Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Водоснабжение. Учебное пособие
.pdf
две стадии. Первоначально из воды удаляют органические примеси и значительную часть карбонатной жесткости, используя соли алюминия или
железа с известью. После этого вводят соду. Более глубокое умягчение воды может быть достигнуто ее подогревом.
Содово-натриевый метод применяют для умягчения воды, карбонатная жесткость которой немного больше некарбонатной.
Бариевый метод умягчения воды применяют в сочетании с другими
методами. Вначале вводят барий-содержащие реагенты (Ва(ОН)
ВаAl
) для устранения сульфатной жесткости, затем после осветления
2O4
, ВаСО3,
2
воду обрабатывают известью и содой для доумягчения. Из-за высокой
стоимости реагентов этот метод применяют очень редко.
Фосфатирование применяют для доумягчения воды, после реагентного
умягчения известково-содовым методом, что позволяет получить остаточную
жесткость 0,2–0,3 мг-экв/л [1]. Такая глубокая доочистка позволяет в некоторых случаях не прибегать катионитовому умягчению. Фосфатное умягчение
обычно осуществляется при подогреве воды до 105–150
0
С. Из-за высокой
стоимости тринатрийфосфата, фосфатный метод используется для доумягчения воды, прошедшей предварительное умягчение известью и содой.
Катионитовый метод основан на способности ионообменных материалов обменивать присутствующие в воде катионы кальция и магния на
обменные катионы натрия или водорода. В качестве катионов применяют
органические катионы искусственного происхождения. Катионитовый метод позволяет достичь глубокого умягчения воды.
N-катионитовый метод применяют для умягчения воды с содержанием
взвеси не более 8 мг/л и цветностью не более 30 град [1]. Жесткость воды
снижается при одноступенчатом Na-катионировании до 0,05–1, при двухступенчатом – до 0,01 мг-экв/л [3]. Процесс Na-катионирования описывается следующими реакциями обмена:
2Na[K] + Ca(HCO3)2 ↔ Ca [K] + 2NaHCO3
где [К] – нерастворимая матрица полимера.
После истощения рабочей обменной емкости катионита он теряет способность умягчать воду и его необходимо регенерировать. Процесс умягчения воды на катионитовых фильтрах слагается из следующих последовательных операций [1]: фильтрование воды через слой катионита до момента достижения предельно допускаемой жесткости в фильтрате; взрыхление
слоя катионита восходящим потоком умягченной воды; спуск водяной подушки во избежание разбавления регенерирующего раствора; регенерация
катионита посредством фильтрования соответствующего раствора; отмывка катионита неумягченной водой.
Наибольшее практическое применение нашло сочетание процессов
H-Na-катионирования, в результате чего может быть достигнута требуемая
щелочность или кислотность воды. Процесс Н-Na-катионирования может
51
осуществляться по схемам [1]: параллельное Н-Na-катионирование, последовательное Н-Na-катионирование и совместное Н-Na-катионирование.
Электродиализ – метод разделения растворенных веществ, значительно отличающихся молекулярными массами. Он основан на разных скоростях диффузии этих веществ через полупроницаемую мембрану, разделяющую концентрированный и разбавленный растворы. Диализ осуществляется в мембранных аппаратах с нитро- и ацетатцеллюлезными пленочными мембранами.
Опреснение и обессоливание воды. Существующие методы опреснения
и обессоливания воды подразделяются на две группы [1]: с изменением и без
изменения агрегативного состояния воды. К первой группе методов относят
дистилляцию, замораживание, газогидратный метод; ко второй группе – ионный обмен, электродиализ, обратный осмос, гиперфильтрацию.
Дистилляционный метод основан на способности воды при нагревании
испаряться и распадаться на пресный пар и соленый рассол. При нагревании соленой воды до температуры более высокой, чем температура кипения, вода начинает кипеть. Образовавшийся пар при давлении менее
50 кг/см
2
практически не способен растворять содержащиеся в опресняе-
мой воде соли, поэтому при его конденсации получается пресная вода.
Ионообменный метод опреснения и обессоливания основан на последовательном фильтровании воды через Н-катионитовый и ОН-анионитовый
фильтры. Вода, содержащая NaCl, обессоливается по следующим схемам [1]:
Н[К] + NaCl ↔ Na[K] + HCl, OH [A] + HCl ↔ Cl[A] + H
2
O
На ионообменные установки подается вода, содержащая соли до
3,0 г/л, сульфаты и хлориды – до 5 мг/л
, взвешенные вещества – не более
8 мг/л и имеющая цветность не выше 30 град и перманганатную окисляемость до 7 мгО
/л. В соответствии с необходимой глубиной обессоливания
2
воды применяют одно-, двух- и трехступенчатые установки. В одноступенчатых ионитовых установках воду последовательно пропускают через
группу фильтров с сильнокислотным Н-катионитом, а затем через группу
фильтров со слабоосновным анионитом: свободный диоксид углерода удаляется в дегазаторе, который устанавливается после катионитовых или
анионитовых фильтров. В каждой группе должно быть не менее двух
фильтров.
Ионитовые установки с двухступенчатой схемой обессоливания воды
состоят из Н-катионитовых и анионитовых фильтров первой ступени (со
слабоосновным анионитом), дегазатора для удаления свободной углекислоты, Н-катионитовых и анионитовых фильтров второй ступени (с сильно
основным анионитом). Анионитовые фильтры первой ступени задерживают анионы сильных кислот, второй ступени – анионы слабых кислот (органических кислот и кремневой кислоты). В установках с трехступенчатой
52
схемой на третьей ступени применяют фильтр со смешанной загрузкой катионита и анионита или Н-катионитовые фильтры третьей ступени с сильноосновным анионитом.
Электродиализным называется процесс удаления из раствора ионов
растворенных веществ путем избирательного их переноса через мембраны,
селективные к этим ионам, в поле постоянного электрического тока. При
наложении постоянного электрического поля на раствор ионизированных
веществ (электролитов) возникает направленное движение ионов растворенных солей, а также ионов Н
+
и ОН-. Причем катионы движутся к като-
ду, а анионы – к аноду. Если раствор разделить на секции с помощью специальных мембран, проницаемых только для катионов или только для
анионов, то катионы двигаясь к катоду, будут свободно проходить через
катионитовую мембрану. Для анионов же она практически непроницаема.
Анионы, пройдя через анионитовую мембрану, будут двигаться к аноду.
Таким образом раствор разделится на обессоленную воду, находящуюся
между мембранами, и концентрированные рассолы – щелочной католит и
кислый анолит.
В настоящее время для обессоливания воды используются многокамерные плоскокамерные аппараты. Область применения электродиализа ограничивается солесодержанием растворов 0,5–10 г/л, так как при меньших
концентрациях падает проводимость растворов и уменьшается эффективность использования электроэнергии, а при больших – процесс становится
экономически не выгоден, вследствие существенного роста энергозатрат,
так как затраченная электроэнергия пропорциональна количеству удаляемых ионов.
Опреснение воды
гиперфильтрацией заключается в фильровании соленой воды через специальные полупроницаемые мембраны, которые пропускают воду, а задерживают ионы растворенных в ней солей. При этом
необходимо создать избыточное давление для фильтрования воды через
мембрану.
Обезжелезивание воды. Повышенная концентрация железа в воде
обусловливает буроватую окраску, неприятный металлический привкус,
вызывает зарастание водопроводных сетей, является причиной брака в
пищевой, химической
и других отраслях промышленности. Повышенное
содержание железа в питьевой воде вредно для здоровья человека.
В подземных водах Тюменской области железо встречается в виде органических комплексных соединений с фульвокислотами, а также в виде
коллоидных или тонкодисперсных взвесей. Преобладание тех или иных
форм существования железа в подземных водах в значительной степени
зависит от рН. В качестве преобладающих форм железа может быть карбонат, комплексные соединения с гуматами и фульвокислотами, гидроксокомплексы. Последние могут присутствовать в воде в коллоидном состоянии, которое является одной из основных форм существования железа [6].
53
Железо может быть переведено из этого комплекса в осадок двумя путями: естественным – при участии бактерий, разрушающих органическое
вещество, и искусственным – с помощью сильных окислителей, уничтожающих защитные коллоиды.
При наличии катализаторов скорость окисления железа (II) кислородом
значительно возрастает [6]. С повышением значения рН среды, время затрачиваемое на окисление соединений железа (П), значительно сокращается. Окисление железа (II) кислородом воздуха происходит по реакции
4Fе
2+
+ О2 + 8НСО
-
+ 2Н2О = 4Fе (ОН)3 + 8СО2
3
По стехиометрии на окисление 1 мг железа (II) расходуется 0,143 мг
растворенного в воде кислорода; щелочность воды при этом снижается на
0,036 мг-экв/л. При обработке воды перманганатом калия реакция окисления и последующего гидролиза протекает по уравнению
4Fе
2+
+ МnО
-
+8НСО
4
-
+ 2Н2 = 4Fе (ОН)з + МnО2 + 8СО2
3
По стехиометрии на окисление 1 мг железа (II) расходуется 0,71 мг
перманганата калия; щелочность воды при этом уменьшается на
0,036 мг-экв/л.
Все многообразие методов, применяемых в технологии обезжелезивания воды, можно свести к двум основным типам, реагентные и безреагентные. Из применяемых в настоящее время безреагентных методов обезжелезивания воды перспективными являются [6]:
1. вакуумно-эжекционная аэрация и фильтрование;
2. упрощенная аэрация и фильтрование;
3. “сухая фильтрация”;
4. фильтрование на каркасных фильтрах;
5. фильтрование в подземных
условиях с предварительной подачей в
пласт окисленной воды или воздуха;
6. аэрация и двухступенчатое фильтрование;
7. ультрафильтрация.
К реагентным относятся следующие методы:
1. упрощенная аэрация, окисление, фильтрование;
2. напорная флотация с известкованием и последующим фильтрованием;
3. известкование, отстаивание в тонкослойном отстойнике и фильтро-
вание;
4. фильтрование через модифицированную загрузку;
5. электрокоагуляция;
6. катионирование;
7. озонирование и фильтрование,
54
Для удаления железа из подземных вод наибольшее распространение
получили безреагентные методы. Безреагентные методы обезжелезивания
могут быть применены, когда исходная вода характеризуется рН – не менее 6,7; щелочностью – не менее 1 мг-экв/л; перманганатная окисляемость
– не более 7 мг О
/л. При этом при содержании железа (II) до 3 мг/л реко-
2
мендуется метод фильтрования на каркасных фильтрах без вспомогательных фильтрующих средств; до 5 мг/л предпочтительно применять метод
“сухой фильтрации”; от 5 до 10 мг/л следует использовать метод упрощенной аэрации с одноступенчатым фильтрованием; от 10 до 20 – аэрация и
двухступенчатое фильтрование.
Реагентные методы обезжелезивания воды следует применять при низких значениях рН, высокой окисляемости, нестабильности воды. При этом
при перманганатной окисляемости до 15 мг О
/л предпочтителен метод,
2
предусматривающий упрощенную аэрацию, обработку сильным окислителем и фильтрование через зернистую загрузку большой грязеемкости; при
перманганатной окисляемости более 15 мг О
/л следует применять напор-
2
ную фильтрацию с предварительным известкованием и последующим
фильтрованием или метод, предусматривающий аэрацию, известкование,
отстаивание в тонком слое и фильтрование.
Обезжелезивание воды катионированием целесообразно лишь в тех случаях, когда одновременно с обезжелезиванием требуется умягчение воды,
при этом ионным обменом могут быть лишь извлечены ионы железа (II).
Метод упрощенной аэрации применим как в гравитационном, так и в
напорном варианте в зависимости от производительности установки.
Помимо вышеуказанных, показателями применимости этого метода являются
условия, когда Еh воды после аэрации будет не менее +100 мВ и индекс
стабильности воды (J) не менее +0,05. Метод упрощенной аэрации основан
на способности воды, содержащей двухвалентное железо и растворенный
кислород, при фильтровании через зернистый слой выделять железо на поверхности зерен, образуя каталитическую пленку из ионов и оксидов двухи трехвалентного железа. Эта пленка активно интенсифицирует процесс
окисления и выделения железа из воды. Обезжелезивание воды в загрузке,
покрытой пленкой, является гетерогенным автокаталитическим процессом,
в результате чего обеспечивается непрерывное обновление пленки, как катализатора, непосредственно при работе фильтра.
При этом методе не требуется окисление двухвалентного железа в
трехвалентное и перевод его в гидроксид, в связи с чем отпадает необходимость в устройстве дорогостоящих аэрационных сооружений. Упрощенная аэрация осуществляется с помощью несложных приспособлений путем
излива воды с небольшой высоты в карман или центральный канал фильтра, либо путем вдувания воздуха в обрабатываемую воду. Отсутствие специальных аэрационных устройств и контактных емкостей упрощает эксплуатацию и снижает стоимость очистки.
55
Сущность метода сухой фильтрации заключается в фильтровании воздушно-водяной эмульсии через «сухую» (незатопленную) зернистую
фильтрующую загрузку путем образования в ней вакуума или нагнетания
больших количеств воздуха с последующим отсосом из поддонного пространства. В обоих случаях в поровых каналах фильтрующей загрузки образуется турбулентный режим движения смеси, характеризующийся завихрениями и противотоками, что способствует молекулярному контакту воды с поверхностью зерен контактной массы. При этом на зернах фильтрующей загрузки формируется адсорбционно-каталитическая пленка из
соединений железа (и марганца, если он присутствует в воде), повышая
эффективность процессов деманганации и обезжелезивания.
Особенностью процесса является образование дегидратированной
пленки на зернах загрузки (песок, керамзит и др ), состоящей, из магнетита, сидерита, гетита и гематита. Указанные соединения имеют плотную структуру, а объем их и 4÷5 раз меньше, чем гидроксида железа. Поэтому темп прироста потерь напора в фильтрующей загрузке при напорном
фильтровании по методу «сухой фильтрации» чрезвычайно мал, а продолжительность фильтроцикла – велика (от нескольких месяцев до года и более). Характерными особенностями процесса являются: минимальный период «зарядки» фильтрующей загрузки (т е. образование на поверхности
зерен активной адсорбционной пленки), составляющий от 0,3 до 2 ч, повышение рН и некоторое снижение жесткости фильтрата, высокая грязеемкость загрузки и отсутствие промывных вод.
Метод упрощенной
аэрации с двухступенчатым фильтрованием пред-
почтительно применять в напорном варианте. Сущность процесса аналогична описанной выше. В самом начале процесса обезжелезивания при поступлении на фильтр первых порций воды, когда загрузка еще чистая, адсорбция соединений железа на ее поверхности происходит в мономолекулярном слое, т. е. имеет место физическая адсорбция, обусловленная силами притяжения между молекулами адсорбата и адсорбента. После образования мономолекулярного слоя процесс выделения соединений железа на
зернах песка не прекращается, а наоборот, усиливается вследствие того,
что образовавшийся монослой химически более активен, чем чистая поверхность песка. Пленка состоит из шаровых молекул гидроксида железа и
других соединений, как железа (III), так и железа (II). Количество связанной воды в пленке достигает 20 %. Величина истинной поверхности пленки составляет не менее 200 м
2
/г. Пленка представляет собой очень сильный
адсорбент губчатой структуры. Одновременно, пленка является катализатором окисления железа (II). В связи с этим эффект очистки воды зернистым слоем несравненно выше, чем это могло быть в гомогенной среде.
Метод фильтрования на каркасных фильтрах следует применять для
обезжелезивания воды на установках производительностью до 1000 м
3
/сут.
Сущность обезжелезивания воды по этому методу заключается в том, что
56
железо (II) после окисления переходит в осаждающееся железо (III). Гидроксид железа, формирующийся в нижней части аппарата, намывается на
патрон. При этом в начале процесса решающую роль играет различие в зарядах керамического патрона, хлопьев гидроксида железа и ионов железа
(II). Нарастающий на патроне слой гидроксида железа служит контактным
материалом для новых, постоянно намываемых агрегатов, при этом происходят как физические, так и
химические процессы. Патрон служит только
опорным каскадом для фильтрующего слоя гидроксида железа.
При обезжелезивании природных вод на патронных фильтрах первой
стадией процесса является фильтрование с постепенным закупориванием
пор фильтрующей перегородки. Эта стадия заканчивается по достижении
определенного соотношения объема твердых частиц, задержанных в порах,
к объему самих пор, после чего наступает вторая стадия – фильтрование с
образованием первоначального слоя осадка. На этом заканчивается процесс зарядки фильтра и начинается фильтрование с целью обезжелезивания воды.
Сущность метода аэрации с использованием вакуумно-эжекционных
аппаратов заключается в окислении кислородом воздуха железа (II) в же-
лезо (III) с образованием коллоида гидроксида железа, его коагулирование
при рН=6,8÷7,0 и выпадение в осадок в виде бурых хлопьев. При контакте
воды, содержащей железо (П) с воздухом, кислород растворяется в воде,
окислительный потенциал системы повышается, и если при этом создать
условия для удаления части растворенной углекислоты, то рН системы
возрастет до
значения, обеспечивающего при данном окислительном по-
тенциале выпадение в осадок гидроксида железа (III).
Обезжелезивание воды фильтрованием через модифицированную за-
грузку основано на увеличении сил адгезии путем воздействия на молеку-
лярную структуру поверхности зерен фильтрующей загрузки. Методика
модификации загрузки предусматривает ее последовательную обработку
1,5 %-ным раствором сернокислого железа (П), а затем 0,5 % раствором
перманганата калия. Суммарная продолжительность контакта 30 мин.
Спустя 20 мин после начала работы фильтрат отвечает лимитам ГОСТ
2874-82. «Вода питьевая».
Обезжелезивание воды упрощенной аэрацией и фильтрованием заключается в удалении избытка углекислоты и обогащении воды кислородом
при аэрации, что способствует повышению рН и первичному окислению
железоорганических соединений. Окончательное разрушение комплексных
соединений железа (II) и частичное его окисление достигаются путем ведения в обрабатываемую воду окислителя (хлора, озона, перманганата калия и т. п.). Соединения закисного и окисного железа извлекаются из воды
при фильтровании ее через зернистую загрузку.
Обезжелезивание методом напорной флотации основано на действии
молекулярных сил, способствующих слипанию отдельных частиц гидро-
57
ксида железа с пузырьками тонкодиспергированного в воде воздуха и
всплывании образующихся при этом агрегатов на поверхность воды. Метод флотационного выделения дисперсных и коллоидных примесей природных вод весьма перспективен вследствие резкого сокращения продол-
жительности процесса (в 3÷4 раза) по сравнению с осаждением или обработкой в слое взвешенного осадка.
На эффективность процесса всплывания хлопьев при флотационном разделении оказывают влияние концентрация взвешенных веществ (исходная
концентрация железа, доза извести), количество и размер пузырьков, продолжительность флотации, а также гидродинамические условия. При увеличении продолжительности флотации, давления в напорном баке, дозы извести, а также исходного содержания железа, эффект обезжелезивания повышается, а при увеличении количества дисперсионной воды
понижается.
Удаление высококонцентрированных устойчивых форм железа из воды
аэрацией, известкованием, отстаиванием и пр. достигается после полного
окисления железа (II) и деструкции комплексных железоорганических соединений при рН>7,0.
В некоторых случаях для быстрого окисления железа (II), даже при
низких значениях рН, применяют катализаторы. В качестве таких катализаторов обычно используют дробленый пиролюзит, «черный песок» (песок, покрытый пленкой оксидов марганца, которые образуются в результате разложения 1 % раствора перманганата калия, подщелоченного до
рН=8,5÷9 водным раствором аммиака) и сульфоуголь, покрытый пленкой
оксидов марганца.
Процесс окисления железа (II) высшими оксидами марганца, которые
при этом восстанавливаются до низших ступеней окисления,
а затем вновь
окисляются растворенным в воде кислородом, описывается уравнениями:
4Fe(HCO
+3MnO2+2H2O=4Fe(OH)3+MnO+Mn2O3+8CO
3)2
2MnO + O2 = 2MnO
2Mn2O3 + O
= 4MnO
2
2
2
2
Обезжелезивание воды катионированием допускается применять при
необходимости одновременного удаления солей железа и солей, обусловливающих жесткость, и когда в обрабатываемой воде отсутствует кислород.
Обезжелезивание поверхностных вод осуществляют при одновременном осветлении и обесцвечивании. Железо, находящееся в воде в виде
коллоидов, тонкодисперсных взвесей и комплексных соединений, удаляется обработкой воды коагулянтами. Для разрушения комплексных органических соединений железа воду обрабатывают хлором, озоном или перманганатом калия. При использовании железных коагулянтов обеспечивается более полное удаление железа из воды в результате интенсивной адсорбции ионов железа на хлопьях Fе(ОН)з. Оптимум адсорбции ионов же-
58
леза, как в случае применения алюминиевых, так и железных коагулянтов,
лежит в интервале значений рН воды 5,7÷7,5.
Гидроксиды железа из воды наиболее эффективно извлекаются в осветлителях со слоем взвешенной контактной среды. Благодаря гетерогеннокаталитическому процессу железо (II) в слое взвешенной контактной среды окисляется быстрее. На эффект обезжелезивания влияют рН; температура, исходная концентрация железа, высота слоя осадка и скорость восходящего потока воды.
В составе обезжелезивающих установок применяют скорые одно- и двухслойные фильтры. При размере зерен 0,6÷1,2 мм толщину фильтрующего
слоя принимают равной 1,0÷1,5 м. Скорость фильтрования на скорых фильтрах 5÷7, а на двухслойных – до 10 м/ч. Для очистки фильтрующих слоев
применяют водовоздушную промывку, дополняя ее верхней промывкой.
Деманганация воды. К настоящему времени разработаны и внедрены в
практику различные методы очистки воды от марганца: увеличением окислительно-восстановительного потенциала среды путем применения сильных
окислителей без корректирования значения рН воды, повышением значения
рН воды при недостаточном окислительно-восстановительном потенциале в
случае использования слабых окислителей; совместным применением более
сильного окислителя и повышением значения рН воды.
Многие из них основаны на окислении присутствующего в воде иона
марганца (II) до марганца (III) и марганца (IV), образующих гидроксиды,
растворимость которых при рН>7 меньше 0,01 мг/л, Для этого применяют
различные окислители: перманганат калия, озон, хлор и
кислород воздуха. Кроме того, удаление марганца из воды может быть
достигнуто с помощью ионного обмена, при умягчении известковосодовым методом, при фильтровании воды через загрузку из марганцевого
цеолита, биохимическими и другими методами.
Известные в технологии улучшения качества воды методы ее деманганации можно классифицировать на безреагентные и реагентные; на окислительные, сорбционные, ионообменные и биохимические. К числу безреагентных методов удаления марганца из воды следует отнести: глубокую аэрацию с последующим отстаиванием (вариант) и фильтрованием на
скорых осветлительных фильтрах с сорбцией марганца на свежеобразованном гидроксиде железа [6].
К числу реагентных методов деманганации воды прежде всего относятся окислительные с использованием хлора и его производных, озона, перманганата калия, технического кислорода. К ним относятся и методы, предусматривающие использование щелочных реагентов.
Для окисления марганца (II) в диоксид марганца должен поддерживаться
определенный окислительно-восстановительный потенциал, значение которого зависит от требуемой в данном конкретном случае концентрации остаточного марганца и рН среды. Удаление марганца методом глубокой аэра-
его производные,
59
ции с последующим фильтрованием предусматривает первоначальное извлечение из воды под вакуумом свободной углекислоты (рН повышается
до 8÷8,5), которое производится в вакуумно-эжекционном аппарате с последующим насыщением обрабатываемой воды кислородом воздуха в его
эжекционной части, ее диспергирование до капельного состояния и фильтрование через зернистую загрузку. Технологическая схема состоит из скорых осветлительных фильтров, над зеркалом воды которых размещены напорные вакуумно-эжекционные аппараты. Метод применим при окисляемости исходной воды до 9,5 мг О
/л. Подобная технология позволяет успешно
2
решать задачи не только деманганации, деферизации, но и дегазации воды.
Необходимым условием рассматриваемого метода деманганации воды
является присутствие в ней железа (II), которое при окислении растворенным кислородом образует гидроксид железа, адсорбирующий на поверхности марганец (II) и каталитически влияющий на его окисление. Процесс успешно протекает при рН аэрированной воды ниже 8,5 и величине Е<0,4 В.
Удаление марганца из подземных вод может быть достигнуто в пласте
при условии достаточно высокого значения рН. При введении в подземный
поток воды, содержащей растворенный кислород, или воздуха, технического кислорода достигается окисление железа (II) и марганца (II), их соосаждение и задержание в порах водовмешающих пород. На процесс деманганации и деферизации воды по этому методу существенное влияние
оказывают железо- и марганец-бактерии. Метод экономичный, относительно простой
, однако, не всегда обеспечивающий надлежащую глубину деманганации воды. Считается целесообразным его использование при
содержании марганца в подземной воде до 0,5 мг/л и высоком рН.
Наиболее эффективным и технологически простым методом удаления
марганца из вод поверхностных и подземных источников в настоящее время
является обработка их перманганатом калия. Этот метод может быть применен на
очистных комплексах любой производительности при любом каче-
стве исходной воды – существенного изменения технологической схемы при
этом не происходит. На удаление 1 мг Мn (II) расходуется 1,88 мг КМnО
.
4
Деманганация воды перманганатом калия основана на его способности
окислять марганец (II) с образованием малорастворимого диоксида марганца:
ЗМn
2+
+ 2МnО
-
+ 2Н2О = 5МnО2 + 4Н+
4
Очень важным аспектом применения перманганата калия для очистки воды от марганца является образование дисперсного осадка диоксида марганца
МnО
который, имея большую удельную поверхность порядка 300 м2/г, явля-
2
ется эффективным сорбентом. При обработке воды перманганатом калия
снижение привкусов и запахов происходит также вследствие частичной
сорбции органических соединений образующимся мелкодисперсным
хлопьевидным осадком гидроксида марганца.
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]