Как удалить марганец из воды в скважине: как очистить и убрать железо с помощью фильтра

Особенности образования Mn в воде

Марганец находится под землей в виде растворимой соли в двухвалентной форме. Из почвы он переходит в почву в результате доставки минеральных и минеральных компонентов, выщелоченных из почвы. Еще одна причина для поступления — процессы распада растительных клеток.

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

• появляется характерный черный осадок;
• жидкость мутнеет и приобретает желтоватый или очень темный цвет;
• у человека, который постоянно находится в контакте с водой, почернеют пальцы и ногти.

Специалисты, проектирующие очистные сооружения, должны преобразовывать двухвалентную форму, делая вещество нерастворимым, то есть трехвалентным или четырехвалентным. Аналогичный переход осуществляется при окислении Mn. После воздействия реагентов гидроксиды вещества приобретают разную валентность и выпадают в осадок. Mn (VI), нанесенный на определенный наполнитель фильтрующего устройства, ускоряет окисление Mn2 + за счет взаимодействия с кислородом.

Особенности удаления марганца из воды

Для большей эффективности очистки необходимо следить за уровнем pH — оптимальное значение будет между 9,5 и 10,0. При использовании реагентов или озонирования возможна успешная деманганация со значением от 8,0 до 8,5. Озон — один из самых сильных окислителей. После нанесения эффективность очистки может быть достигнута при различных значениях pH. Для химической реакции с участием 1 мг вещества в двухвалентной форме требуется 0,291 мг кислорода.

Методы деманганации воды

Марганец чаще встречается вместе с железом, но процесс деманганизации намного сложнее, чем процесс удаления железа. В некачественных системах водоподготовки это видно сразу: после аэрации и фильтрации содержание железа снизилось до 0,05 мг / л и ниже, а содержание марганца осталось неизменным или несколько уменьшилось — на 10-15% от исходного значения, оставаясь выше предельно допустимой нормы… Отсюда следует, что при проектировании систем качественной очистки воды особое внимание следует уделять деманганизации наиболее подходящим методом из перечисленных ниже.

Глубокая аэрация с последующим фильтрованием

На первом этапе очистки свободный диоксид углерода извлекается из воды под вакуумом, что повышает значение pH до 8,0-8,5. Для этого используется вакуумный выталкивающий аппарат, при этом вода в вытяжной части диспергируется и насыщается кислородом воздуха. Затем вода отправляется на фильтрацию через сыпучую загрузку, например, кварцевый песок.

Глубокая аэрация и фильтрация эффективны, когда окисляемость перманганата исходной воды не превышает 5 мгО / л. Если показатель выше, то, скорее всего, марганец содержится в виде органических комплексов, то есть результаты метода ухудшаются.

В воде обязательно присутствие двухвалентного железа, при окислении которого образуется гидроксид железа, адсорбирующий Mn2 + и каталитически окисляющий его. Соотношение концентраций Fe2 +: Mn2 + не должно быть меньше 7: 1. Если это соотношение не достигается в исходной воде, сульфат железа (сульфат железа) также дозируется в воду).

Деманганация перманганатом калия

Метод успешно применяется для воды из любого источника: удаляет сульфат марганца MnSO4, коллоидные соединения из поверхностных водоемов, двухвалентный бикарбонат марганца Mn (HCO3) из подземных.

Когда перманганат калия вводится в воду, растворенный марганец окисляется с образованием плохо растворимого оксида марганца. Оксид марганца, выпавший в виде хлопьев, имеет сильно развитую удельную поверхность — около 300 м2 на 1 г осадка, что определяет его высокие абсорбционные свойства. Осадок является хорошим катализатором, позволяющим демангировать при pH 8,5.

Для удаления 1 мг Mn2 + требуется 1,92 мг перманганата калия. Это вещество очищает воду не только от марганца, но и от железа во всех его формах, а также улучшает органолептические свойства воды.

Практика использования этого метода показывает, что доза перманганата калия должна составлять 2 мг на каждый мг марганца, при этом Mn2 + окисляется до 97%. После перманганата калия вводится коагулянт для удаления продуктов окисления и взвешенных веществ, а затем фильтруется на песчаном слое. При очистке марганца из грунтовых вод активированная кремниевая кислота вводится параллельно с перманганатом калия в соотношении 3-4 мг / л или флокулянтами. Это позволяет хлопьям оксида марганца стать крупными.

Каталитическое окисление марганца

Каталитический эффект на окисление двухвалентного марганца растворенным кислородом оказывает предварительное осаждение оксидов марганца на поверхности зерен фильтрующего материала. Этот процесс подходит как для удаления железа, так и для деманганизации воды.

При необходимости в воде после аэрации повышают степень щелочности, поэтому в процессе фильтрации на зернах песчаной загрузки образуется слой гидроксида марганца Mn (OH) 4. Растворенные ионы Mn2 + адсорбируются с поверхности гидроксида марганца и гидролизуются с образованием трехвалентного оксида марганца Mn2O3. Последний снова окисляется растворенным кислородом до Mn (OH) 4, который снова участвует в процессе каталитического окисления. Как и любой классический катализатор, Mn (OH) 4 практически не расходуется.

Фильтрование через модифицированную загрузку

Этот метод позволяет увеличить срок службы фильтрующей среды за счет закрепления катализаторной пленки из гидроксидов железа и оксида марганца на поверхности зерен. Также метод снижает потребление перманганата калия.

Перед началом фильтрации раствор сульфата железа (FeSO4) и перманганата калия последовательно пропускают через загрузку фильтра снизу вверх, затем загрузку обрабатывают тринатрийфосфатом (Na3PO4) или сульфитом натрия (Na2SO3). Скорость фильтрации родниковой воды, подаваемой сверху вниз, составляет 8-10 м / ч. Точно так же каталитическую пленку можно создать, пропустив 0,5% раствор хлорида марганца и перманганата калия через фильтрующую загрузку.

Введение реагентов-окислителей

Скорость процесса окисления двухвалентного марганца окислительными реагентами ряда: хлор, диоксид хлора (ClO2), гипохлорит натрия, озон — зависит от значения pH исходной воды. При введении хлора или гипохлорита натрия эффект окисления полностью достигается при значениях pH не менее 8,0-8,5 и времени контакта окислителя с водой 60-90 минут. В большинстве случаев (если окислителем является только кислород и pH <7,0) очищенную воду необходимо подщелачивать. Необходимая доза реагента для окисления Mn2 + до Mn4 + по стехиометрии составляет 1,3 мг на каждый миллиграмм растворенного двухвалентного марганца. Фактические дозы намного выше.

Обработка воды озоном или диоксидом хлора

Эта обработка намного эффективнее. Процесс окисления марганца завершается в течение 10-15 минут при значении pH воды 6,5-7,0. Стехиометрическая доза озона составляет 1,45 мг, а диоксида хлора — 1,35 мг на 1 мг двухвалентного марганца. Однако при озонировании воды озон подвергается каталитическому разложению оксидами марганца, поэтому дозу необходимо увеличить. Указанные количества окислителей KMnO4, ClO2, O3 являются теоретическими. На практике дозы окислителей зависят от значения pH, времени контакта окислителей с водой, образовавшихся отложений, содержания органических веществ, конструкции устройства и могут быть увеличены по сравнению с теоретическими количествами:

• для KMnO4 — 1-6 раз,
• по ClO2 — 1,5-10 раз,
• для О3 — 1,5-5 раз.

Признаки, указывающие на превышение концентрации

Большинство людей пьют воду, содержащую марганец и другие металлы, даже не подозревая об этом. Держите запястье на запястье, чтобы вовремя устранить угрозу.

Признаки, указывающие на избыток марганца в воде:

• 
  желтые или красные полосы на трубах;
• металлический привкус воды;
• желтый цвет на вещах после стирки;
• изменить оттенок гипса;
• появление мутного осадка;
• ржавчина;
• низкая теплоотдача батарей в отопительный период;
• весы на бытовой технике и технике.

Они узнают, что воду нужно очищать от изменившегося запаха (даже незначительные нотки нового аромата в воде — серьезный знак). В отстоявшейся воде появляется осадок, на посуде остается черный налет, а при длительном контакте с такой жидкостью кожа рук и ногтей темнеет.

Вы можете сами в домашних условиях убедиться, что в воде содержится лишнее железо и марганец. Выявив хотя бы один фактор, стоит обратиться в медицинскую службу или лабораторию для анализа воды. Результат доставляется в течении 3-7 дней.

Высокая концентрация марганца в организме даст о себе знать:

1. головная боль
2. плохой аппетит
3. судороги
4. потеря силы
5. постоянная сонливость и апатия,
6. аллергические реакции.

Важно! Тяжелые металлы провоцируют появление налета, черных пятен на сантехнике. Ухудшается качество самой воды: густеет консистенция, желтеет оттенок, появляется неприятный терпкий привкус.

Принципы работы фильтрационной системы и удаление марганца из воды

На первом этапе очистки свободный углекислый газ удаляется из воды с помощью вакуума, в результате чего pH повышается до 8,0-8,5. Вакуумный выталкивающий аппарат упрощает выполнение работ, в вытяжной части которой происходит диспергирование воды с последующим насыщением воздуха кислородом. Затем вода подается на фильтрацию через зернистый слой (это может быть кварцевый песок или другой материал). Этот метод очистки применим при окисляемости перманганата до 9,5 мгО / л. Двухвалентное железо обязательно присутствует в воде, при окислении которой образуется гидроксид железа, который каталитически адсорбирует и окисляет Mn2 +. Соотношение концентраций Fe2 + / Mn2 + не должно быть меньше 7/1. Если такое соотношение не может быть достигнуто в исходной водной среде, добавляют сульфат железа.

Очистка воды от марганца перманганатом калия

Метод применим к поверхностным и грунтовым водам. Когда перманганат калия вводится в воду, растворенный марганец окисляется, что приводит к образованию плохо растворимого оксида марганца. Осажденный оксид в виде хлопьев имеет значительную развитую удельную поверхность — около 300 м2 на 1 г осадка. Осадок является отличным катализатором, который обеспечивает удаление примесей при pH около 8,5. Для удаления Mn2 + в количестве 1 мг требуется 1,92 мг перманганата калия. Как мы уже писали выше, перманганат калия удаляет из воды как марганец, так и железо в любой форме. Кроме того, удаляются неприятные запахи, благодаря впитывающим свойствам они усиливают вкус воды. Практические данные по очистке воды от марганца перманганатом калия показывают, что на 1 мг марганца необходимо использовать 2 мг вещества, процент окисления составит до 97%. Mn2 +. После перманганата для удаления продуктов окисления, взвешенных веществ вводится коагулянт. Затем вода фильтруется на установке для загрузки песка. При очистке грунтовых вод от марганца активированная кремниевая кислота или флокулянты вводятся параллельно с перманганатом. Это позволяет увеличить размер чешуек оксида марганца.

Очистка воды от марганца каталитическим способом

При очистке воды от марганца и железа предварительное осаждение оксидов на поверхности зерен фильтра оказывает каталитическое действие на окисление двухвалентного марганца кислородом (используется растворенный кислород). В процессе фильтрации предварительно аэрированной и, при необходимости, подщелачиваемой воды на зернах песочного фильтра образуется осадок гидроксида марганца Mn (OH) 4. Ионы Mn2 + адсорбируются гидроксидом марганца и гидролизуются с образованием Mn2O3. Последний элемент окисляется до Mn (OH) 4 растворенным кислородом и снова участвует в каталитическом окислении. Как и любой классический катализатор, элемент Mn (OH) 4 практически не расходуется.

Очистка воды от марганца на модифицированной загрузке

Для увеличения срока службы фильтрующего материала за счет прикрепления пленки катализатора на основе оксида марганца и гидроксидов железа на поверхности зерен, для снижения расхода перманганата калия чаще всего используется именно модифицированная загрузка. Перед началом процесса фильтрации раствор сульфата железа (FeSO4) с перманганатом калия сначала пропускают через загрузку фильтра, затем загрузку обрабатывают тринатрийфосфатом (формула Na3PO4) или сульфитом натрия (Na2SO3). Примерная скорость фильтрации воды будет 8-10 м / ч. Каталитическая пленка может быть изготовлена ​​таким же образом, пропуская 0,5% раствор хлорида марганца с перманганатом калия через фильтрующий слой.

Очистка воды от марганца введением реагентом

Скорость окисления двухвалентного марганца хлором, диоксидом хлора, озоном или гипохлоритом натрия зависит от pH исходной воды. При введении гипохлорита натрия или хлора эффект окисления полностью достигается при pH 8,0-8,5, а время контакта воды с окислителем — полтора часа. В большинстве случаев очищенную воду делают щелочной. Необходимая доза реагента для превращения Mn2 + в Mn4 + составляет 1,3 мг на каждый миллиграмм растворенного двухвалентного марганца. Фактические дозы будут выше.

Очистка воды от марганца диоксидом хлора или озоном

Этот вид лечения — один из самых эффективных. Процесс окисления марганца занимает всего 10-15 минут при значении pH 6,5-7,0. По стехиометрии доза озона составляет 1,45 мг, диоксида хлора — 1,35 мг на миллиграмм двухвалентного марганца. Но поскольку озон подвергается каталитическому разложению оксидами марганца, дозу необходимо увеличивать. Все указанные количества KMnO4, ClO2, O3 верны, но являются чисто теоретическими. Практические дозы окислителей зависят от pH, времени контакта окислителя и воды отложений, содержания органических примесей и других показателей.

Очистка воды от марганца ионным обменом

Очистка воды от марганца ионным обменом, как и железа, происходит при катионизации водорода и натрия. Техника рекомендуется, если требуется глубокое размягчение, удаление железа и марганца.

Используемые технологии

Чаще всего специалисты применяют глубокую аэрацию с последующим пропусканием жидкости через фильтр. Эта процедура проходит в несколько этапов. На первом этапе с помощью вакуумных эжекционных установок выделяется свободный углекислый газ для повышения значения pH до определенных значений (от 8,0 до 9,5-10,0), эмульгирования и обогащения кислородом. На последующем этапе очистки происходит фильтрация с использованием гранулированного наполнителя.

Рассмотренная выше технология эффективно справляется с удалением марганца из грунтовых вод в том случае, если специалисты устанавливают в ПО не более 9,5 мгО / л. Обязательным условием является содержание двухвалентной формы Fe — при окислении железо способствует переходу Mn2 + в трехвалентную или четырехвалентную форму. Оптимальное соотношение Fe (II) к Mn составляет 1: 7. Если это условие не выполняется, следует использовать сульфат железа.

Системы аэрации состоят из устройств окисления кислорода, осветлителей и осветлителей. При очистке артезианских колодцев установка контактных емкостей не требуется.

Удаление перманганатом калия устраняет соли опасного вещества как в грунтовых, так и в поверхностных водах. Добавление реагента вызывает образование плохо растворимого оксида, который выпадает в виде осадка — хлопьев с высокой абсорбционной способностью. Деманганизация с таким катализатором возможна при pH 8,5. На 1 мг вещества потребуется 1,92 мг окислителя.

Перманганат калия способствует выведению не только солей Mn2 +, но и двухвалентного железа, позволяя улучшить органолептические характеристики — цвет, запах и вкус. Если соблюдается пропорция 2 мг реагента на 1 мг вещества, окисление происходит на 97% марганца, содержащегося в источнике.

Последний этап очистки — добавление коагулянта, который помогает удалить продукты, образовавшиеся в результате произошедшей химической реакции, а также образовавшуюся суспензию. Затем жидкость поступает на песочный фильтр для дальнейшей обработки. Также возможно использование ультрафильтрационных устройств для деманганизации. Для очистки подземных источников рекомендуется добавлять в реагент, используемый для получения более крупных хлопьев, активированную кислоту или флокулянты.

Чем опасна такая вода для человека

Когда в воде много марганца, после длительного контакта с ним руки и ногти обязательно почернеют

Конечно, в небольших количествах марганец может быть необходим, а также очень полезен для человека — для работы гипопетеза, кроветворных функций, а также для гонад. Магний попадает в организм человека с пищей животного и растительного происхождения. Взрослому человеку необходимо от 2,5 до 5 мг элемента в день. Детям, которым еще не исполнился год — 1 мг. Детям от года до 15 лет — 3 мг.

Однако превышение нормы крайне опасно. 40 мг в сутки — суточная доза, которая уже считается токсичной. Кроме того, особенно опасно отравление марганцем, которое длится неделями и месяцами, день за днем. Со временем это приводит к:

• к ухудшению состояния скелета человека;
• снижение мышечного тонуса;
• развитие атрофии мышц;
• возникновение аллергии;
• появление проблем с почками, печенью, тонким кишечником;
• повышенная нагрузка на мозг.

В список последствий системного воздействия марганца также входит угроза развития ужасных заболеваний, таких как рак и болезнь Паркинсона.

Спровоцировать отравление может марганцевая вода, при которой больной будет жаловаться:

• головокружение и головная боль;
• судороги и острая боль в спине;
• частые перепады настроения;
• апатия и общее упадок сил;
• нежелание есть.

Для маленьких детей питьевая вода с высоким содержанием марганца чревата проблемами с интеллектуальным развитием. Не менее опасна стихия для психики взрослых людей.

Вначале все нарушения, связанные с нервной системой, носят исключительно функциональный характер. Человек чаще начинает чувствовать переутомление и сонливость. Он также имеет:

• слабость в ногах и руках (периодически они немеют);
• признаки вегетативной дистонии;
• повышенное потоотделение и снижение мышечного тонуса.

Изменения влияют и на привычный образ жизни человека:

• прежняя характерная активность больного внезапно резко снижается;
• сфера человеческих интересов ограничена и становится крайне ограниченной;
• появляются пробелы в памяти, которых раньше не было;
• способность к ассоциативному мышлению снижается.

Сам человек обычно не замечает пугающих симптомов, но чаще отменяет их, например, от авитаминоза или переутомления от тяжелой работы. Из-за этого невозможно вовремя распознать источник заболевания — повышенную концентрацию марганца в организме — и проблемы в организме начинают нарастать.

Растворенный в воде марганец окисляется медленнее, чем железо, и его гораздо труднее удалить из воды

На следующем, втором этапе работоспособность человека снижается еще больше. Он постоянно сонный. Замедляется скорость движения, ослабевает мимика, начинает наблюдаться непроизвольное сокращение мышц.

Помимо внешнего, могут быть внутренние проявления. Нарушаются эндокринные железы жертвы, что приводит к онемению конечностей.

Часто именно на этом этапе можно установить причину заболевания. Поступление марганца в организм прекращается, но долго восстанавливается после теста. И, скорее всего, у пациента не так много шансов на полное выздоровление.

Также в организме может начаться третья стадия отравления. Это паркинсонизм, индуцированный марганцем, при котором у пациента есть:

• еще большие проблемы с двигательной активностью;
• изменение характерной походки, появление пареза стоп — характерных для ходьбы, при которой стопа начинает волочиться по земле;
• трудности в общении, задержка речи.

Меняется и почерк пациента.

Лицо человека становится похожим на маску. В психике также происходят драматические изменения. Они могут быть совершенно разными: проявляются как в виде постоянной апатии, так и, наоборот, переходят в самодовольную эйфорию. Отсюда и перепады настроения, возникающие у пациента — от смеха без причины до плача.

Помимо этих проявлений употребление марганцевой воды может привести к другим проблемам со здоровьем:

• появление аллергии на марганец и другие вещества;
• развитие мочекаменной болезни;
• закупорка сосудов;
• проблемы с печенью;
• нарушения вегетативно-сосудистой системы;
• болезни легких.

Удаление путем каталитического окисления

В этом случае процессы аналогичны удалению железа: оксиды вещества, стойкие на поверхности гранулированного наполнителя фильтрационного оборудования, катализируются окислением. Когда газированная вода проходит через устройство, на частицах фильтрующей загрузки осаждается осадок — гидроксид Mn (IV), который поглощает ионы двухвалентной формы, обеспечивая непрерывный процесс окисления с практически нулевым потреблением.

Норма содержания

Анализ воды можно провести в сантехнике или в частной лаборатории, результаты выдаются через 3-7 дней

Наличие в воде марганца — это нормально. Важно, чтобы его количество не превышало определенных пределов. Согласно действующим в России стандартам, присутствие элемента в питьевой воде не должно превышать 0,1 миллиграмма на литр. Аналогичное правило касается воды, предназначенной для бытовых нужд.

При этом стандарты СанПиН на воду из колодцев и колодцев менее жесткие. В воде из нецентрализованной водопроводной сети не должно быть избытка марганца более 0,5 мг / л.

При не очень большом (но, к сожалению, уже опасном для человека) превышении этой нормы марганца в воде самостоятельно обнаружить его сложно. Особые приметы, на которые домовладелец может обратить внимание, появляются только тогда, когда содержание предмета возмутительно, в том числе:

• в водопроводной воде появился желтоватый оттенок;
• неприятный терпкий вкус воды до и после закипания, который ощущается также в чае или кофе (и не только в чистой воде);
• необычный запах;
• черный осадок, который легко увидеть в отстоянной воде;
• на трубах появляются темные пятна неизвестного происхождения;
• резкое похолодание в квартире, видимо связанное с засорением труб.

За содержанием марганца в колодезной воде необходимо постоянно следить. Рекомендуется регулярно брать пробы, чтобы уберечь вас от проблем.

При этом следует учитывать, что количество марганца, содержащегося в воде, зависит от многих факторов, в том числе от сезона. В холодные месяцы этот показатель немного выше, и это связано с сезонным застоя воды. А весной и летом показатель резко снижается.

Применение модифицированного наполнителя для удаления марганца из подземных вод

Подобный метод используется для повышения эффективности установки, увеличения срока ее службы и минимизации стоимости реагента. Это прохождение растворенного сульфата железа и перманганата калия через наполнитель фильтрующего устройства с последующим воздействием нагрузки тризамещенным фосфатом натрия или натриевой солью серной кислоты. В этом случае подача осуществляется сверху, а скорость фильтрационных процессов составляет от 8 до 10 м / ч. Создание каталитической пленки также возможно при использовании 0,5% растворенного MnCl2 вместе с перманганатом калия, проходящим через гранулированную загрузку.

Фильтры для очистки воды от железа и марганца: основные материалы

Давайте посмотрим на наиболее распространенные фильтрующие материалы, используемые для удаления марганца:

1. Пакеты фильтров Birm. Установлены устройства под аэраторами.
2. Bewaclean — решение, аналогичное предыдущему. Кроме того, этот фильтр регулирует кислотность очищенной воды.
3. Зеленый песок: помимо марганца и железа фильтр также удаляет сероводород. Для регенерации используется перманганат калия.
4. это более компактный аналог Greensand с pH 6,2-8,5.
5. Пиролокс — это минеральная форма диоксида марганца. Не требует химической регенерации.

Любой фильтрующий материал необходимо время от времени очищать, пропуская через него воду на высокой скорости в направлении, противоположном нормальному. После мытья воду нельзя использовать для еды и питья.

Чем опасно повышенное содержание марганца

Этот элемент негативно влияет на сантехнику, бытовую технику и здоровье человека.

Воздействие на гидравлическую систему:

• марганец оставляет отложения в водопроводных трубах, что сокращает срок их службы;
• лестничные модули на бытовую технику;
• контакт с загрязненной водой оставит пятна.

Влияние на здоровье:

• повышается утомляемость, снижается память, ухудшается общее состояние нервной системы;
• отрицательно сказывается на состоянии скелета;
• способствует развитию аллергических реакций;
• марганец имеет тенденцию оседать в организме, постепенно превращаясь в отходы.

Учитывая серьезные последствия высокого содержания этого вещества, воду необходимо полностью очищать от марганца. Однако нужно понимать, что в первую очередь нужно сдать анализ воды в лабораторию. А уже зная точное содержание, можно спланировать мероприятия по очистке.

Повышенная жесткость и методы борьбы с ней

Говоря о жесткости, чаще всего понимают содержание в воде ионов кальция. В этом есть доля правды. Но катионы магния также играют роль в формировании жесткости, и среди анионов преимущественно участвуют ионы углеводородов.

определить, присуща ли вашему источнику твердость, довольно легко: об этом свидетельствуют налеты на нагревательных приборах, чайниках, беловатая пленка на поверхности чая или кофе.

Вред повышенной жесткости и нормирование ее в питьевой воде

Проблему необходимо решать, ведь лестница негативно сказывается на работе оборудования и состоянии трубопроводов, а жесткость не лучшим образом сказывается на организме человека и животных.

Известковый налет на нагревательном элементе

1. Покрытый коркой нагревательный элемент стиральной, посудомоечной машины или нагревательный элемент водонагревателя не только не сможет выполнять свою функцию, но и полностью выйдет из строя.
2. Из-за того, что моющие средства хуже пенится в жесткой воде, ими сильно злоупотребляют.
3. Жесткая вода вызывает образование камней в почках, а также потерю эластичности сосудов, ухудшение состояния кожи и пищеварительной системы.

Стандарт жесткости питьевой воды СанПин составляет 7 мг-экв / л. Для техники, особенно для нагрева, чем ниже жесткость, тем лучше.

Если на ваших устройствах активно образуется накипь, стоит отправить воду на анализ в лабораторию и с результатами обратиться в компанию по очистке воды. На сегодняшний день существует множество готовых решений, позволяющих довести воду по жесткости до нормативной.

Варианты умягчения воды и их принципы

Процесс удаления солей жесткости из воды называется умягчением.

Есть много самых распространенных методов умягчения воды.

1. Термическое умягчение основано на осаждении солей кальция при нагревании воды. Они используют эту технику в основном в промышленных масштабах, а также для получения дистиллированной воды.

2. На очистных сооружениях по всему городу воду часто смягчают путем добавления реагентов, которые приводят к осаждению соединений кальция или магния. Затем вода фильтруется. В загородном доме этот метод не получил распространения, так как необходимо избавляться от осадка с фильтров и точно рассчитывать дозу реагента.

3. Умягчение воды с помощью ионообменных смол также можно отнести к реактивному методу, поскольку между смолой и солями жесткости происходит химическое взаимодействие.

Принцип действия этого метода удаления кальция и магния заключается в следующем: смолы обогащаются ионами натрия или водорода, которые в конечном итоге проникают в воду, а на их место заменяют кальций и магний. Гранулы смолы представляют собой загрузку, которую заливают в контейнер фильтра. Именно этот метод наиболее популярен среди частных домовладельцев. Помимо фильтра из смолы, в схему входит емкость с реагентом, необходимым для регенерации нагрузки. Через некоторое время смолу нужно будет заменить.

Принцип работы умягчителя ионного обмена

Примечание! При очень высоком индексе жесткости следует учитывать, что ионы кальция и магния со временем будут заменены ионами натрия, чрезмерное содержание которых может сделать воду небезопасной. По этой причине в частных домах ионообменные умягчители используются для подготовки воды для мытья посуды, для ванной и т.д., для питья, например, может быть установлен осмотический фильтр.

4. В повседневной жизни все больше и больше устройств начинают использоваться для уменьшения жесткости обратного осмоса. Установка для умягчения воды этим методом представляет собой канализационный фильтр с мембраной, проницаемой для молекул воды и непроницаемой для примесей, в том числе солей жесткости, а также соединений железа. В системе создается давление, под действием которого вода перетекает из области с высокой концентрацией соли в область с низкой концентрацией, проходя через мембрану, удерживающую соли.

Схема обратного осмоса

При этом, чтобы избежать закупоривания пор мембраны, поток исходной воды направляют параллельно мембране. Таким образом, вода делится на 2 потока: очищенную и концентрированную.

Этот метод позволяет получать воду высокого качества. Но у него есть существенный недостаток. В некоторых случаях происходит чрезмерное опреснение воды, что также вредно для здоровья.

Как очистить воду от растворенного железа?

Для очистки колодезной воды от растворенного железа и марганца в фильтр вводится окислитель.

При реактивном методе очистки воды от железа и марганца в качестве окислителя часто используется сам перманганат калия, часть которого при регенерации фильтра попадает в канализацию. Поэтому, если сточные воды из загородного дома отправляются на биологическую очистку, использовать фильтры с такими фильтрующими материалами недопустимо.

В безреагентном методе очистки воды от оксида железа и марганца из воды кислород в воздухе действует как окислитель, который подается на фильтр компрессором, эжектором или другим способом. Например, в фильтрах Sapphire-BR для удаления инертного железа воздух заполняет верхнюю внутреннюю часть корпуса и пополняется при каждой регенерации фильтра.

Размер фильтра для удаления железа из воды зависит от требуемой пиковой производительности и среднего суточного потребления воды, которые рассчитываются исходя из количества точек забора воды и количества людей, проживающих в доме, или от показаний фактического счетчика воды.

Все заправочные фильтры требуют периодической регенерации, которая выполняется вручную путем простого переключения клапанов или автоматически с помощью регулирующего клапана (электромеханического или электронного). Стоимость фильтров для обезжелезивания с ручным управлением намного ниже, чем автоматических фильтров.

Однако есть также железо в форме, связанное с органическими веществами (например, гуминовыми). Обычно такая вода имеет цвет от коричнево-желтого до коричневого и не очищается в перечисленных выше средах. Для удаления связанного железа из воды используйте так называемые сапфировые фильтры — «органические ловушки» из серии с ионообменными смолами или удалите связанное железо с помощью окислителя (например, гипохлорита натрия).

Другие примеси, такие как сероводород, также могут мешать очистке воды от железа и марганца. При очень высоком содержании железа в воде (более тридцати раз) применяют двухступенчатые очистители железа или хлорирование. Поэтому ответ на вопрос, как очистить воду из колодца от оксида железа и марганца, — задача непростая, и ее лучше решать на основе физико-химического анализа исходной воды, проконсультировавшись с профессиональными специалистами специалисты, занимающиеся системами очистки воды.

Использование реагентов и ионный обмен

Наиболее эффективны хлорирование и озонирование. При выборе этих методов окислительные процессы занимают от 10 до 15 минут при pH 6,5-7,0. На 1 мг двухвалентной формы Mn требуется 1,45 мг озона с учетом того, что во время обработки реагент разлагается с оксидами вещества, что требует увеличения порции. На дозу влияют следующие факторы:

• значение pH;
• время действия окислителей;
• характеристики выбранного оборудования;
• наличие органических веществ.

Другой метод, используемый для удаления железа и марганца, — это метод ионного обмена, осуществляемый путем обработки катионными смолами. Эта технология позволяет добиться умягчения воды. Деманганизацию часто проводят с использованием синтезированных цеолитов, используемых в качестве ионообменников. Эти вещества отличаются высокой эффективностью и длительным сроком службы.

Особенности удаления марганца из подземных вод с применением перманганата калия

Этот метод активно используют, если помимо Mn в источнике присутствует еще и железо. Это фильтрация части углекислого газа, сопровождающаяся повышением pH и последующей активацией окислительных процессов. В результате ускоряется гидролиз солей и их флокуляция.

Под действием кислорода двухвалентная форма Mn становится трехвалентной, а затем четырехвалентной. Реакция протекает при pH = 9… 9,5. Только в этом случае образуется гидроксид, который выпадает в осадок.

При более низком значении pH вещество не подвержено окислению даже при использовании катализатора. В этом случае рекомендуется добавлять известь или соду для подщелачивания, а также использовать осветлители или отстойники. При этом не забывайте, что очистка от Mn за счет снижения кислотности будет оптимальным вариантом только в сочетании с глубоким умягчением.

Если в последней процедуре нет необходимости, повышение pH с помощью соды или извести до 10 может еще больше усложнить очистку.

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

Система очистки воды от железа и марганца

В конкретной ситуации необходимо подбирать нужную систему, заранее зная состав воды на участке. Очистка воды от железа и марганца имеет разные подходы, разберем их подробнее.

Электромагнитный фильтр

Отличительной особенностью такого устройства для умягчения воды является изменение структуры состава жидкости под действием магнитного поля. Это единственный способ повлиять на сложный ионный состав.

По конструкции электромагнитные фильтры могут иметь несколько вариантов. Отличия заключаются в следующем:

• Представление;
• Габаритные размеры;
• Масса.

Корпус фильтра из полимера или металла. Внутри должен быть магнит с высокой степенью напряженности поля. Фильтр работает так:

• Для облучения жидкости создается магнитное поле;
• Силовые линии пронизывают поток;
• Массовое воздействие способствует модификации растворенных в воде микроэлементов.

Также существует система очистки воды от железа и марганца, а лучше подвидов:

• Магнитный фланцевый. Примитивный подход к очистке проточной воды от песка, иловых отложений. Аналогично установкам грубой очистки.
• Магнитная муфта. Они успешны в тех случаях, когда необходимо очистить жидкость от ферросплавов и ржавчины. Чаще всего такие фильтры ставят на старые трубы.
• Магнитные умягчители. Фильтры легко осаждают магний и кальций, разрушая структуру солей в безопасном состоянии кристаллической решетки. Самый распространенный вариант для частного сектора, если необходимо очистить воду от марганца из колодца.

Фильтр обезжелезиватель

Довольно популярный вариант фильтрации жидкости, а точнее ее окисления. Средства для удаления железа относятся к типу фильтрующего наполнителя. Визуально это герметичный контейнер в форме шара. Внутри последнего находится специальный субстрат с абсорбирующей функцией.

внутрь баллона принято заливать алюмосиликатный сорбент, благодаря этому реагенту происходит окислительная реакция. Жидкость должна проходить через слои обработки и сильно обогащаться кислородом, при этом молекулы железа окисляются до трехвалентной формы. В результате на фильтре остается осадок.

Гладить фильтры нецелесообразно только потому, что внутренний наполнитель со временем теряет свои свойства. Этот состав необходимо регенерировать вручную или автоматически. Но самостоятельно сделать это несложно, поэтому для частного сектора чаще всего выбирают именно фильтры в виде баллонов.

Система аэрации

В противном случае такие устройства называют аэрационными фильтрами или колонками. Его можно описать так: это фильтр, в котором жидкость принудительно обогащается кислородом в больших количествах. Это необходимо для окисления железа и его последующей механической фильтрации.

Типы систем вентиляции:

• С давлением;
• Никакого давления.

Разница незначительная: в безнапорной конструкции вода поступает через форсунку, чтобы равномерно распылять струю. Когда маленькие капельки жидкости движутся ко дну фильтра, кислород входит в него, образуя желаемый осадок.

Напорная станция обезжелезивания воды из колодца требует высокого давления в системе за счет автоматического компрессора. В конце процесса окисления твердые частицы железа попадают в механический фильтр.

Важная особенность вентиляционных систем — качество отделки работ. Такие установки обеспечивают воду практически идеального состава, но стоят они очень дорого. Другие технологии уже отошли на второй план.

Для частного сектора предпочтительнее нагнетательная система вентиляции, поскольку это компактное оборудование.

Каким образом можно ускорить процесс окисления

С этой целью кислородсодержащая вода проходит через фильтр в контакте с белым песком (материалом, полученным при измельчении кварца), который вступил в реакцию с оксидами марганца. MnO2 и специальное сырье являются катализаторами, основная задача которых — ускорить процесс окисления.