18 Обеззжелез. Воды.Сущность процесса. Основные методы упрощенной и глубокой аэрации.
Обезж. - процесс извлечения из подземных и пов-ых вод железа присутствующего в воде в виде сложных орган. и минер. соединений .растворов двувалентного железа .карбонатов и бикарбонатов железа.коллоидных взвесей гидроксидов и сульфитов железа. Методы обезж в практике водолодготовки представлены 2 группами: реагентными и безреагентными. К реагентными относят :аэрацию, реагентное окисление железа и фильтрование .отстаивание или обработку во взвешенном слое и фильтрование . К безреагентным относят: упрощенная аэрация и фильтрование, сухое фильтрование, упрощенную аэрацию. Метод упрощ аэрации основан на способности воды, содержащей Fe(2)n растворенный кислород , при фильтровании ч/з зернистый слой выделять железо на пов-ти зерен, образуя катал. пленку из ионов и оксидов Fe2+ и Fe3+ Эта пленка активно интенсифицирует процессы окисления и выделения Fe из воды .Упрощ аэрация осуществляется посредством излива воды с небольшой высоты в карман или центральный канал фильтраили вдуванием воздуха в обрабатываемую воду. Глубокая аэрация. Окисление кислородом воздуха Fe2+ в Fe3+n с образованием Fe(OH)3, его коагулированием и выделелением в осадок. После окисления Fe образуется Fe(OH)3 извлечение происходит на фильтрах осуществляется верхним слоем .
Аэрация может осуществляется перед каждым фильтром или в аэрационном устройстве общем для всех фильтров станции. Схема типового фильтра обезжелезивания воды приведена на рис. 2.1.
Рис. Фильтр обезжелезивания воды: 1 - подача исходной воды; 2 - отвод фильтрата; 3 - подача промывной воды; 4 - отвод промывной воды; 5 - поддерживающие слои фильтра; 6 - фильтрующий материал; 7 - воздушник; 8 - желоб; опорожнение фильтра
Вода в этом фильтре насыщается кислородом воздуха при изливе ее из воронки с высоты 500 - 600 мм. При падении воды с этой высоты концентрация кислорода в ней достигает 5 - 7 мг/л. Одновременно частично удаляется растворенная двуокись углерода. После аэрации начинаются реакции окисления и гидролиза. Метод упрощенной аэрации основан на окислении ионов двухвалентного железа в толще загрузки фильтра и задержании образующихся соединений. При этом на зернах фильтрующего слоя одновременно происходят реакции окисления и гидролиза.
Важную роль в процессе задержания играют явления катализа и адсорбции. В результате образуются очень прочные и постоянные связи между сформировавшимися гидроксидами и зернами фильтрующего слоя, что придает процессу фильтрования большую стабильность и независимость от гидродин. условий. Через определенное время на поверхности зерен загрузки образуется пленка из соединений железа, играющая роль катализатора.
Глубокая аэрация Усиленная аэрация способствует десорбции газов из воды, тем самым повышается ее рН и ускоряется процесс окисления и гидролиза железа. После аэрации вода сразу, до образования хлопьев гидроокиси железа подается на фильтры.
Рис. 3.1. Очистка подземных вод фильтрованием с предварительной усиленной аэрацией: 1 - градирня-дегазатор; 2 - скорый фильтр; 3 - резервуар чистой воды; 4 - от скважин; 5 - вентилятор; 6- подача промывной воды; 7 - сброс промывной воды; 8 - к насосной станции второго подъема
Если не требуется глубокое удаление двуокиси углерода из воды для аэрации используются брызгальные установки, позволяющие снизить концентрацию двуокиси углерода на 60 - 70%. Они могут располагаться над резервуаром, тогда они конструируются как брызгальные бассейны, над фильтрами или его центральным каналом.
