м на 1 г вещества, благодаря чему ему свойственны высокие свойства впитывания. Этот осадок – отличный катализатор, в его присутствии возможна демангация при значении рН 8,5. С целью избавления от 1 мг двухвалентного марганца придется затратить 1,92 мг реагента (перманганата калия).

Ранее уже говорилось о том, что с помощью перманганата калия можно удалить не только марганец, но и различные формы железа. Одновременно исчезают запахи и улучшается вкус воды (благодаря сорбции).

Практическими опытами было установлено оптимальное соотношения для избавления от марганца с использованием перманганата калия, на каждый 1 мг марганца следует брать 2 мг перманганата калия. При такой пропорции окислится около 97% двухвалентного марганца.

Следующий этап очистки воды – введение в нее коагулянта, это нужно для выведения продуктов окисления, а также элементов, находящихся в воде в виде взвеси. После коагуляции вода подвергается фильтрации с применением песчаного наполнителя. Также может использоваться ультрафильтрующее оборудование. Если от марганца потребовалось очистить грунтовые воды, следует одновременно с перманганатом калия добавлять в них кремниевую кислоту (активированную), в количестве 3-4 мг/л, также можно использовать флокулянты. Тогда хлопья марганца будут крупнее.

Каталитическое окисление марганца

Подобно процессу обезжелезивания при избавлении от марганца во время остановки его оксидов на поверхности зернистой фильтрующей загрузки происходит катализация окисления марганца растворенным кислородом. Если фильтруется вода после аэрации (по потребности и подщелачивания), на зернах песчаного наполнителя может оседать слой гидроксида четырехвалентного марганца. Ионы двухвалентного марганца впитываются поверхностью гидроксида марганца, затем происходит процесс гидролизации, во время которого получается Mn2O3, затем он окисляется и снова становится четырехвалентным Mn(OH)4. В результате вновь может участвовать в реакции каталитического окисления. При этом его расход практически нулевой.

Фильтрация посредством модифицированного наполнителя

С целью увеличения срока использования фильтрующего наполнителя благодаря образованию на нем пленки катализатора, состоящей из оксида марганца и гидроксидов железа, а также для снижения затрат перманганата калия можно использовать еще один способ. Суть его в том, что перед фильтрацией через наполнитель пропускают железный купорос в растворенном состоянии снизу вверх и перманганат калия. После этой манипуляции загрузка подвергается воздействию сульфита натрия (Na2SO3) и тринатрийфосфата (Na3PO4). Исходная вода подается сверху, скорость ее фильтрации равна 8-10 м/ч. Для создания каталитической пленки можно также использовать хлорид марганца (0,5% раствор) и перманганат калия, пропускаемые через наполнитель фильтра.

Применение реагентов-окислителей

На скорость окисления марганца хлором, диоксидом хлора, гипохлоритом натрия, озоном влияет показатель рН. Если добавляется гипохлорит натрия или хлор, достаточно полный эффект окислительной реакции можно будет наблюдать при рН не меньше 8,0-8,5 при длительности взаимодействия между водой и окислителем 60-90 минут. Чаще всего исходную воду приходится подщелачивать, эта необходимость возникает при использовании в качестве окислителя кислорода и при рН меньше 7.

Согласно стехиометрии, чтобы окислить двухвалентный марганец до четырехвалентного, понадобится 1,3 мг реагента на 1 мг марганца. Но это теоретические сведения, практические дозы обычно намного выше.

Гораздо эффективнее обрабатывать воду диоксидом хлора или озоном. Окисление марганца в таком случае отнимает всего 10-15 минут при условии, что параметр рН равен 6,5-7,0. По стехиометрии порция озона должна составлять 1,45 мг (диоксида хлора 1,35 мг) на 1 мг двухвалентного марганца. Следует учесть, что в процессе озонирования озон разлагается оксидами марганца, из-за чего его порция должна быть больше, чем указано в теоретических расчетах.

Приведенные выше дозы окислителей (перманганата калия, оксида хлора и озона) взяты из книжек. На практике дозировка зависит от рН воды, времени воздействия окислителей на воду, соединений, образующихся в процессе окисления, наличия органических веществ, используемого оборудования. Чаще всего их необходимо брать больше, чем получается из теоретических расчетов: перманганата калия – в 1-6 раз; оксида хлора – в 1,5-10 раз, озона – в 1,5-5 раз.

Избавиться от марганца можно также способом ионного обмена. Для этого проводится натриевое или водородное катионирование. Метод хорош в тех случаях, когда надо не только избавиться от избытка железа и марганца, но и смягчить воду.

Назад в раздел

Очистка воды от марганца

Марганец – химический элемент, присутствующий в почве и различных минералах, который часто имеется в воде.

В каких дозах марганец вреден

В воде марганец оказывается по разным причинам:
вследствие вымывания из почвы;
в результате загрязнения отходами;
проникает вместе с грунтовыми или талыми водами.

В присутствии марганца нет ничего страшного, если не превышена норма, установленная ВОЗ. У нас допустимо до 0,1 мг/л для централизованных систем и не больше 0,5 мг/л для различных открытых источников.

Чем опасен марганец

Доза, в результате которой человек может отравиться – 40 мг. Однако суть в том, что марганец является тяжелым металлом и может накапливаться в человеческих органах, в результате чего это приводит к разнообразным патологиям. Данное вещество оказывает серьезное воздействие на ЦНС, может провоцировать аллергию, разные болезни.

Пагубно воздействует марганец и на состояние различных бытовых устройств. Его воздействие приводит к появлению темных пятен, накоплению осадка в трубах, который достаточно сложно устранить.

Как выявить воду с высоким количеством марганца

Выяснить, есть ли марганец в воде, относительно непросто. Но если ионов в действительности много – жидкость приобретает вяжущий привкус и желтый цвет, в процессе отстаивания появляется черный осадок.

Методы очистки воды

Систему очистки выбирают с учетом концентрации металла. Используются разные методы:

Аэрация с применением вакуумно-эжекционного аппарата. В процессе вода насыщается кислородом. Появляющийся осадок убирается при помощи фильтра. Этот способ – один из самых простых и доступных по цене, но в случае повышенной концентрации марганца эффективность будет невысокой.

Очистка посредством перманганата калия. Это вещество удаляет из воды марганец в любом виде. Его добавляют в воду, чтобы начался процесс окисления. После ввода указанного вещества добавляется коагулянт. Затем полученный осадок фильтруется.

Следующий способ – каталитическая реакция, проводимая с помощью активного кислорода. Этот способ относится к числу эффективных, помогает сделать вещество нерастворимым осадком, который позже легко удаляется.

Применение технологии обратного осмоса. Вода фильтруется с помощью специальной мембраны, через которую не проникают загрязнители. Такая система часто комплектуется различными картриджами, обеспечивающими снабжение разными полезными веществами: к примеру, натрием и магнием. В получаемой воде нет вредоносных веществ или растворенных частиц.

Самый популярный способ очистки в домашних условиях – это каталитические фильтры, которые обеспечивают окисление посредством особых реагентов. Используются диоксид хлора или озон.

Надо ли очищать воду при высоком уровне марганца

Марганец важно удалять – это необходимая задача для людей, желающих сберечь здоровье, благоприятно скажется данный процесс и на состоянии коммуникаций. С помощью современных систем можно очистить жидкость и сделать ее абсолютно безвредной.

Очистка воды от марганца

Российские санитарные нормы ограничивают уровень предельно допустимого содержания марганца в воде хозяйственно-питьевого назначения значением 0,1 мг/л. В некоторых странах Европы требования жестче: не более 0,05 мг/л. Если содержание марганца больше этих значений, ухудшаются органолептические свойства воды. При значениях марганца больше 0,1 мг/л появляются пятна на сантехнике и нежелательный привкус воды. На внутренних стенках труб образуется осадок, который отслаивается в виде черной пленки.
В подземных водах марганец находится в виде хорошо растворимых солей в двухвалентном состоянии (Mn2+). Для удаления марганца из воды его необходимо перевести в нерастворимое состояние окислением в форму Mn3+ и Mn4+. Окисленные формы марганца гидролизуются с образованием практически нерастворимых гидроксидов Mn(OH)3 и Mn(OH)4. Последний при осаждении на зернистой загрузке фильтра проявляет каталитические свойства, то есть ускоряет процесс окисления двухвалентного марганца растворенным кислородом. Для эффективного окисления марганца кислородом необходимо, чтобы значение рН очищаемой воды было на уровне 9,5–10,0. Перманганат калия, хлор или гипохлорит натрия, озон позволяют вести процесса демаганации при меньших значениях рН, равных 8,0–8,5. Для окисления 1 мг растворенного марганца нужно 0,291 мг кислорода.

Методы очистки воды от марганца

Очистка от марганца глубокой аэрацией с последующим фильтрованием

На первом этапе очистки из воды под вакуумом извлекают свободную углекислоту, что способствует повышению значения рН до 8,0–8,5. Для этой цели используют вакуумно-эжекционный аппарат, при этом в его эжекционной части происходят диспергирование воды и ее насыщение кислородом воздуха. Далее вода направляется на фильтрацию через зернистую загрузку, например, кварцевый песок. Этот метод очистки воды от марганца применим при перманганатной окисляемости исходной воды не более 9,5 мгО/л. В воде обязательно присутствие двухвалентного железа, при окислении которого образуется гидроксид железа, адсорбирующий Mn2+ и каталитически его окисляющий. Соотношение концентраций [Fe2+] / [Mn2+] не должно быть менее 7/1. Если в исходной воде такое соотношение не выполняется, то в воду дополнительно дозируют сульфат железа (железный купорос).

Очистка воды от марганца перманганатом калия

Метод применим как для поверхностных, так и для подземных вод. При введении в воду перманганата калия растворенный марганец окисляется с образованием малорастворимого оксида марганца. Осажденный оксид марганца в виде хлопьев имеет высокую развитую удельную поверхность – примерно 300 м2 на 1 г осадка, что определяет его высокие сорбционные свойства. Осадок – хороший катализатор, позволяющий вести демангацию при рН = 8,5. Для удаления 1 мг Mn2+ требуется 1,92 мг перманганата калия. Как уже отмечалось, перманганат калия обеспечивает очистку воды не только от марганца, но и железа в различных формах. Также удаляются запахи и за счет сорбционных свойств улучшаются вкусовые качества воды. Практические данные по очистки воды от марганца с помощью перманганата калия показывают, что доза его должна составлять 2 мг на каждый мг марганца, при этом окисляется до 97%. Mn2+. После перманганата калия вводят коагулянт для удаления продуктов окисления и взвешенных веществ и далее фильтруют на песчаной загрузке. При очистке от марганца подземных вод параллельно с перманганатом калия вводят активированную кремниевую кислоту из расчета 3–4 мг/л или флокулянты. Это позволяет укрупнить хлопья оксида марганца.

Очистка воды от марганца каталитическим способом

Как и в процессах очистки от железа, так и при очистке воды от марганца предварительное осаждение оксидов марганца на поверхности зерен фильтрующей загрузки оказывает каталитическое влияние на процесс окисления двухвалентного марганца растворенным кислородом. В процессе фильтрования предварительно аэрированной и при необходимости подщелоченной воды на зернах песчаной загрузки образуется слой осадка гидроксида марганца Mn(OH)4. Ионы растворенного Mn2+ адсорбируются поверхностью гидроксида марганца и гидролизуются, образуя оксид трехвалентного марганца Mn2O3. Последний окисляется растворенным кислородом вновь до Mn(OH)4, который опять участвует в процессе каталитического окисления. Как всякий классический катализатор, Mn(OH)4 почти не расходуется.

Очистка воды от марганца на модифицированной загрузке

Для повышения ресурса работы фильтрующей загрузки за счет закрепления пленки катализатора из гидроксидов железа и оксида марганца на поверхности зерен, а также для уменьшения расхода перманганата калия, предлагается этот метод. Перед началом фильтрования через фильтрующую загрузку последовательно пропускают снизу вверх раствор железного купороса (FeSO4) и перманганат калия, а затем загрузку обрабатывают тринатрийфосфатом (Na3PO4) или сульфитом натрия (Na2SO3). Скорость фильтрования исходной воды, подаваемой сверху вниз, составляет 8–10 м/ч. Каталитическую пленку можно создать так же, пропуская через загрузку фильтра 0,5%-ный раствор хлорида марганца и перманганата калия.

Очистка воды от марганца введением реагентом

Скорость процесса окисления двухвалентного марганца реагентами-окислителями: хлором, диоксидом хлора (ClO2), гипохлоритом натрия, озоном – зависит от величины рН исходной воды. При введении хлора или гипохлорита натрия эффект окисления достигается в достаточно полной мере при значениях рН не менее 8,0–8,5 и времени контакта окислителя и воды 60–90 мин. В большинстве случаев (если окислитель – только кислород и рН <7,0) обрабатываемая вода должна быть подщелочена. Требуемая доза реагента для окисления Mn2+ до Mn4+ по стехиометрии составляет 1,3 мг на каждый миллиграмм растворенного двухвалентного марганца. Фактические дозы гораздо выше.

Очистка воды от марганца диоксидом хлора или озоном

Такая обработка значительно эффективнее. Процесс окисления марганца завершается в течение 10–15 мин при значении рН воды 6,5–7,0. Доза озона по стехиометрии составляет 1,45 мг, а диоксида хлора 1,35 мг на 1 мг двухвалентного марганца. Однако при озонировании воды озон подвержен каталитическому разложению оксидами марганца, а потому доза должна быть увеличена. Указанные количества окислителей KMnO4, ClO2, O3 – теоретические. Практически дозы окислителей зависят от значения рН, времени контакта окислителей с водой, от образующихся отложений, содержания органических веществ, конструкции аппаратов и могут составить увеличение по сравнению с теоретическими количествами.

Очистка воды от марганца ионным обменом

Очистка воды от марганца (II) методом ионного обмена так же, как и железа (II), происходит при натрий и водород-катионировании. Метод целесообразен при необходимости одновременного глубокого умягчения воды и проведения обезжелезивания и очистки от марганца.

 

У вас марганец в воде?!

Вам требуется очистка воды от марганца?!

Будем рады ответить на ваши вопросы и предложить систему очистки воды от марганца!

Звоните нам прямо сейчас по телефонам в Нижнем Новгороде +7(831) 462-88-84, 466-85-72!

Удаление железа и марганца — Публикации

Питьевая вода не обязательно должна содержать много железа или марганца, чтобы повлиять на вкус или стать эстетической проблемой в вашем доме.

По мере того, как дождевая вода проникает в почву и камни под ней, она растворяет минералы и небольшие количества железа и марганца. Эта дождевая вода в конечном итоге становится грунтовой водой.

Грунтовые воды, содержащие растворенное железо и марганец, распространены в Северной Дакоте. Концентрация железа и марганца в грунтовых водах может сильно различаться в зависимости от местной геологии и состава материалов, переносимых ледниками во время последнего ледникового периода.

Проверьте свою воду

Перед установкой любой системы очистки воды важно провести тестирование воды. Тест определит присутствующие бактерии и уровень минералов. Интерпретация результатов теста поможет определить, необходимо ли лечение и какой тип системы или систем следует рассмотреть. Предполагаемое использование воды (только для питья, для питья и приготовления пищи, для стирки или для всех видов домашнего использования) также поможет определить степень необходимой очистки и тип системы, которую следует выбрать.

Анализ и интерпретация теста воды предоставят информацию о веществах, встречающихся в природе, и о веществах, полученных в результате деятельности человека. Обработку загрязненной воды следует рассматривать только как временное решение. Лучшее решение — удалить источник (и) загрязнения и / или получить новую воду.

Анализ воды на железо и марганец

Частные системы водоснабжения не подпадают под действие государственных или федеральных стандартов питьевой воды и не проверяются кем-либо, кроме владельца колодца.Ежегодная проверка воды в вашем доме даст вам информацию, необходимую для принятия правильных решений по очистке воды. Вторичный стандарт питьевой воды, установленный Агентством по охране окружающей среды США (EPA) для железа и марганца, составляет 0,3 мг / л и 0,05 мг / л соответственно.

Необходимость проверять воду на железо и марганец не так критична, как на другие типы загрязняющих веществ, которые могут вызвать проблемы со здоровьем. На самом деле, низкий уровень обоих элементов важен для поддержания вашего здоровья.

Железо и марганец не являются проблемой в бытовой воде, пока они не обнаруживаются органами чувств. Для количественной оценки проблемы необходимы лабораторные анализы на железо и марганец.

Перед отбором проб на железо и марганец следует проконсультироваться с сертифицированной лабораторией. Текущий список сертифицированных лабораторий доступен в публикации NDSU WQ1341 «Качество питьевой воды: тестирование и интерпретация ваших результатов».

Персонал лаборатории

порекомендует процедуру отбора проб, которая обеспечит точную оценку растворенного железа и марганца в исходной воде.

Пробу воды следует отбирать из крана рядом с колодцем или прямо из него. Дайте воде стечь в течение 15 минут перед отбором пробы, чтобы убедиться, что вы забираете воду из водоносного горизонта. Если в вашем доме есть металлические трубы или оцинкованный резервуар высокого давления, необходимо предоставить дополнительный образец из дома.

Проблемы, вызываемые железом и марганцем в бытовой воде

Ни железо, ни марганец в питьевой воде не представляют опасности для здоровья населения в целом.Однако небольшой процент населения может пострадать, если они страдают от избытка железа в организме (гемохроматоз).

Очень низкие уровни железа и марганца могут способствовать появлению неприятного вкуса, окрашиванию и накоплению минералов в домашних системах водоснабжения. (Фото 1) . Видимые проблемы можно увидеть, когда количество растворенного железа превышает примерно 0,2 миллиграмма на литр (то же самое, что и частей на миллион), и когда растворенный марганец превышает примерно 0,05 миллиграмма на литр.

Фото 1.Пятна от железа в бачке унитаза. (Томас Шерер, NDSU)

Обычно концентрации железа и марганца в колодезной воде не превышают 10 мг / л и 2 мг / л соответственно. Более высокие концентрации железа и марганца встречаются редко.

Поскольку железо и марганец химически похожи, они вызывают аналогичные проблемы. Железо вызывает красновато-коричневые пятна на белье, раковинах, туалетах, ваннах, посуде, посуде и даже стеклянной посуде. Марганец действует аналогичным образом, но вызывает коричневато-черное пятно.Мыло и моющие средства не удаляют эти пятна, а использование хлорного отбеливателя и щелочных добавок (таких как карбонат натрия) может усилить пятна.

Отложения железа и марганца будут накапливаться в трубопроводах, напорных резервуарах, водонагревателях и установках для смягчения воды. Это снижает доступное количество и давление воды. Накопление железа и марганца становится экономической проблемой, когда необходимо заменить оборудование для водоснабжения или умягчения. Эти накопления также приводят к увеличению затрат на электроэнергию, например, на перекачку воды по суженным трубам или нагрев воды с помощью нагревательных стержней, покрытых минералами железа или марганца.

Источники железа и марганца

Железо и марганец концентрируются в воде при контакте с определенными породами и минералами, а иногда и с искусственными материалами, такими как железные и стальные трубы. Чем дольше время контакта с горными породами и минералами, тем выше уровень концентрации. Грунтовые воды обычно требуют очистки от высоких уровней железа и марганца.

При контакте с воздухом железо и марганец очень реактивны и быстро разрушаются.По этой причине вы не найдете их в ручьях или реках; они реагируют с кислородом с образованием частиц и падают (выпадают в осадок) на дно потока.

Грунтовые воды реагируют с кислородом, когда попадают на поверхность колодца, и в этот момент преобразуются в видимые красные / коричневые / черные частицы и перемещаются по трубам вашего дома.

Часто сероводород (на что указывает запах тухлых яиц) также присутствует в воде, содержащей железо и марганец. Когда сероводород присутствует в небольших количествах, он часто обнаруживается после того, как он пройдет химическую замену в водонагревателе.

Железные бактерии

Некоторые виды бактерий получают энергию, питаясь растворенными в воде формами железа и марганца. Хотя эти бактерии не вызывают проблем со здоровьем людей, они производят слизистый материал коричневого (железо) или черно-коричневого (марганец) цвета в резервуарах для воды, унитазах или других местах, где стоит вода. Помимо «неприятного запаха», гелеобразный материал может засорить водопровод и оборудование для очистки воды, а окрашивание более выражено из-за его концентрации.

Если вы заметили железобактерии в водопроводной арматуре в доме, вероятно, они присутствуют и в колодце. Шоковое хлорирование колодца и водопроводной системы в доме необходимо, чтобы убить его и удалить из трубопроводов и водопроводной арматуры. Основная процедура заключается в том, чтобы добавить в колодец некоторое количество отбеливателя, затем закачать хлорированную воду в дом, открывая краны, пока не почувствуется запах хлора. Затем дайте хлорированной воде постоять в трубах на 8–12 часов, чтобы у нее было достаточно времени для контакта с бактериями.

Трубопроводы водоснабжения

Дополнительным источником растворенного железа могут быть трубопроводы, напорные резервуары и прочая водопроводная арматура. Во многих старых домах есть водопроводные трубы и сантехника из оцинкованного железа. Вода с высокой кислотностью из-за растворенного углекислого газа или других кислот может вызывать коррозию металлических труб и арматуры. Для установления равновесия железо и другие металлы будут растворены из трубопроводов. Кислотность воды (pH менее 7) можно снизить, введя щелочной минерал, например карбонат натрия, или пропустив воду через фильтр, пропитанный щелочным материалом.

Поскольку разные металлы более или менее подвержены коррозии, решением проблемы может быть использование более прочных металлических или пластиковых труб. Следует проконсультироваться с водопроводчиком относительно материалов, которые лучше всего подходят для местных условий воды.

Методы очистки воды для удаления железа и марганца

Секвестрирующие агенты: обработка полифосфатом

Многие продукты продаются как «секвестрирующие» агенты. Все эти продукты содержат полифосфаты в той или иной форме. Эти продукты представляют собой относительно недорогой способ очистки воды от низкого уровня железа и марганца.

Полифосфаты представляют собой смесь фосфорной кислоты и других соединений, которые окружают железо, удерживая его «изолированным» или улавливаемым; следовательно, невозможно вступить в реакцию с кислородом и стать проблемой. Эта обработка не устранит металлический привкус, часто связанный с повышенным уровнем железа, поскольку железо не удаляется. Его нельзя использовать для воды с концентрацией растворенного железа более 2 мг / л или комбинации железа и марганца более 3 мг / л.

Полифосфат обычно вводится в водную систему с помощью насоса для закачки химреагентов.Инъекции должны происходить как можно ближе к точке сброса хорошо, насколько это возможно, и до бака под давлением или нагревателя горячей воды. Для определения количества фосфата, необходимого для снижения уровня железа и марганца, может потребоваться небольшой метод проб и ошибок. Если добавить слишком много воды, она станет скользкой.

Кроме того, тепло от варки высвобождает железо и марганец и позволяет им реагировать с кислородом и формировать частицы. Имейте в виду, что полифосфаты получают из фосфора и могут способствовать истощению доступного кислорода
в близлежащих водоемах.

Ионный обмен

Растворенные в воде железо и марганец можно обменять на натрий на обменной смоле или цеолите. Этот процесс удаления железа и марганца представляет собой тот же процесс ионного обмена, который удаляет жесткость или кальций и магний. См. Публикацию NDSU WQ1031 «Умягчение воды (ионный обмен)».

Железо и марганец удаляются при нормальной работе устройства для смягчения воды. Они вместе с кальцием и магнием позже удаляются из обменной среды при регенерации и обратной промывке.

Некоторые водоумягчители способны адекватно очищать воду с содержанием железа до 5 мг / л. Однако другие ограничиваются обработкой воды железом не более 2 мг / л. Для повышения уровня содержания железа в воде для некоторых умягчителей требуется специальная смесь соли, которая содержит добавки, помогающие удалить железо из смолы. Если вы хотите удалить железо и марганец помимо твердости, ознакомьтесь с рекомендациями производителя.

Одним из недостатков зависимости от ионного обмена для удаления железа и марганца является осаждение кислородом.Если присутствуют железобактерии, проблема еще хуже. Если у вас есть проблемы с железобактериями, с ними можно бороться с помощью хлора или другого окислителя.

Хлорирование с последующей фильтрацией происходит до того, как вода попадет в умягчитель. Кроме того, если в воде до умягчения присутствуют взвешенные частицы нерастворимых форм железа или марганца, они будут отфильтровываться на смоле и вызывать закупоривание. Уточните у производителя, какой уровень железа и марганца удалит ваше оборудование.Если уровни железа и марганца выше, чем рекомендовано производителем, перед размягчением необходимо удалить железо и марганец с помощью предварительного фильтра.

До тех пор, пока уровни железа и марганца в воде не превышают рекомендаций производителя, засорение смягчающей смолы не должно быть серьезной проблемой. Засоренный смягчитель воды можно очистить с помощью регенерации кислоты, если устройство выдерживает кислотную коррозию. Перед попыткой проконсультируйтесь с производителем.

Greensand (адсорбционная / окислительная) фильтрация

Одним из первых типов фильтров, которые использовались для очистки воды, содержащей железо и марганец, был фильтр «зеленый песок» (Рис. 1) . Активный материал в «зеленых песках» — глауконит. Глауконит — минерал из зеленой глины, содержащий железо и обладающий ионообменными свойствами. Глауконит часто встречается в смеси с другим материалом в виде небольших гранул, отсюда и название «зеленый песок». Глауконит добывают, промывают, просеивают и обрабатывают различными химическими веществами для получения прочного зеленовато-черного продукта со свойствами, которые позволяют ему адсорбировать растворимое железо и марганец.

Рисунок 1. Фильтр Greensand.

(по материалам Excel Water Technologies, Inc.)

Когда вода проходит через фильтр с зеленым песком, растворимое железо и марганец извлекаются из раствора, а затем вступают в реакцию с образованием нерастворимого железа и марганца. Регулярная промывка, рекомендованная производителем, необходима для удаления нерастворимых форм железа и марганца. Кроме того, фильтр с зеленым песком необходимо периодически регенерировать раствором перманганата калия.Следуйте рекомендациям производителя для этой процедуры.

Большинство фильтров для зелени и песка рассчитаны на эффективную очистку воды с концентрацией железа до 10 мг / л. Если pH воды ниже 6,8, зеленый песок, вероятно, не будет должным образом отфильтровывать железо и марганец. Значение pH можно поднять выше 7,0, пропустив воду через предварительную обработку кальцитом.

Автоматический процесс очистки, называемый обратной промывкой, используется для удаления частиц, собранных в фильтре. Регулярная обратная промывка важна для эффективной работы фильтра и требует скорости потока, которая часто в три-четыре раза превышает нормальную скорость использования в домашних условиях.Рекомендуется скорость обратной промывки около 8 галлонов в минуту на квадратный фут фильтрующего слоя. Если бытовая система не может поддерживать необходимую скорость потока для адекватной обратной промывки, вероятно, плохая работа фильтра и отказ.

Хлорирование (окисление) плюс фильтрация

Химическое окисление с последующей фильтрацией является общепринятым методом удаления железа и марганца, когда концентрация превышает 10 мг / л. Для очистки воды в домашних условиях от высокого уровня железа часто используется хлор или другой окислитель, например, перекись водорода.

Раствор хлора впрыскивается насосом подачи химикатов перед песчаным фильтром. Растворимое железо и марганец начинают оседать практически сразу после контакта с раствором хлора. Однако для образования фильтруемых частиц необходимо приблизительно 20 минут контакта.

Часто стандартный резервуар высокого давления на 42 галлона, используемый во многих бытовых системах, обеспечивает необходимое время контакта, если вода проходит через резервуар. Простое Т-образное соединение трубопровода с резервуаром высокого давления не подойдет, потому что большая часть воды проходит в обход резервуара.Дополнительное время контакта может быть обеспечено путем последовательного подключения другого резервуара или использования змеевика из пластиковой трубы.

Этот тип системы удаляет растворимые и взвешенные частицы нерастворимого железа и марганца из исходной воды. Обратная промывка песочного фильтра для удаления осажденного железа и марганца является важной частью непрерывной фильтрации. Как и в случае с фильтром из зеленого песка, необходимо проверить скорость потока системы, чтобы убедиться, что она может обеспечить необходимую скорость для обратной промывки.

Дополнительным преимуществом использования системы хлорирования является ее бактерицидный эффект.Железные и марганцевые бактерии вместе с другими бактериями уничтожаются. Возможные проблемы с засорением песочного фильтра устранены.

При хлорировании образуются тригалометаны (ТГМ), когда в воде присутствуют органические вещества. THM считаются канцерогенными (максимально допустимый уровень загрязнения в системах водоснабжения общего пользования составляет 0,1 части на миллион) и при необходимости могут быть отфильтрованы фильтром с активированным углем (см. Публикацию NDSU WQ1029, Filtration, доступную на сайте www.ag.ndsu.edu/publications/environment-natural-resources/filtration-sediment-activated-carbon-and-mixed-media).

Оптимальная скорость окисления железа и марганца при хлорировании находится при pH около 8,0 и 8,5 соответственно. Кальцинированная сода (карбонат натрия), вводимая с хлором, увеличит pH до оптимального уровня. Регулировка pH до щелочного уровня также снижает коррозионную активность воды в трубах и водопроводах.

Дополнительная информация

За дополнительной информацией обращайтесь к местному специалисту по водоподготовке или водоочистной компании.

Список литературы

Агентство по охране окружающей среды. Окислительная фильтрация (удаление железа).

Хем, Дж. Д. 1967. Равновесная химия железа в грунтовых водах. В S.D. Фауст и Дж. В. Хантер (редактор), стр. 625-643, Принципы и приложения химии воды. John Wiley and Sons Inc., Нью-Йорк.

О’Коннор, Дж. Т. 1971. Железо и марганец. В M.E. Flentje и R.J. Фауст (ред.) Стр. 380-396, Качество воды и очистка — справочник по общественному водоснабжению, 3-е издание.Подготовлено Американской ассоциацией водопроводных сооружений Inc. McGraw-Hill Book Co., Нью-Йорк.

Snoeyink, V.L., and D. Jenkins. 1980. Химия воды. John Wiley and Sons Inc., Нью-Йорк.

Для получения дополнительной информации посетите:

www.ag.ndsu.edu/publications

WQ1029 «Фильтрация»

WQ1031 «Умягчение»

Стоимость печати и разработки этой публикации была частично оплачена Региональной водной программой Северных равнин и гор в партнерстве с USDA-NIFA.

• NDSU Extension несет полную ответственность за содержание данной публикации.

• Этот материал основан на работе, поддержанной Национальным институтом продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США в соответствии с соглашением № 2004-51130-022848

Удаление железа и марганца

Люди с незапамятных времен боролись с удалением железа (также называемого «ржавчиной») и марганца. Адам пожаловался Еве, что его новые футболки были оранжево-красного цвета (хорошо, это я только что придумал!).Удаление железа было темой обсуждения дилеров в течение многих лет (« мой умягчитель воды удаляет железо лучше, чем любой другой умягчитель, и т. Д. »). Дело в том, что железо МОЖЕТ быть удалено с помощью умягчителя воды, регенерированного ионообменной солью, но обычно умягчитель воды не делает это очень долго или очень эффективно. Лучшие смягчители воды для удаления железа — это те, у которых есть два резервуара для смягчения (один всегда в рабочем состоянии), которые регенерируют мягкой водой и заполняют резервуар для рассола мягкой водой.Если у вас есть устройство для смягчения воды, которое удаляет ВСЕ железо, считайте, что вам повезло выиграть в лотерею. Умягчители хорошо работают, чтобы делать то, что они должны делать — смягчать воду, удаляя кальций и магний, но железо (ржавчина) — другое животное, и для его эффективного удаления обычно необходимо окислить. Ни железо, ни марганец в воде не представляют опасности для здоровья. Однако их присутствие в воде может вызвать проблемы со вкусом, окрашиванием и накоплением. Как окислить железо — тема этого сообщения в блоге.Поскольку железо и манаганезе химически похожи, они вызывают схожие проблемы. Железо вызывает красновато-коричневые пятна на белье, фарфоре, посуде, посуде и даже на стеклянной посуде. Марганец действует аналогичным образом, но вызывает коричневато-черное пятно. Мыло и моющие средства не удаляют эти пятна, а использование хлорного отбеливателя и щелочных добавок (таких как карбонат натрия) может фактически усилить пятна. Отложения железа и марганца будут накапливаться в трубопроводах, резервуарах высокого давления, водонагревателях и установках для смягчения воды.Это снижает доступное количество и давление воды. Накопление железа и марганца становится экономической проблемой, когда необходимо заменить оборудование для водоснабжения или умягчения. Также связаны повышенные затраты на электроэнергию, такие как перекачка воды по суженным трубам или нагрев воды с помощью нагревательных стержней, покрытых минералами железа или марганца. Большинство систем фильтрации железа работают по принципу окисления железа (окисления), чтобы преобразовать его из двухвалентного (растворенного или растворимого) в трехвалентное или нерастворенное состояние.Оказавшись в трехвалентном состоянии, железо можно фильтровать. Фильтры для воды — наиболее широко используемое оборудование для удаления железа. Его популярность объясняется его универсальностью из-за различных доступных медиа-продуктов и процессов, связанных с каждым медиа. Наиболее частые причины выхода из строя фильтра — отсутствие потока при обратной промывке или недостаточная частота регенераций. Низкий уровень pH при использовании фильтров — еще одна причина неудовлетворительных результатов. СИСТЕМЫ ХЛОРИРОВАНИЯ В течение года хлор был предпочтительным окислителем.Помимо способности окислять железо, он также убивает бактерии в воде. Это действительно требует определенного времени контакта, поэтому недостатком является то, что требуется дополнительное пространство для удерживающего резервуара (обычно 24 x 72 дюйма) или больше. Хлор может закачиваться в виде жидкости перед резервуаром под давлением, или он также может быть сброшен в обсадную трубу скважины в виде гранул с использованием так называемого гранулированного хлоратора. Это устройство устанавливается на верхней части обсадной трубы и подключается к контуру насоса, так что оно работает при работе скважинного насоса.Вы можете откалибровать его, чтобы гранулы падали с любой скоростью, необходимой для окисления железа в источнике. После закачки жидкого хлора или хлорных гранул хлор и окисленное железо / сера необходимо удалить с помощью угольного фильтра с обратной промывкой. Это отличная идея — увеличить размер фильтров, так как хлор соединяется с органическими веществами в воде с образованием тригалометанов (ТГМ), которые являются известными канцерогенами. Убедитесь, что ваш угольный фильтр достаточно большой, чтобы удалить их должным образом. Water-Right, Inc.компания, расположенная в Эпплтоне, штат Висконсин, имеет очень эффективный продукт под названием «Дезинфицирующее средство». В Sanitizer используется природный цеолит кремнезема, который добывается из земли и непроницаем для хлора. Во время цикла рассола два электрода в линии рассола выделяют большое количество хлора из соли в резервуаре для рассола (NaCl превращается в Cl2). Это очень эффективно для уничтожения железа, марганца и даже небольших количеств серы. ФИЛЬТРЫ GREENSAND Марганцевые фильтры с зеленым песком обычно заменяют средой «Greensand Plus», которая, как сообщается, более эффективна при удалении железа.Greensand — одна из старейших, но проверенных технологий окисления. Перманганат калия, который сам по себе является окислителем, используется для регенерации зеленого песка. В этом случае перманганат калия производит двуокись марганца на поверхности минерала, и — как только вода соприкасается с ним — любое железо немедленно окисляется. Утюг можно отфильтровать, а затем вымыть в цикле обратной промывки. Greensand также эффективен при низких уровнях H ₂ S (сероводорода) и марганца.Greensand Plus — это гранулированный минерал с покрытием из диоксида марганца, обладающий теми же свойствами, что и обычный зеленый песок. Он намного легче и требует меньшей скорости обратной промывки, чем стандартный зеленый песок. Недостатком человека является перманганат калия, который является сильным окислителем и дает ярко-фиолетовый цвет, если какой-либо из его добавок в воду. Резервуар, в котором находится перманганат калия, подвержен переполнению, оставляя после себя ужасные пурпурные (черные) пятна. ОЗОНОВЫЕ СИСТЕМЫ Введение озона в водную систему — очень жизнеспособный, хотя и дорогой способ удаления железа.Озон является мощным окислителем и при правильном использовании может быть эффективным в отношении больших количеств железа. Озон вводится в воду через контактный сосуд в качестве предварительной обработки перед фильтрацией. Генераторы озона бывают разных конструкций и размеров, и для успеха необходимо полное понимание процесса. Из-за того, что озон дорого обходится, его обычно применяют при более высоких уровнях железа, чем обычно, эффективная фильтрация. СИСТЕМЫ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА Перекись водорода (h3O2) впрыскивается в воду перед фильтром обратной промывки, содержащим каталитический абсорбционный уголь.Железо, марганец и сера окисляются, и осадок улавливается, а затем вымывается фильтром обратной промывки. h3O2 состоит из элементов воды — водорода и кислорода и отлично удаляет железо, марганец и серу. Единственный недостаток — это то, что у вас будет ежегодный счет за перекись водорода. СИСТЕМЫ ВПРЫСКА ВОЗДУХА Кислород в воздухе является эффективным окислителем, и есть много способов ввести его в воду, в том числе с помощью «воздушных насосов». Новой разработкой является использование клапана, который втягивает напор воздуха и позволяет железу полностью окисляться до того, как оно пройдет через слой среды. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ (Birm, Filox, Pyrolox, Metal Ease и т. Д.) Несколько компаний производят фильтры для удаления железа с обратной промывкой, которые удаляют железо с использованием специальных сред, в которых диоксид марганца является ключевым ингредиентом. Бирм обладает способностью удалять железо и марганец и не влияет на сероводород. Как и диоксид марганца, Birm также использует растворенный кислород в качестве катализатора и может потребовать некоторого типа предварительного окисления в тех случаях, когда содержание растворенного кислорода слишком низкое, чтобы повлиять на максимальный результат удаления железа.Эта технология редко является ответом. Диоксид марганца — это руда, добываемая естественным путем, со способностью удалять железо, марганец и сероводород. Способность к сероводороду превосходит способность зеленого песка или синтетического зеленого песка и не требует никаких химических веществ для регенерации. Однако он требует адекватного количества растворенного кислорода в воде в качестве катализатора и может потребовать некоторого типа предварительного окисления для достижения его максимальной способности. Диоксид марганца продается под торговыми марками Filox, Pyrolox, Metal-Ease и Birm.Filox кажется лучшим из всех. KDF-85 Медиа KDF-85 — это среда «окислительно-восстановительного потенциала», для эффективности которой требуется достаточное количество растворенного кислорода, состоит из двух металлов — 85 процентов меди и 15 процентов цинка. Эти два разнородных металла создают небольшое электрическое поле в слое, которое не позволяет бактериям расти в среде. Это свойство обеспечивает редокс-окислительно-восстановительный потенциал уникального отличия, заключающегося в том, что он эффективен в отношении бактериального железа без использования инъекции хлора и считается бактериостатическим.Эффективен для удаления железа и сероводорода, способен восстанавливать хлор и тяжелые металлы, такие как свинец и ртуть, окислительно-восстановительный потенциал не эффективен с марганцем. Самый большой недостаток этого носителя — его вес. Будучи почти в два раза тяжелее других минералов, он требует более чем вдвое большей скорости обратной промывки, чем другие минералы. Еще впереди

Кинетика удаления железа и марганца

Железо и марганец являются наиболее распространенными металлами, с которыми мы имеем дело в качестве загрязнителей при очистке воды.Их присутствие может вызывать неприятный вкус, запах, окрашивание и окраску всего, с чем они соприкасаются. Способы лечения и удаления их из источников воды существуют уже сотни лет. Процесс их удаления может быть как простым, так и сложным, в зависимости от их концентрации по отдельности или вместе. Общественные системы водоснабжения обычно не имеют дело с этими составляющими, потому что они получают воду из поверхностных источников. Частные водозаборные скважины в Средней Атлантике и на северо-востоке Соединенных Штатов могут почти гарантировать, что они будут иметь одну, если не железо и марганец, присутствующие в некотором количестве.Железо является 4-м наиболее распространенным элементом земной коры и составляет около 5% ее, а марганец — около 0,1%. Коренные породы, содержащие железо и марганец, растворяются в грунтовых водах, как правило, из-за присутствия свободного CO2. Концентрация железа в грунтовых водах обычно колеблется от 0 до 10,0 мг / л, но 20 мг / л и выше не редкость. Марганец встречается гораздо реже и обычно находится в диапазоне 0–2,0 мг / л.

Ни железо, ни марганец не вызывают опасений для здоровья, за исключением высоких концентраций.EPA установило вторичные стандарты питьевой воды для железа на уровне 0,3 мг / л и 0,05 мг / л для марганца. При концентрациях, равных или превышающих эти уровни, они могут вызывать эстетические проблемы в домах и системах водоснабжения. Железо и марганец встречаются в воде в четырех различных формах. Первое — это железистое состояние, при котором вода кажется прозрачной, а металлы растворены в растворе, часто называемом чистой водой, железом или марганцем. Системы подземных вод обычно содержат большое количество растворенного диоксида углерода с низким уровнем растворенного кислорода или его отсутствием, что приводит к образованию чистой воды, содержащей железо или марганец.Растворенные железо и марганец существуют в виде бикарбонатных солей Fe (HCO3) 2 и Mn (HCO3) 4. Во-вторых, это состояние трехвалентного железа, при котором металлы окислились и выпали в осадок из раствора, что придает воде окраску от красновато-коричневого до черного. После воздействия кислорода с течением времени металлы будут реагировать с образованием нерастворимого трехвалентного железа и вызывать обесцвечивание воды или окрашивание. Третья форма — это органическое состояние, в котором металлы были поглощены бактериями или являются частью какого-либо органического комплекса.Четвертое состояние — это коллоидная форма, в которой металлы связаны органическими веществами, такими как дубильные вещества или неорганические соединения кремнезема. Определение того, в какой форме находится металл и его концентрация, будет определять соответствующий курс лечения. В большинстве анализов железо измеряется как общее количество железа, а не двухвалентное и трехвалентное железо. Простой способ определить концентрацию трехвалентного и двухвалентного железа — пропустить пробу воды через фильтровальную бумагу 10 микрон (мкм) и выполнить анализ на содержание железа в пробе до и после фильтровальной бумаги.Трехвалентное (осажденное) железо будет улавливаться фильтровальной бумагой, в то время как двухвалентное (растворенное) железо будет проходить через фильтровальную бумагу.

Обработка или удаление железа и марганца из питьевой воды зависит от ряда переменных, включая pH, концентрацию и форму, в которой они существуют. Наиболее распространенным подходом к удалению железа и марганца является осаждение и фильтрация. Осаждение включает использование какого-либо процесса окисления для перевода железа и марганца из двухвалентного или растворенного состояния в трехвалентное или осажденное состояние.Окисление происходит, когда один атом переносит электроны в окислительно-восстановительной реакции. Атом, теряющий электроны (восстановитель), окисляется, а атом, который получает электроны (окислитель), восстанавливается. Окислители включают кислород, озон и хлор. Во время окисления железа бикарбонат железа Fe (HCO3) 2 окисляется с образованием гидроксида железа Fe (OH) 3. Окисление железа и марганца сильно зависит от pH. При pH ниже 7 процессы окисления идут очень медленно и требуют длительного времени контакта, чтобы произошло окисление.Окисление железа лучше всего происходит в диапазоне pH 7,5-8, в то время как окисление марганца лучше всего при pH 8,0 или выше. Вообще говоря, повышение pH на 1 приводит к примерно 100-кратному увеличению скорости окисления железа, поэтому более высокий pH приводит к более быстрому окислению.

Цель этого видео — продемонстрировать влияние изменения pH на окисление железа. Готовили 50 мл 20% стандартного раствора железа и к раствору добавляли 0,15 г секвикарбоната натрия (Na2CO3 * NaHCO3 * 2h3O), чтобы проиллюстрировать окисление железа с резким изменением pH.Начальный pH был очень низким, 1,71, и pH был повышен до 8,84 с добавлением секвикарбоната натрия.

МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ

Обычно удаление железа и марганца представляет собой двух- или трехэтапный подход в зависимости от условий и химического состава поступающей воды. Их можно сгруппировать в следующие группы:

• Катионообменное смягчение
• Аэрация и фильтрация
• Химическое окисление и фильтрация
• Каталитическое окисление и фильтрация

Катионообменное умягчение хорошо работает, если железо или марганец находятся в двухвалентном состоянии и концентрации ниже 5 мг / л и 1 мг / л соответственно.Смягчитель воды часто используется после окисления и фильтрации в качестве «полировщика» воды. Катионообменный пластификатор никогда не следует рассматривать как фильтр, и, как правило, он неэффективен сам по себе, когда концентрация двухвалентного железа превышает 5 мг / л. Из-за высокой способности смолы удерживать железо и марганец, в солевом баке используется очиститель смолы (сильная кислота), который рекомендуется всегда, когда присутствует железо и / или марганец. Это поможет предотвратить засорение смолой и продлит срок ее службы.Наши умягчители Master Water Satin Series — отличный выбор для этого типа применения и могут использовать очищенную воду для регенерации. Серия Satin также имеет возможность регулировать настройки дозировки соли для более сильных растворов рассола, используемых во время регенерации. Чтобы узнать больше о нашей серии Satin, перейдите по этой ссылке.

Аэрация и фильтрация используются для удаления железа и марганца в течение длительного времени. Во время аэрации вода подвергается воздействию кислорода. Кислород используется для окисления железа, которое затем фильтруется через какой-то фильтрующий материал (т.е.е. мультимедийный фильтр). Еще более эффективный способ аэрации — использование озона. Как обсуждалось ранее, серия Master Water Fusion — отличный выбор для железа и марганца. Вместо использования потенциально загрязненного атмосферного кислорода используется генератор озона для создания озона, который подается непосредственно в резервуар фильтра. Это дезинфицирует используемый воздух и помогает уменьшить загрязнение внутренних компонентов системы. Озон — более сильный окислитель, чем кислород, сильное дезинфицирующее средство и отличный выбор, когда присутствует двухвалентное, трехвалентное или органическое железо.Чтобы узнать больше о нашей серии Fusion, перейдите по этой ссылке.

Химическое окисление и фильтрация включает добавление в воду сильных химических окислителей, таких как жидкий хлор. Емкость для раствора, содержащая разбавленный отбеливатель и водный раствор, подается в поступающую воду. Хлор окисляет железо или марганец, которые затем фильтруются через какой-то фильтрующий материал (например, мультимедийный фильтр). Хлор также действует как дезинфицирующее средство и полезен, когда железо присутствует в органической форме.Хотя хлор является сильным окислителем, он часто требует более длительного времени контакта, чем озон. Впрыск хлора часто требует использования фильтра с активированным углем для удаления остаточного хлора. Это особенно важно учитывать, когда впрыск хлора используется вместе со смягчителем воды, поскольку хлор может значительно сократить срок службы ионообменных смол.

Для каталитического окисления и фильтрации обычно используются каталитические среды на основе оксида марганца, такие как Greensand Plus, Birm или каталитический уголь.Катализатор — это вещество, которое изменяет скорость химической реакции, но не потребляется или химически не изменяется в результате химической реакции. Каталитические среды требуют определенных рабочих условий и сильно зависят от pH. Когда железо и марганец вступают в контакт с Greensand Plus, они быстро окисляются, выпадают в осадок из раствора и отфильтровываются слоем среды. Фильтры Greensand Plus необходимо регенерировать с помощью сильного окислителя, такого как хлор, поскольку он действует как катализатор между указанным окислителем и такими загрязнителями, как железо.Бирм и каталитический углерод не требуют регенерации сильным окислителем, так как они действуют как катализатор между растворенным в воде кислородом и целевыми загрязнениями. Однако, поскольку эти среды зависят от достаточного количества растворенного кислорода, присутствующего в воде для правильного функционирования, аэрация часто требуется в качестве предварительной обработки.

Углубленный анализ обработки железа и марганца

Избыточные уровни железа и марганца — очень распространенные проблемы с водой во многих США.С. дома. В отличие от некоторых загрязняющих веществ, связанных со здоровьем, которые обычно не видны, эти загрязнения проявляют нежелательные визуальные и эстетические свойства, такие как цвет, запах и неприятный вкус. В системах водоснабжения общего пользования они могут реагировать, образуя продукты, вызывающие серьезные проблемы, такие как закупорка трубопроводов, распределительных линий и домашних водопроводных сетей. Специалисты по водоподготовке могут решить эти проблемы несколькими способами. Вот взгляд на то, как эти проблемы могут быть решены.

Способы обработки железа и марганца

Хотя используются несколько вариантов удаления железа, большинство из них попадают в одну из следующих трех категорий:

• Изъятие
• Катионный обмен
• Окисление / фильтрация (например,g., специальные типы фильтрующих материалов).

Если содержание железа очень низкое (обычно 0,3-0,8 мг / л), связывающие агенты, в которых используются полифосфаты в той или иной форме для объединения с растворенным двухвалентным железом, могут эффективно удерживать железо в растворе, объединяясь с железом с образованием защитного слоя. покрытие, предотвращающее его образование фильтруемых осадков и осаждение. Однако следует отметить, что удаляется не железо, а комплексно с секвестрантом. Хотя они могут быть эффективными, изолирующие агенты обычно непрактичны или неэффективны для высоких потоков или систем с концентрациями железа выше определенного порога.

Катионный обмен с использованием обычных смягчающих смол может быть эффективным для снижения низких уровней растворенного железа. Помимо кальция и магния, двухвалентное железо в виде Fe ⁺² обменивается на натрий на смоле и регулярно регенерируется солевым раствором в зависимости от жесткости воды. Большинство специалистов по очистке воды согласятся, что умягчение для удаления железа и марганца может быть эффективным (если элементы находятся в растворенном состоянии), но для удаления железа само по себе это не самое практичное решение для высоких потоков или концентраций железа и марганца, превышающих 0. .8 мг / л или 0,1 мг / л соответственно.

Это в первую очередь связано с деградацией смол с течением времени и более частыми регенерациями и более частым использованием рассола. Кроме того, необходимо внимательно следить за эффективностью и частотой регенерации. Еще один недостаток состоит в том, что если компонент окисляется до попадания в умягчитель, это может привести к засорению, высокому падению давления и последующему просачиванию.

Большинство систем фильтрации железа работают по принципу окисления растворенного железа Fe ⁺² для преобразования его в состояние Fe ⁺³ с образованием фильтруемых частиц.Находясь в трехвалентном состоянии, железо может быть отфильтровано с помощью ряда различных фильтрующих материалов при правильных условиях. Эффективные окислители, используемые для облегчения этого преобразования, включают хлор, диоксид хлора, перманганат и озон.

Аэрация также использовалась в течение многих лет как в малых, так и в больших водных системах, но кинетика превращения железа относительно медленна по сравнению с химическими окислителями и требует больше времени, контактных емкостей или другого вспомогательного оборудования для эффективного удаления железа.PH воды — еще один фактор, который часто упускают из виду при удалении железа. Для оптимального удаления pH должен быть выше 6,8 и предпочтительно в диапазоне от 7,5 до 8,5.

В технологии окисления / фильтрации используется окислитель (как описано выше) плюс обычные или специальные среды для окисления и фильтрации железа из воды. Системы используются в обычных сосудах под давлением, где окислитель вводится перед технологическим процессом. Обычно используются следующие фильтрующие среды:

• Минералы диоксида марганца с высоким содержанием (например,г., АД26, пиролюзит)
• Комбинация антрацит / песок или кремнеземная основа с покрытием из диоксида марганца
• Глауконит, минерал цеолит, покрытый марганцем (например, зеленый песок)
• Кремнезем с покрытием из маганезии или плавленый (например, Greensand Plus)
• Другие специализированные СМИ.

Определение двухвалентной и / или трехвалентной формы железа

В системах подземных вод железо находится в одном из двух состояний окисления: восстановленное растворимое двухвалентное двухвалентное железо (Fe ⁺² ) или окисленное нерастворимое трехвалентное трехвалентное железо (Fe ⁺³ ).Гидроксид железа (Fe (OH) ₃ ) является прямым результатом окисления и осаждения двухвалентного железа. Форма двухвалентного железа часто связана с бикарбонатами и поэтому бесцветна или называется «прозрачным» железом. Окисленная форма или (Fe (OH) ₃ ) представляет собой осадитель и часто фильтруемые частицы; поэтому существуют разные методы их измерения в полевых условиях или в лаборатории.

Определение марганцевой или марганцевой формы марганца

Марганец имеет несколько валентных состояний.Одним из наиболее важных для очистки воды является марганец в состоянии окисления +2 (Mn II) в виде иона в растворе. Эта форма при окислении в водных системах образует двуокись марганца, которая является причиной плохого эстетического качества воды, придавая ей коричневый или черноватый цвет, а также другие нежелательные эффекты, такие как отложения в трубопроводах в распределительных системах. Чтобы решить эту проблему, марганец (II) может быть окислен до нерастворимого диоксида марганца (MnO ₂ ) и впоследствии удален путем очистки или фильтрации.Окисление до этой более нерастворимой формы может быть достигнуто путем сочетания условий правильного качества воды с использованием аэрации, хлора, диоксида хлора, перманганата или других веществ.

После того, как эти факторы установлены, как лучше всего их уменьшить? Среди наиболее распространенных методов — окисление и фильтрация с использованием одного из перечисленных окислителей в сочетании со специальными фильтрующими материалами. Одним из недавних усовершенствований в области удаления железа и марганца стало использование твердофазной среды из диоксида марганца для окисления / фильтрации.Среды с высоким содержанием хлорида марганца, такие как AD26 и другие, являются примерами каталитически активной среды MnO ₂ для удаления железа и марганца. Эта среда содержит минерал с высоким (> 75 процентов по массе) содержанием MnO ₂ , который имеет успешную историю использования для удаления железа и марганца и имеет сертификат NSF 61 для использования в питьевой воде.

Такие среды используются в типичных системах фильтрации под давлением с резервуарами из углеродистой стали с внутренними распределительными коллекторами, отводами для сбора и автоматическими регулирующими клапанами и трубопроводами.Хлор, чаще всего в форме гипохлорита натрия (12,5 процента), используется перед слоями среды.

В отличие от обычного удаления железа / марганца, закачка хлора происходит непосредственно перед поступлением в фильтрационные сосуды, что требует очень короткого времени контакта. Эти условия способствуют очень быстрому окислению на поверхности среды, чтобы облегчить процесс окисления / фильтрации в одну стадию без необходимости длительного времени пребывания или использования контактора.

Преимущества многочисленны, в том числе:

• Более высокая скорость фильтрации (6-12 галлонов в минуту / кв.футов) по сравнению с обычными 3 галлонами в минуту / кв. футовые подходы к фильтрации; это в три раза больше, чем у традиционных технологий
• Очень короткое время контакта с хлором 15-30 секунд по сравнению с обычно необходимыми минутами
• Сосуды меньшего размера, занимающие гораздо меньше места
• Перманганат калия не требуется
• Не требует растворенного кислорода или аэрации для облегчения удаления
• Превосходное удаление примесей железа, марганца, мышьяка и сероводорода.
• Длительный срок службы носителя, превышающий 10-15 лет
• Эффективность удаления железа и марганца 90-99 процентов может быть надежно достигнута.

Существует множество факторов, влияющих на определение типа проблемы с железом и марганцем, которая есть у вашего клиента, но хорошо то, что есть способы предотвратить их возникновение и есть способы устранить их, когда проблема возникнет. Решение проблемы начинается с понимания химического состава воды, получение анализа воды в доме является жизненно важной частью для оценки проблемы и выбора вариантов лечения и наилучшего пути предотвращения.

---

Грег Жиль — вице-президент и директор AdEdge Water Technologies, LLC. Он имеет более чем 25-летний опыт работы в области технологий обработки, промышленного, нормативного, инженерного и управленческого опыта. Он имеет степень магистра. степень в области экологии / инженерии и степень бакалавра биологии / химии Университета Индианы. С ним можно связаться по телефону 678-835-0052 или по электронной почте [email protected].

Удаление марганца из питьевой воды

Марганец — это металл, который содержится в воздухе, почве, продуктах питания и питьевой воде.Он также часто встречается в колодезной воде по всему миру. Он смывается с питьевой водой из-за дождя и поверхностных вод, просачивающихся в землю.

В небольших количествах марганец не вредит здоровью человека. Тем не менее, ряд исследований показывает, что слишком большая доза может быть опасна для здоровья.

Действительно, марганец в воде может доставлять неудобства. Создает металлическое послевкусие на воде. Пачкает одежду. Он забивает клапан и оставляет на поверхности воды хрустящий блеск.

Из-за пятен, плохого вкуса и общего вреда марганца в воде федеральное правительство создало для него стандарт. Об этом четко говорится в Законе о безопасной питьевой воде 1974 года.

Есть хорошие новости. Существуют различные варианты очистки воды, которые могут сделать воду безопасной для питья. Таким образом, вам не обязательно всю жизнь пить загрязненную воду.

Таким образом, цель данной статьи — представить способы удаления марганца из воды.Кроме того, это затронет стандарты питьевой воды и инициативы властей по защите своих граждан.

Что такое марганец?

Марганец (Mn) — это природный элемент, который содержится в воздухе, почве и воде. Это важное питательное вещество для людей и животных. Тем не менее, дефицит или чрезмерное воздействие марганца может иметь неблагоприятные последствия для здоровья.

Основное воздействие марганца на человека происходит в результате приема пищи. Это происходит из-за того, что марганец активирует многие клеточные ферменты и другие.Хотя в низких дозах это важное питательное вещество, хроническое воздействие высоких доз может быть вредным. Некоторые данные показывают, что вдыхание марганца может повлиять как на людей, так и на животных. С одной стороны, мало данных показывает токсическое действие марганца при пероральном воздействии.

Агентство по охране окружающей среды (EPA) консультировало население по вопросам здоровья. Это руководство по концентрации, чтобы избежать проблем со здоровьем и органолептики. Он предоставил анализ текущей опасности для здоровья и органолептической информации о воде, загрязненной марганцем.

Использование марганца

Марганец находит множество промышленных применений. Они присутствуют при производстве сплавов железа и стали, соединений марганца, а также являются ингредиентом различных продуктов. Марганец с другими соединениями присутствует в таких продуктах, как батареи, стекло, лак, различные чистящие средства, удобрения, фунгициды, косметика и кормовые добавки для скота.

Марганцевые зеленые пески полезны в некоторых местах для очистки питьевой воды. Другие соединения марганца могут быть использованы в качестве агента, повышающего октановое число в неэтилированном бензине, например, в Канаде.

Источники марганца

Марганец составляет 0,1% земной коры, что делает его одним из самых распространенных металлов на поверхности земли. Нет марганца в чистом (элементарном) виде, но он входит в состав более 100 минералов.

Природные источники марганца находятся в глубоких колодцах, где они длительное время контактируют с горными породами. В районах добычи угля этот металл просачивается через глубокие поверхности горных выработок. Марганец часто встречается вместе с железом в грунтовых водах.Однако марганец может присутствовать в гораздо более низкой концентрации по сравнению с железом.

Марганец действительно присутствует в питьевой воде в большинстве современных домов. Он может придавать воде сильный металлический привкус и вызывать появление пятен на одежде. Вода из источников и колодцев с высоким содержанием марганца сначала может казаться бесцветной. Однако, поскольку вода подвергается воздействию кислорода, она может стать оранжево-коричневой или черной.

Наконец, марганец обычно встречается в западных и северных странах.Исследование, проведенное Государственным университетом Пенсильвании, обнаружило чрезмерные концентрации марганца примерно в 17% водоснабжения по всему штату.

Источники окружающей среды и воздействие на человека

Воздух

Уровни марганца в воздухе меняются в зависимости от близости точечных источников . Они достигают предприятий по производству ферросплавов, электростанций и коксовых печей. Средний уровень марганца в атмосферном воздухе вблизи промышленных источников составляет от 220 до 300 нг / м3.Как сообщалось, в городских и сельских районах без точечных источников она составляла от 10 до 70 нг / м3. Агентство по охране окружающей среды США оценило среднегодовую фоновую концентрацию в городских районах в 40 нг Mn / м3 на основе 102 городов США.

Вода

Марганец естественным образом выделяется во многих поверхностных и подземных источниках . Он также разрушается в почвах и в этих водах. Но есть печальная правда. Загрязнение воды марганцем в некоторых областях вызвано многими видами деятельности человека.

Несколько свидетельств показали присутствие этого элемента во многих источниках воды. В Монреале, Канада, пробы снега показали концентрацию марганца возле городской скоростной автомагистрали. Также сообщается, что концентрация марганца в морской воде составляет от 0,4 до 10 мкг / л. Уровни в пресной воде колеблются от 1 до 200 мкг / л. Исследование речной воды в США показало, что уровни растворенного марганца варьируются от <11 до> 51 мкг / л.

К счастью, в грунтовых водах и некоторых озерах уровень ниже или ниже.Но высокие уровни были обнаружены в водохранилищах. Данные Национальной программы оценки качества воды показывают, что содержание марганца в поверхностных водах (в отложениях и тканях водной биоты) выше, чем в грунтовых водах (в почве и горных породах).

Почва

Как естественный элемент марганец присутствует почти во всех почвах . Естественные уровни марганца колеблются от менее 2 до 7000 частей на миллион. Расчетная средняя арифметическая концентрация составляет 550 ppm. Марганец накапливается в недрах, а не на поверхности почвы.Твердая фракция связывает примерно 60-90% почвенного марганца. Нет опубликованных отчетов о попадании марганца в почву.

Продукты питания

Пища, которую мы едим, содержит марганец . Они присутствуют в орехах, зернах, фруктах, листовых овощах, бобовых, чае, детских смесях, а также в некоторых рыбе и мясе. Пища — самый важный источник воздействия марганца на население в целом.

Эксперты рекомендуют взрослым принимать от 3,5 до 7 мг марганца в день.Те, кто много пьет чай, потребляют больше марганца. Однако пищевые волокна, щавелевая кислота, дубильные вещества и фитиновые кислоты имеют тенденцию снижать всасывание марганца. IOM установил допустимую верхнюю дозу 11 мг / день для взрослых. Недостаточно данных, чтобы установить допустимую верхнюю дозу для младенцев или детей.

Стандарты питьевой воды

Присутствие марганца в питьевой воде не является серьезной проблемой для здоровья. Тем не менее, он рекомендуется для вторичных стандартов питьевой воды.Это может вызвать проблемы со здоровьем, из-за которых вода станет непригодной для домашнего использования. Это связано с его горьким металлическим привкусом, из-за которого пить его не нравится людям и животным.

Марганец может привести к потемнению раковины для белья. Кроме того, это может привести к образованию твердых или плотных черных пятен.

Рекомендуется, чтобы питьевая вода содержала марганец не менее 0,05 мг / л . Обратите внимание, что частные системы водоснабжения, обслуживающие отдельные домохозяйства, не подпадают под действие федеральных или государственных стандартов питьевой воды.Таким образом, стандарты могут содержать только руководящие принципы для правильного управления этими типами водоснабжения.

Марганец в питьевой воде

Потребление марганца с питьем ниже, чем с пищей. Потребление марганца для взрослого составляет 20 мкг / день, при условии, что ежедневное потребление воды составляет 2 литра. Питьевая минеральная вода может значительно увеличить дозировку марганца.

Влияние передозировки марганца на здоровье человека

Люди потребляют марганец с пищей и питьевой водой.Принятие душа и купание с водой, содержащей марганец, не увеличивает экспозицию, поскольку она не проникает через кожу и даже не попадает в воздух.

Высокое воздействие марганца было связано с токсичностью для нервной системы . Питьевая вода с высоким содержанием марганца вредна для младенцев и маленьких детей. Это может повредить развитию их мозга. По данным Министерства здравоохранения Канады, марганец обычно всасывается в организм с питьевой водой.

Марганец вряд ли окажет токсическое воздействие, например, на рак или нарушение репродуктивной функции.Маленькие дети потребляют больше марганца, чем старшие возрастные группы. Они также склонны выделять его меньше, чем взрослые. Поэтому беременным и детям важно иметь чистую питьевую воду.

Испытания на содержание марганца

Заподозрить воду можно, если на ней есть оранжево-коричневое пятно и горький металлический привкус. Только тогда вы сможете легко определить присутствие марганца в вашем доме. Однако, прежде чем лечить проблему, лучше сначала протестировать воду.С его помощью вы можете узнать количество, концентрацию и виды химикатов, содержащихся в этом металле.

Между тем, в домашней воде есть два типа металлов. Они известны как окисленные и восстановленные.

Вода с пониженным содержанием марганца сначала будет выглядеть прозрачной. Но со временем он превратится в твердые частицы, которые будут выглядеть черными или оранжево-коричневыми. С другой стороны, вода с окисленным марганцем будет иметь видимые твердые частицы, поскольку она забирается из колодца.

Как узнать о наличии марганца в питьевой воде

Вода, содержащая марганец, часто имеет фиолетовый, темно-коричневый или черноватый цвет. Может испачкать белье и фурнитуру. Единственный способ узнать, есть ли у вас высокий уровень марганца, — это проверить воду.

Крупные поставщики коммунальной воды или владельцы колодцев несут ответственность за тестирование на наличие потенциальных загрязнителей. Они контролируют загрязняющие вещества, в том числе марганец. Ваш поставщик воды будет знать, если уровень марганца слишком высок для питья людьми, и сообщит вам, так ли это.

Вы можете проверить свою питьевую воду на содержание марганца. Обратитесь в местный орган здравоохранения или в лабораторию, аккредитованную на предмет наличия загрязняющих веществ в вашей воде.Вы также можете проверить свой личный колодец

Что делать, если в питьевой воде есть марганец

Если вы заметили обесцвечивание воды, обратитесь за информацией о причине. Марганец может вызвать обесцвечивание воды. Тем не менее, есть концентрации, которые можно пить. В качестве меры предосторожности не используйте обесцвеченную воду для приготовления пищи или детских смесей. Вам следует дождаться подтверждения того, что ваша питьевая вода безопасна.

Другие химические вещества могут вызвать обесцвечивание воды, например, железо, содержащееся в аналогичных условиях, например, марганец.Мытье рук, душ или купание с высоким содержанием марганца не вызывает вреда для здоровья.

Знайте, когда ваша вода или источники воды превышают безопасный уровень марганца. В этом случае выбирайте воду в бутылках для младенцев и детей младшего возраста.

Как удалить марганец из питьевой воды

Технологии очистки воды показали, как удалить марганец из питьевой воды в вашем доме. Это действие включает в себя умягчение воды, дистилляцию, фильтрацию и обратный осмос.

Эти лечебные системы могут быть установлены на входе в дом. Их также можно использовать в местах использования, например, в кранах или смесителях. Кипячение воды не рекомендуется, так как это может увеличить концентрацию марганца.

Средства для очистки питьевой воды могут удалять марганец благодаря независимым испытаниям и сертификации. Факторы, влияющие на выбор метода лечения, включают жесткость, железо, щелочность, концентрацию сульфидов, аммиака и растворенного органического углерода.

Сертификация продукции может предоставить потребителям дополнительную уверенность.Сертификация продукции для продуктов, способных удалять марганец до 0,5 мг / л. 0,5 мг / л доступны для катионообмена, дистилляции, фильтрации и обратного осмоса.

Варианты очистки воды

Как только вы протестируете свою воду, вы сможете определить, какой марганец содержится в воде. Тогда вы сможете сузить круг вариантов лечения, подходящих для вашего дома.

Действительно, марганец можно эффективно удалить с помощью различных методов обработки.Это зависит от концентрации и формы металлов.

Присутствие марганца — это своего рода эстетическая проблема, поэтому он потенциально может повлиять на всех пользователей воды. Таким образом, его можно удалить с помощью лечебных устройств Point-of-Entry (POE).

Окислительная фильтрация

Окислительная фильтрация может впрыснуть кислород в воду, чтобы удалить содержащиеся в ней примеси.

Действительно, этот метод позволяет удалять железо из воды.Однако потребуется дополнительная химическая обработка. Это хлорный отбеливатель для удаления марганца.

К вашим проблемам могут применяться различные процессы. Убедитесь, что вы просматриваете и сравниваете единицы и цены разных брендов. Убедитесь, что вы понимаете требования к обслуживанию для каждого устройства. Кроме того, перед покупкой имейте письменную гарантию на устройство.

Смягчитель воды

Устройство для смягчения воды обычно используется для очистки жесткой воды.Однако он также может избавиться от небольшого количества марганца и железа.

В этом методе используется процесс ионного обмена. Здесь натрий заменяет марганец и кальций.

Для удаления марганца и железа также используется обмен марганца и железа на натрий. После этого процесс обратной промывки может удалить металлы из смягчающей фильтрующей смолы.

Эффективность удаления смягчителей воды зависит от уровня pH, концентрации железа и жесткости воды.Как правило, смягчители воды рекомендуются, когда уровень pH воды превышает 6,7, жесткость составляет от 3 до 20 гран на галлон (50-350 мг / л), а концентрация растворенного железа составляет менее 5 мг / л. .

Окисленные формы марганца и железа создают неприятный запах для пластификатора. Сырая вода не должна контактировать с окислителями. Эти агенты представляют собой хлор или даже воздух до того, как он попадет в умягчитель.

Не рекомендуется использовать слой смягчающей смолы в качестве механического фильтра для окисленного марганца и железа.Это может вызвать повреждение слоя смолы и даже потребовать дополнительной промывки. Если в воде присутствуют окисленные марганец и железо, то для их удаления следует выбрать фильтрацию.

Обратный осмос в месте использования

Между тем, обратный осмос обрабатывает воду из отдельного крана. Сюда берут воду для приготовления пищи и других домашних дел.

В этом фильтре используется мембрана для удаления нежелательных молекул из воды.Это позволяет пропускать очищенную воду с другой стороны.

Действительно, этот метод прост в установке, и в настоящее время он широко распространен. Однако недостатком может быть то, что он использует много воды. Но для домовладельцев, которые хотели удалить марганец из питьевой воды, это может быть лучшим вариантом.

Добавление полифосфата

Бытовая вода с концентрацией железа менее 2 мг / л может быть обработана добавлением полифосфатов. Добавление фосфата может быть менее эффективным при обработке марганца.

Фосфат будет подаваться в воду с помощью химического насоса подачи, что часто требует проб и ошибок, когда дело доходит до корректировки дозы.

В таком примере железо может быть окружено фосфатом. Фактически его невозможно удалить из воды.

Однако у этого процесса есть некоторые последствия. Очевидно, что утюг не приведет к разводам. Но, тем не менее, он может иметь металлическое послевкусие.

Кроме того, если в воду добавлено слишком много фосфата, может образоваться скользкая жидкость.Это вызывает понос. Кроме того, полифосфат при разложении в водонагревателе может привести к выделению изолированного железа.

Окислительные фильтры

Окислительные фильтры могут как фильтровать, так и окислять марганец, который содержится в одном устройстве. Обычно в фильтре используется зеленый песок, обработанный марганцем. Однако могут использоваться и другие материалы, такие как край.

В марганцевом фильтре с зеленым песком фильтрующая среда состоит из перманганата калия. Он образует покрытие, которое окисляет растворенный марганец и выводит его в воду.Благодаря мощному сочетанию фильтрации и окисления он может эффективно обрабатывать неочищенную воду растворенным и / или окисленным марганцем.

Марганцевый фильтр с зеленым песком требует значительного обслуживания. Это включает регулярную регенерацию с использованием раствора перманганата калия. Он будет расходоваться при окислении растворенных металлов.

Кроме того, эти устройства позволят частую обратную промывку для удаления окисленных частиц марганца. Учтите, что раствор перманганата калия, который используется для регенерации, токсичен.Таким образом, необходимо правильное обращение с применением специальных мер безопасности.

При правильном уходе марганцевые фильтры с зеленым песком лучше всего подходят для умеренных уровней как окисленного, так и растворенного марганца. Оба рекомендуются, когда концентрация марганца и железа составляет от 3 до 10 мг / л. Однако имейте в виду, что необходимость технического обслуживания, такого как регенерация и обратная промывка, будет увеличиваться непосредственно с увеличением концентрации металлов.

Между тем, полевые фильтры такие же, как марганцевые фильтры с зеленым песком.Однако в регенерации они не нуждаются; они используют кислород, содержащийся в неочищенной воде, для окисления металлов. Таким образом, неочищенная вода должна содержать растворенный кислород, а уровень pH должен быть не менее 7,5 для удаления марганца.

Существуют определенные идеальные условия для эффективного удаления марганца. Это очень вариативно с полевыми фильтрами. Кромчатые фильтры не нуждаются в обратной промывке для удаления скопившихся окисленных частиц металлов.

Окисление с последующей фильтрацией

Уровни комбинированного марганца и железа могут превышать 10 мг / л.Эта фактическая обработка будет включать окисление плюс фильтрацию.

В подобном процессе используется добавленный химикат для преобразования любых растворенных марганца и железа в окисленные и твердые формы. Таким образом, его можно легко отфильтровать из воды.

Хлор — один из наиболее часто используемых окислителей. Хотя также можно использовать перманганат калия и перекись водорода.

Есть небольшой насос для подачи химикатов, который может выталкивать раствор хлора (или гипохлорита натрия) в воду выше по потоку.Это происходит из змеевика пластиковой трубы или смесительного бака. Змеевик или смесительный бак должны обеспечивать время контакта для образования осадков марганца и железа.

Также может потребоваться установка фильтра с активированным углем для удаления неприятного привкуса и запаха остаточного хлора. Хлор не рекомендуется в качестве окислителя при высоком уровне марганца. Он будет иметь очень высокий уровень pH для полного окисления марганца.

Для этих устройств необходимо регулярно проводить существенное техническое обслуживание системы.Таким образом, резервуары для раствора необходимо время от времени наполнять. Кроме того, механические фильтры нуждаются в обратной промывке для удаления накопившихся частиц марганца.

Если установлен угольный фильтр, угольный фильтр время от времени требует замены, поскольку он истощается. Тип необходимого обслуживания определяется концентрацией металла в исходной воде и количеством используемой воды.

Система фильтрации воды Berkey

Система фильтрации воды Berkey была проверена и протестирована для удаления загрязняющих тяжелых металлов, таких как алюминий, мышьяк, свинец, железо и марганец.Согласно проведенным лабораторным испытаниям, продукты Berkey способны удалять более 99,9% марганца.

Инновационные продукты фильтровальных систем Berkey доступны в 7 различных моделях и размерах. Все системы идентичны, за исключением максимальной скорости фильтрации и емкости хранения. Однако все они используют одни и те же фильтры.

Некоторые из крупногабаритных продуктов Berkey — это фильтр для воды Imperial Berkey и фильтр для воды Crown Berkey.

Фильтр для воды Imperial Berkey

Фильтр для воды Imperial Berkey может удалять из воды сотни загрязняющих веществ, паразитов и бактерий. Примеры тяжелых металлов, которые можно удалить, — это ртуть, летучие органические соединения, бензол и марганец.

Эта система включает 2 элемента очистки Black Berkey, но ее можно увеличить до 4 или 6. Кроме того, она может использоваться малыми, средними и большими семьями.

С вместимостью 4,5 галлона, конечно, никто не захочет пить в доме.Таким образом, возьмите свой сейчас здесь!

Фильтр для воды Crown Berkey

Самый большой из наших продуктов — фильтр для воды Crown Berkey. Он также может удалить до 99,1% тяжелых металлов, таких как марганец, из питьевой воды. Помимо этого, он также может удалять фтор, вирусы, бактерии, свинец, мышьяк и ртуть, тем самым производя чистую воду для семьи.

Модель Crown Berkey — самый крупный тип агрегата от компании. Таким образом, он может обеспечивать чистой питьевой водой большое количество людей до 150.Действительно, его можно использовать в больнице, церквях, детских домах и других мероприятиях на свежем воздухе.

С этим, конечно же, ни одному ребенку, пожилому или больному человеку больше никогда не придется пить грязную воду. Таким образом, возьмите свой сейчас здесь!

Заключение

Несмотря на то, что существуют различные очистные устройства, которые могут уменьшить содержание марганца и железа в воде, нельзя упускать из виду некоторые возможности.

Альтернативные источники воды должны вкладывать средства в варианты очистки воды, точно такие же, как фильтры для воды Berkey Water Filters, предлагаемые своим клиентам.

Похожие сообщения

• Морской мусор и загрязнение океана на Гавайях

  Глобальная проблема, которая быстро растет, — это загрязнение пластиком. Это связано как с ростом индустриализма. Так как увеличение количества использованных пластмасс …

• Что такое солнечная ферма? Каковы плюсы и минусы?

  Знаете ли вы, что энергия, которую Солнце дает Земле в течение одного часа, может удовлетворить мировые потребности в энергии в течение одного года? Потребители и политики получают два варианта…

• Опасности, связанные с загрязнением в нерегулируемых частных колодцах

  В среднем около 13 миллионов американских семей владеют частными колодцами. Частные колодцы не подпадают под действие федерального законодательства, которое распространяется на коммунальные системы питьевого водоснабжения …

• Лучшие методы экономии воды для домовладельцев

  Общая емкость воды в мире постоянна. Ничего не приобретено и не потеряно. Вода испытывает постоянный гидрологический цикл осадков, инфильтрации, стока и EVA…

• Как Луна вызывает приливы на Земле?

  «Приливы» — это общий термин, используемый для характеристики смены подъема и спада уровня океана по отношению к суше, создаваемого гравитационным притяжением Луны и Солнца ….

• Кофе хорош или вреден для вас?

  Это неудивительно, ведь кофе — топливо для многих людей во всем мире. Считается самым любимым напитком. Так что велики шансы, что вы один из тех, кто…

• Водное правосудие во времена COVID-19

  По мере того, как COVID-19 продолжает свое разрушительное распространение, американцы моют руки чаще, чем когда-либо прежде. Большинство не особо задумываются о …

• Может ли вода помочь вам жить дольше? Секреты воды и долголетия.

  Как долго вы ожидаете, что будете жить на Земле? Это непросто представить, но в действительности люди живут дольше в 21 веке….

Среда для удаления железа, фильтр для удаления марганца из воды

ЖЕЛЕЗ И МАРГАН — ОБЫЧНЫЕ ПРИМЕРЫ ВОДЫ

Среда для удаления железа — Фильтр для удаления железа

(с Katalox-Light®)

Железо является обычным загрязнителем воды. Удаление железа может быть затруднено, поскольку может изменить свое валентное состояние, то есть переход от водорастворимого двухвалентного железа (Fe ²⁺ ) к нерастворимому трехвалентному состоянию (Fe ³⁺ ).Когда вводится кислород или окислитель, состояние двухвалентного железа меняется на нерастворимое трехвалентное железо, которое выпадает в осадок, что приводит к появлению в воде ржавого (красно-коричневого) вида. Это изменение может произойти, когда вода из глубинных скважин закачивается в распределительную систему, где она адсорбирует кислород. Необходимо удалить трехвалентное железо, прежде чем оно разрушит клапаны, трубопроводы всего остального оборудования для очистки воды и устройств, использующих воду. Katalox-Light® обеспечивает большую площадь фильтрации и большое количество катализатора для ускорения процесса.

Химическое окисление

Кислород воздуха, который вводится в воду во время аэрации, обычно эффективен при окислении железа (II). Однако, когда железо входит в органический комплекс, одной аэрации недостаточно. Во-вторых, ОКИСЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА происходит очень медленно при pH 7,0. Альтернативные окислители, такие как ОКСИДЫ, хлор или перекись водорода, могут использоваться для окисления железа, когда аэрация неудовлетворительна. Химическое окисление часто применяется, когда нужно удалить железа и марганца одновременно за одну стадию фильтрации, а оксигенация марганца происходит очень медленно при pH 9.5;
Окисление ЖЕЛЕЗА (II) различными окислителями можно описать следующими химическими реакциями:

ОКСИДЫ (твердое состояние h3O2)

2Fe ²⁺ + H ₂ O ₂ + 4H ₂ O → 2Fe (OH) ₃ + 4H ⁺

Хлор

2Fe ²⁺ + Cl ₂ + H ₂ O → 2Fe (OH) ₃ + 2Cl- + 6H ⁴

Перекись водорода

2Fe ²⁺ + H ₂ O ₂ + 4H ₂ O → 2Fe (OH) ₃ + 4H ⁺

СРЕДСТВА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ МАРГАНА — УДАЛЕНИЕ МАРГАНА ИЗ ВОДЫ

(с Katalox-Light®)

Если не удалить Марганец , это может привести к проблемам со здоровьем, появлению пятен или обесцвечиванию воды в распределительных системах. Удаление растворенного марганца из воды требует сильного катализатора, такого как Katalox-Light®, для обработки pH, и окислителя, такого как ОКСИДЫ, хлор или перекись водорода.
Марганец осаждается быстрее при более высоких значениях pH и большей концентрации окислителя.

Реакция с Каталокс-Лайт:

2CO ₂ + Ca (OH) ₂ = Ca (HCO ₃ ) ₂

Mn (HCO ₃ ) ₂ + O + Ca (OH) ₂ = MnO ₂ + Ca (HCO ₃ ) ₂ + H ₂ O

Вода с карбонатной жесткостью и небольшим количеством свободного диоксида углерода (CO ₂ ) имеет pH около 7.От 5 до 8,5 и более.

Быстрая реакция с

Katalox-Light®

Mn (II) + MnO ₂ (Katalox-Light) Mn (II) MnO ₂

Благодаря своим адсорбционным свойствам Katalox-Light® (MnO ₂ ) ускоряет удаление Mn (II) образуют раствор и вызывает образование смешанного оксида. Именно присутствие этого соотношения диоксида марганца на фильтрующем материале ZEOSORB делает удаление Mn (II) во время фильтрации среды с оксидным покрытием таким эффективным.Это делает его наиболее эффективным средством для очистки воды . Еще одно преимущество использования среды Katalox-Light® заключается в том, что при применении для удаления железа и марганца, когда повышается pH, возможны сравнительно более высокие скорости фильтрации. Повышенный уровень pH может увеличить более высокую скорость фильтрации, уменьшить размер фильтра и затраты на строительство.

С помощью Katalox-Light ® скорость фильтрации может достигать 4-8 галлонов в минуту / фут2 (10-20 м / ч).

2CO ₂ + Ca (OH) ₂ = Ca (HCO ₃ ) ₂

Mn (HCO ₃ ) ₂ + O + Ca (OH) ₂ = MnO ₂ + Ca (HCO ₃ ) ₂ + H ₂ O

Вода с карбонатной жесткостью и небольшим количеством свободного диоксида углерода (CO ₂ ) имеет pH около 7.От 5 до 8,5 и более.

узнать больше

Удаление железа и марганца с помощью озона

Удаление железа и марганца — одно из наиболее распространенных применений озона в системах питьевой воды. Железо и марганец легко окисляются озоном. Этот документ поможет понять основы окисления железа и марганца озоном. Мы также рассмотрим практическое применение озона в этом приложении и предложим полезные советы, полученные за многие годы.

Озонное окисление железа и марганца — очень быстрая реакция. Во многих случаях применения озона повышенные уровни железа и марганца могут вызывать неприятные проблемы из-за непреднамеренного окисления растворимого железа и марганца озоном и выпадения раствора в неидеальных местах. Если именно эти опасения привели вас сюда, продолжайте читать, мы предложим полезные советы, чтобы как можно лучше смягчить эти проблемы.

Химия

Железо и марганец в воде не вызывают проблем со здоровьем, основная цель удаления железа и марганца — эстетика из-за обесцвечивания воды.Удаление также может потребоваться из-за накопления железа и марганца на трубах, арматуре и других поверхностях.

И железо Fe (II), и марганец Mn (II) растворимы (не удаляются) в воде, поэтому они проходят через обычную фильтрацию без какой-либо формы окисления для преобразования их в частицы (удаляемые).

Удаление железа

Растворимое железо Fe (II) называется двухвалентным железом.Двухвалентное железо Fe (II) окисляется озоном до трехвалентного железа Fe (III). Это трехвалентное железо Fe (III) будет затем гидролизоваться с образованием Fe (OH) 3, который представляет собой частицы, которые можно удалить стандартной фильтрацией. При реакции двухвалентного железа Fe (II) на трехвалентное железо Fe (II) расходуется 0,43 мг озона на 1 мг Fe (II). Железо также может окисляться кислородом. Из-за окисления железа кислородом система озона для удаления железа может быть более эффективной, чем расчетная потребность в озоне 0,43 мг озона на мг железа. Окисление двухвалентного железа требует только обмена электронами и, следовательно, является быстрой реакцией.Скорость этой реакции обычно потребляет почти весь озон в реакции окисления железа до любого окисления марганца.

Удаление марганца

Растворимый марганец Mn (II) окисляется озоном с образованием диоксида марганца MnO2, который представляет собой твердые частицы, которые легко удаляются стандартной фильтрацией. В этом процессе расходуется 0,88 мг озона на 1 мг марганца Mn (II). Однако при чрезмерном окислении марганца образуется растворимый перманганат MnO4-.Хотя перманганат обычно превращается в диоксид марганца MnO2 с течением времени (20-30 минут), лучше всего разработать систему удаления марганца с правильными дозировками озона и интегрировать средства контроля для предотвращения чрезмерного окисления.

Фильтрация

Озон окисляет железо и марганец с образованием нерастворимых частиц, которые можно легко отфильтровать из воды. Железо и марганец со временем накапливаются на фильтре, и их необходимо удалить из технологической воды.Для этих целей настоятельно рекомендуется использовать фильтр с обратной промывкой. Песочные фильтры широко используются для удаления железа и марганца благодаря простой конструкции и долговечности фильтрующего материала. В системах непрерывного использования необходимо будет использовать два (2) фильтра параллельно, а циклы обратной промывки должны выполняться в противоположные моменты времени.

Вода для обратной промывки этих фильтров будет содержать чрезвычайно высокий уровень железа и марганца, и ее необходимо утилизировать с осторожностью. Хотя ни железо, ни марганец не представляют опасности для здоровья или безопасности, следует учитывать особенности водопровода, поскольку сливные трубы со временем могут забиваться накоплением железа и марганца.

.