Наряду с катионами жесткости соединения железа и марганца часто присутствуют в питьевой воде.
Хотя удаление из воды железа и марганца имеет свои особенности, принципиальные схемы и аппараты для осуществления процесса тождественны. В этой связи унифицированная технология фирмы «Эйкос» в некоторых случаях позволяет в одном технологическом процессе избавляться от обоих загрязнителей. Очистка воды от железа и марганца производится путем аэрации и фильтрации.
Исходный уровень железа и марганца не лимитирован.
В подземных водах из артезианских скважин железо обычно содержится в виде бикарбоната закисного железа Fe(HCO3)2. Если используется подрусловая вода или вода из водоносных горизонтов, подпитываемых болотной водой, железо может содержаться в виде комплексных органических соединений. Принципиально, возможно присутствие железа в виде ионов Fe2+ или Fe3+. Процесс окисления кислородом воздуха двухвалентного железа в трехвалентное и гидролиз Fe(HCO3)2 могут быть выражены следующим уравнением:
4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O —> 4Fe(OH)3 + 8CO2
При содержании железа до 10 мг/л и величины рН воды более 6,8 для обезжелезивания можно применять упрощенную схему аэрации, вводя сжатый воздух в трубопровод исходной воды и отфильтровывая частицы Fe(OH)3 в напорных фильтрах. Ввод сжатого воздуха производится из расчета на 1 г Fe2+ 2 л воздуха. На линии сжатого воздуха устанавливается игольчатый вентиль для регулирования его подачи. Так как большие расходы воздуха ухудшают работу фильтра, не следует иметь избыток растворенного кислорода свыше 0,6 мг О2 на 1 мг Fe2+. Cкорость фильтрования обрабатываемой воды принимается равной 5-15 м/ч. Фильтр отключают на промывку при потере напора на фильтре 98 кПа (10 м вод.ст.). Промывка фильтра осуществляется из бака обезже-лезенной водой в течение 20 — 25 мин. На окисление 1 мг Fe2+ в Fe3+ расходуется 0,143 мг кислорода. В результате гидролиза Fe(HCO3)2 содержание свободной углекислоты увеличивается на 1,6 мг, а щелочность обрабатываемой воды уменьшается на 0,036 мг.экв/л. Когда концентрация железа в обезжелезиваемой воде превы-шает 10 мг/л, аэрацию производят в специальных устройствах, а затем фильтруютводу на осветительных фильтрах. Вместо кислорода воздуха для окисления Fe2+ в Fe3+ можно использовать другие окислители, например хлор и перманганат калия, при этом доза хлора (мг/л) будет: DCl2 = 0,7(Fe2+), где Fe2+ — содержание закисного железа в исходной воде, мг/л. Марганец в природных условиях встречается в виде следующих соединений: пиролюзит — MnO2, гаусманит — Mn3O4, браунит — Mn2O3, кроме того, существуют оксиды: MnO, MnO3, Mn2O7, Mn3O4, Mn(OH)2 — гидрат закиси Mn, Mn(OH)4 — гидрат окиси Mn, К2MnO4 — манганат калия (быстро окисляется), КMnO4 — перманганат калия. Так же, как и в случае с железом, продувка воздухом и оптимизация процесса являются необходимыми условиями для полноты осаждения марганца. Вместе с тем граничные значения рН, при которых достигается полнота осаждения марганца, существенно выше, чем для железа.
Очистка производится по схеме
По желанию заказчика в качестве аэраторов могут использоваться титановые пористые элементы, которые являются практически вечными.
Фирма «Эйкос» выпускает комплексы производительностью от 1 до 10000 м3/час в различных модификациях, которые могут быть приспособлены практически к любым условиям эксплуатации. Фирма готова доставить оборудование в любую точку мира, провести его монтаж и запуск в эксплуатацию.