Очистка питьевой воды от марганца

Компания «Гидросистемы» окажет помощь в удалении марганца из подземных вод, предоставив новейшие очистные системы для снижения показателей Mn. Большой опыт работы в отрасли позволяет предоставлять качественные услуги и решать самые сложные задачи в максимально короткие сроки. Наши специалисты готовы помочь вам на каждом этапе – от проверки источника до технического обслуживания установленных систем и фильтров.

Удаление марганца из воды – процедура, необходимая для предотвращения зарастания труб и ухудшения здоровья человека. Когда показатели вещества, находящегося в стоках в виде растворимой соли Mn, превышают норму, характеристики меняются – возникает неприятный привкус, появляется темный осадок, выпадающий бурыми или черными хлопьями. На одежде могут оставаться темные пятна, а сантехника постепенно выходит из строя – отложения в трубах ведут к нарушению работы оборудования и снижению его срока службы.

Пагубное воздействие солей Mn на здоровье человека изучается многими исследователями. Специалисты подтверждают, что избыток данного вещества оказывает негативное влияние на ЦНС, снижает репродуктивные функции, провоцируя:

• вялость;
• нарушения мышечного тонуса (гипертонус);
• непроизвольные судороги;
• расстройства психики.

Употребленный вместе с водой Mn проникает в кишечник, почки, костную систему и эндокринные железы, при длительном накоплении вызывая хроническую интоксикацию организма. Он способен поражать даже головной мозг человека. Отравление может приобретать неврологическую или легочную форму. Сильнейшее воздействие солей на внутренние органы и системы ведет к потере координации движений, тремору, головным болям и т.д.

Передозировка возникает при ежедневном потреблении свыше 2 литров с солями Mn. Риски, возникающие при превышении допустимого уровня, доказывают необходимость качественной очистки или деманганации не только для улучшения органолептических характеристик того, что мы регулярно пьем, и предотвращения образования налета в трубах, но и для сохранения здоровья и улучшения качества жизни населения.

Особенности образования Mn в воде

Марганец содержится под землей в качестве растворимой соли в своей двухвалентной форме. Из почвы он переходит под землю в результате доставки компонентов полезных ископаемых и минералов, вымываемых из грунта. Еще одна причина поступления – процессы распада растительных клеток.

Присутствие опасного вещества может заметить не только специалист, но и рядовой потребитель:

• появляется характерный черный осадок;
• жидкость мутнеет и приобретает желтоватый или насыщенно темный цвет;
• у человека, постоянно контактирующего с водой, чернеют пальцы рук и ногти.

Специалистам, проектирующим очистные сооружения, необходимо преобразовать двухвалентную форму, сделав вещество нерастворимым – то есть трехвалентным или четырехвалентным. Подобный переход осуществляется путем окисления Mn. После воздействия реагентов гидроксиды вещества приобретают разную валентность и выпадают в осадок. Mn (VI), оседающий на определенном наполнителе прибора, осуществляющего фильтрацию, ускоряет процессы окисления Mn2+, взаимодействуя с кислородом.

Особенности удаления марганца из воды

Для большей эффективности очистки необходимо следить за уровнем pH – оптимальным будет показатель от 9,5 до 10,0. При использовании реагентов или озонировании проведение успешной деманганации возможно и со значением от 8,0 до 8,5. Озон – один из наиболее сильных окислителей. При его применении эффективность очистки может достигаться при различных показателях pH. Для возникновения химической реакции с участием 1 мг вещества, находящегося в двухвалентной форме, потребуется 0,291 мг кислорода.

Используемые технологии

Наиболее часто специалистами применяется глубокая аэрация с последующим пропуском жидкости через фильтр. Подобная процедура происходит в несколько этапов. На первом при помощи вакуумно-эжекционных установок происходит выделение свободной углекислоты с целью повышения показателя pH до определенных значений (от 8,0 до 9,5-10,0). эмульгирование и обогащение кислородом. Во время следующей стадии очистки происходит фильтрация с применением зернистого наполнителя.

Рассмотренная выше технология эффективно справляется с удалением марганца из подземных вод в том случае, если специалистами фиксируется ПО не выше 9,5 мгО/л. Обязательным условием является содержание двухвалентной формы Fe – окисляясь, железо способствует переходу Mn2+ в трехвалентную или четырехвалентную форму. Оптимальное соотношение между Fe (II) и Mn – 1:7. При несоблюдении этого условия следует применить сульфат железа.

Установки для проведения аэрации состоят из устройств для окисления кислородом, отстойников и осветлителей. При очищении артезианских скважин установка контактных резервуаров не требуется.

Удаление с использованием перманганата калия позволяет избавиться от солей опасного вещества как в подземных, так и в поверхностных водах. Добавление реагента становится причиной образования малорастворимого оксида, выпадающего в виде осадка – хлопьев, обладающих высокой способностью к впитыванию. Деманганация с таким катализатором возможна при показателе pH 8,5. На 1 мг вещества потребуется 1,92 мг окислителя.

Перманганат калия помогает устранить не только соли Mn2+, но и двухвалентное железо, позволяя улучшить органолептические характеристики – цвет, запах и вкус. При соблюдении пропорции 2 мг реагента на 1 мг вещества происходит окисление до 97% марганца, содержащегося в источнике.

Последним этапом очистки становится добавление коагулянта, способствующего удалению продуктов, образовавшихся в результате произошедшей химической реакции, а также появившейся взвеси. Далее жидкость поступает в фильтр с песчаным наполнителем для последующей обработки. Также возможно применение ультрафильтрующих приборов для деманганации. Для очистки подземных источников рекомендуется добавлять к применяемому реагенту активированную кислоту или флокулянты для получения более крупных хлопьев.

Наименование	Внешний вид
Системы умягчения воды и удаления растворенного железа RFS периодического действия
Системы умягчения воды и удаления растворенного железа RFS непрерывного действия
Бытовые умягчители и обезжелезиватели воды

Удаление путем каталитического окисления

В данном случае процессы схожи с обезжелезиванием – оксиды вещества, задерживаясь на поверхности зернистого наполнителя оборудования для фильтрации, подвергаются катализации окисления. При пропуске через прибор воды, прошедшей аэрацию, на частицы фильтрующей загрузки выпадает осадок – гидроксид Mn (IV), который впитывает ионы двухвалентной формы, обеспечивая непрерывный процесс окисления при практически нулевом расходе.

Применение модифицированного наполнителя для удаления марганца из подземных вод

Подобный метод используется для повышения эффективности работы установки, увеличения ее срока службы и минимизации затрат реагента. Он представляет собой пропуск через наполнитель фильтрующего прибора растворенного сульфата железа и перманганата калия с последующим воздействием на загрузку трехзамещенного фосфорнокислого натрия или натриевой соли серной кислоты. При этом подача осуществляется сверху, а скорость проведения процессов фильтрации составляет от 8 до 10 м/ч. Создание каталитической пленки возможно и с применением 0,5% растворенного MnCl2, совместно с перманганатом калия проходящего через зернистый наполнитель.

Использование реагентов и ионный обмен

Наиболее эффективно хлорирование и озонирование. При выборе этих способов окислительные процессы займут от 10 до 15 минут при показателе pH 6,5-7,0. На 1 мг двухвалентной формы Mn требуется 1,45 мг озона с учетом того, что в процессе обработки происходит разложение реагента оксидами вещества, требующее повышения порции. На дозу влияют следующие факторы:

• значение pH;
• время действия окислителей;
• особенности работы выбранного оборудования;
• наличие органики.

Еще одним способом, используемым для удаления железа и марганца, является метод ионного обмена, осуществляемый путем обработки с использованием смол-катионитов. Подобная технология позволяет добиться смягчения воды. Часто деманганацию осуществляют с использованием синтезированных цеолитов, применяющихся в качестве ионитов. Эти вещества отличаются высокой эффективностью и длительным сроком службы.

Особенности удаления марганца из подземных вод с применением перманганата калия

Подобный метод активно используется в том случае, если помимо Mn в источнике присутствует и железо. Он представляет собой фильтрация части углекислоты, сопровождающееся повышением pH, и последующую активацию процессов окисления. В результате гидролиз солей ускоряется, как и их флокуляция.

Под воздействием кислорода двухвалентная форма Mn становится трех-, а после и четырехвалентной. Реакция происходит при рН = 9...9,5. Лишь в этом случае образуется гидроокись, которая выпадает в осадок.

При меньшем значении pH вещество, не подлежит окислению – даже с использованием катализатора. В этом случае рекомендуется добавлять известь или соду для подщелачивания, а также применять осветлители или отстойники. При этом не стоит забывать о том, что очистка от Mn путем уменьшения кислотности будет оптимальным вариантом лишь в сочетании с глубоким умягчением.

Если в проведении последней процедуры нет необходимости, поднятие pH содой или известью до 10 может привести к усложнению дальнейшей очистки.

При удалении солей жесткости с использованием реагентов одновременно с деманганацией уровень калия и магния снижается, а содержание Mn в источнике не поднимается выше 0,02 мг/л.

Каким образом можно ускорить процесс окисления

Для этих целей воду с находящимся в ней кислородом прогоняют через контактный фильтр с белым песком (материалом, полученным в результате дробления кварца), вступившим в реакцию с окислами марганца. MnO2 и особой загрузочный материал представляют собой катализаторы, основная задача которых – ускорение процесса окисления.

Какой метод можно считать наиболее эффективным

Стабильно высокие результаты у обработки перманганатом калия. Этот реагент не требует использования сложных систем, для его правильного дозирования достаточно простого визуального и химического контроля.

Компания «Гидросистемы» предлагает свои услуги по водоочистке и водоподготовке – мы используем последние разработки и готовы поделиться с вами накопленным опытом. Мы изготавливаем оборудование для деманганации и представляем продукцию известных брендов (Honeywell, Топос, Atoll и т.д.). Сотрудничая с нами, вы выбираете качество оказываемых услуг и неизменную надежность систем очистки. Мы проведем необходимые анализы, подберем метод обработки и предоставим вам автоматизированный комплекс, отвечая за его гарантийное и сервисное обслуживание. Обращайтесь к нашим специалистам, чтобы заказать промышленные системы и фильтры для бытовой очистки питьевой воды от марганца.