Знезалізнення - НВО "Нафтохімекологія" - Системи водопідготовки для котелень, топочних и промислових об'ектів - UNREGISTERED VERSION

Перейти к контенту

Главное меню:

Знезалізнення

Для котелень

Видалення заліза


 Видалення з води заліза - без перебільшення одна з найскладніших завдань в водопідготовці. Навіть побіжний огляд існуючих способів боротьби з залізом дозволяє зробити обґрунтований висновок про те, що на даний момент не існує універсального економічно виправданого методу, що застосовується у всіх випадках життя. Кожен з існуючих методів застосовується тільки в певних межах і має як переваги, так і суттєві недоліки. Вибір конкретного методу видалення заліза (або їх комбінації) більшою мірою залежить від досвіду водоочисної компанії.
Отже, до існуючих методів видалення заліза можна віднести:

  • окислення

  • каталітичне окислення

  • іонний обмін

  • мембранні методи

  • дистиляція

Найбільш застосовувана в силу різних причин методи, це - окислення і каталітичне окислення.
1. Окислення
(Киснем повітря або аерацією, хлором, перманганатом калію, перекисом водню, озоном) з подальшим осадженням (з коагуляцією або без неї) і фільтрацією. Традиційний метод, застосовуваний вже багато десятиліть. Так як реакція окислення заліза вимагає досить тривалого часу, то використання для окислення тільки повітря потребує великих резервуарів, в яких можна забезпечити потрібний час контакту. Це найбільш старий спосіб і використовується тільки на великих муніципальних системах. Додавання ж спеціальних окислювачів прискорює процес. Найбільш широко застосовується хлорування, так як паралельно дозволяє вирішувати проблему з дезінфекцією. Найбільш передовим і сильним окислювачем на сьогоднішній день є озон. Однак установки для його виробництва досить складні, дороги і вимагають значних витрат електроенергії, що обмежує його застосування. Необхідно відзначити також, що в концентрованому вигляді (наприклад, на точці вводу в воду) озон є отрутою (як, власне кажучи, і багато інших окислювачі) і вимагає дуже уважного до себе ставлення.
Частинки окисленого заліза мають досить малий розмір (1-3 мкм) і тому осідають досить довго, тому застосовують спеціальні хімічні речовини -коагулянти, що сприяють укрупнення частинок і їх прискореного осадження. Застосування коагулянтів необхідно також тому, що фільтрація на муніципальних очисних спорудах здійснюється в основному на застарілих піщаних або антрацитових освітлювальних фільтрах (нездатних затримувати дрібні частинки). Однак навіть застосування більш сучасних фільтруючих засипок (наприклад, lt алюмосиликатов) не дозволяє фільтрувати частки розміром менше 20 мікрон. Проблему могло б вирішити застосування спеціальної кераміки, але вона досить дорого коштує (так як проводиться за кордоном).
У всіх перерахованих способів окислення є ряд недоліків.
По-перше, якщо не застосовувати коагулянти, то процес осадження окисленого заліза займає тривалий час, в іншому ж випадку фільтрація некоагулірованних частинок сильно ускладнюється через їх малого розміру.
По-друге, ці методи окислення (в меншій мірі це відноситься до озону) слабо допомагають в боротьбі з органічним залізом.
По-третє, наявність у воді заліза часто (а практично завжди) супроводжується наявністю марганцю. Марганець окислюється набагато важче, ніж залізо і, крім того, при значно більш високих рівнях рН.
Всі перераховані вище недоліки зробили неможливим застосування цього методу в порівняно невеликих побутових та комерційно-промислових системах, що працюють на великих швидкостях.
2. Каталітичне окислення з подальшою фільтрацією.
   Найбільш поширений на сьогоднішній день метод видалення заліза, застосовуваний в високопродуктивних компактних системах. Суть методу полягає в тому, що реакція окислення заліза відбувається на поверхні гранул спеціальної фільтруючого середовища, що володіє властивостями каталізатора (прискорювача хімічної реакції окислення). Найбільшого поширення в сучасній водопідготовці знайшли фільтруючі середовища на основі діоксиду марганцю (MnO 2): Birm, AG Mn, і ін. Ці фільтруючі "засипання" відрізняються між собою як своїми фізичними характеристиками, так і змістом діоксиду марганцю і тому ефективно працюють в різних діапазонах значень характеризують воду параметрів. Однак принцип їх роботи однаковий. Залізо (і в меншій мірі марганець) у присутності діоксиду марганцю швидко окислюються і осідають на поверхні гранул фільтруючого середовища. Згодом більша частина окисленого заліза вимивається в дренаж при зворотній промивці. Таким чином, шар гранульованого каталізатора є одночасно і фільтрує середовищем. Для поліпшення процесу окислення в воду можуть додаватися додаткові хімічні окислювачі. Найбільш поширеним є перманганат калію KmnO 4 ( "марганцівка"), так як його застосування не тільки активізує реакцію окислення, але і компенсує "вимивання" марганцю з поверхні гранул фільтруючого середовища, тобто регенерує її. Використовують як періодичну, так і безперервну регенерацію.
 Всі системи на основі каталітичного окислення за допомогою діоксиду марганцю крім специфічних (не всі з них працюють по марганцю, майже всі вони мають велику питому вагу і вимагають великих витрат води при зворотному промиванні) мають і ряд загальних недоліків.
По перше. Вони неефективні щодо органічного заліза. Більш того, при наявності в воді будь-якої з форм органічного заліза, на поверхні гранул фільтруючого матеріалу з часом утворюється органічна плівка, що ізолює каталізатор - діоксид марганцю від води. Таким чином, вся каталітична здатність фільтрує засипки зводиться до нуля. Практично "на ні" зводиться і здатність фільтруючого середовища видаляти залізо, так як в фільтрах цього типу просто не вистачає часу для природного протікання реакції окислення.
По-друге, системи цього типу все одно не можуть впоратися з випадками, коли вміст заліза у воді перевищує 10-15 мг / л, що зовсім не рідкість. Присутність у воді марганцю тільки погіршує ситуацію.
 Однозначно можна говорити про те, що універсальних технологій знезалізнення немає. Підбір методу видалення заліза з води повинен здійснюватися тільки на основі аналізів вихідної води, проведених розрахунків, вимог до води отриманої після технології. При цьому необхідно враховувати всі переваги і недоліки пропонованих технологій.

 
 
Назад к содержимому | Назад к главному меню Flag Counter