Деманганация воды безреагентными методами

Извлечение марганца из воды без применения реагентов проводится методом усиленной аэрации с последующей фильтрацией на крупнозернистых фильтрах. Этот метод очистки возможен только при высоких показателях рН исходной воды, значения которой должны достигать 9,5. Пыбор способа удаления марганца из воды осуществляется на этапе проектирования

Усиленная аэрация, фильтрация

На начальном этапе очистки проводится снижение кислотности воды путем ее дегазации. Для этого из воды удаляется свободная углекислота, что и способствует повышению значения рН исходной воды в среднем до 8,0. С этой целью используются установки вакуумной эжекции, в эжекторной части которых вода диспергируется и насыщается кислородом воздуха. Затем обработанная вода направляется на блок фильтрации с крупнозернистой загрузкой повышенной грязеемкости, например, кварцевым песком. Обязательно для обеспечения процесса наличиев воде  двухвалентного железа, которое окисляясь образует железа гидроксид, являющийся адсорбентом и катализатором окисления для двухвалентного марганца. Соотношение концентраций железа и марганца должно находиться в пределах 7 к 1. Если в обрабатываемой воде соотношение не соблюдается, дополнительно вносится железа сульфат (железный купорос).

Усиленная аэрация с подщелачиванием, фильтрация

Метод окисления воды кислородом воздуха с ощелачиванием рекомендуется к применению при одновременном содержании в воде марганца и железа. Технологически проводится аэрация исходной воды в специальных водоочистных сооружениях – аэрационных контактных бассейнах, градирнях-дегазаторах, с применением воздуходувок. Глубокой аэрацией можно извлечь из воды значительную часть растворенной углекислоты и, таким образом, повысить рН исходной воды. Повышение рН до необходимого уровня производится внесением щелочного раствора (извести или соды). Дальнейшая очистка производится на одноступенчатых фильтрах при загрязнении в пределах 3 - 5 мг/л, или на двухступенчатых, при больших концентрациях примесей.

Деманганация может проводиться как в напорных, так и в открытых установках. В двухступенчатых схемах очистки воды зачастую дополнительно применяют коагулянты и флокулянты для улучшения осаждения образовавшейся взвеси. На коммунальных водопроводных станциях воду перед подачей в сеть нормализуют – вводятся обеззараживающие реагенты и кислый раствор для коррекции рН.

Возможно применение схем очистки воды с разным набором очистных сооружений, предусматривающих также дополнительный ввод реагентов после аэрации воды. С целью успешного протекания процессов окисления железа и марганца иногда требуется умягчение воды и ее декарбонизация.

Современные методы деманганации

Новым направлением безреагентного кондиционирования вод подземных источников является разработка и внедрение в практику технологии, представленной биореакторами со струйной вакуумной эжекцией и фильтрами с плавающей пенополистирольной загрузкой. На данных установках происходят интенсивные процессы одновременной аэрации и дегазации с биохимическим окислением двухвалентного железа и марганца при совместном их наличии в исходной воде, а также удаление свободной углекислоты, сероводорода, аммонийного азота при значениях рН более 7. При этом в биореакторе с помощью струйных насадок образуются зоны потенциального вакуума, распределяющегося по всей площади и обеспечивающего требуемую степень растворения кислорода атмосферного воздуха в обрабатываемой воде. Одновременно происходит биохимическое окисление соединений марганца и железа в толще крупногранульной пенополистирольной загрузки.