Станции обезжелезивания воды

Железо в природных водах может находиться в виде ионов Fe²⁺ и Fe³⁺, неорганических и органических коллоидов, комплексных соединений и тонкодисперсной взвеси. В подземных водах при отсутствии растворенного кислорода железо обычно находится в виде солей двухвалентного железа. Такая вода в открытой емкости со временем желтеет, ввиду окисления железа до трехвалентного, которое окрашивает воду и может выпадать в осадок. В поверхностных водах железо, в основном, содержится в органических комплексах или образует коллоидные и высокодисперсные взвеси.

Наличие в воде большого количества железа придает ей неприятный привкус, делает ее непригодной для хозяйственно-проиводственного потребления и вызывает отложения в трубах водопроводной сети. В соответствии с требованиями ГОСТа содержание железа в воде хозяйственно-питьевых водопроводов не должно превышать 0,3 мг/л. Некоторые производства предъявляют к воде еще более жесткие требования. В подземных водах железо чаще всего встречается в растворенном состоянии в виде двууглекислого соединения Fe(HCO₃)₂.

В водах поверхностных источников железо может находиться в виде органических соединений (гуминовокислое железо) или в виде сернокислого соединения FeSO₄.

Метод обезжелезивания зависит от формы содержания железа в воде.

Применяют следующие методы обезжелезивания:

- безреагентный, осуществляемый путем аэрации, отстаивания и фильтрования;

- реагентный (коагулирование, хлорирование, известкование);

- метод катионного обмена, применяемый в том случае, когда кроме обезжелезивания необходимо умягчать воду с помощью катализаторов.

Правильно выбрать метод можно только пробным обезжелези­ванием.

Метод очистки выбирается, как правило, на основании технологических или аналитических исследований по обезжелезиванию.

Для подземных вод целесообразно применение метода упрощенного аэрирования с фильтрованием. Этот метод применяется для вод с содержанием железа до 10 мг/л, в том числе до 70 % двухвалентного железа. Двууглекислое железо – нестойкое соединение, которое в контакте с воздухом легко распадается.

В результате реакции 1 мг гидролизовавшегося железа выделяется 1,57 мг/л свободной углекислоты CO₂, щелочность воды при этом снижается на 0,036 мг·экв/л. Эта реакция интенсивно протекает при аэрации, которая осуществляется путем разбрызгивания воды на контактных или вентиляторных градирнях. Образовавшийся гидрат закиси железа Fe(OH)₂, соединяясь с кислородом, превращается в коллоидную гидроокись железа Fe(OH)₃, которая при коагуляции превращается в окись железа Fe₂O₃·3H₂O, выпадающую в осадок в виде хлопьев.

Процесс обезжелезивания аэрацией зависит от рН воды, он протекает тем быстрее, чем выше рН. Для повышения рН воды необходимо удалять из нее углекислоту СО₂.

Метод обезжелезивания воды аэрацией является наиболее дешевым, так как не требует никаких реагентов.

К другим безреагентным методам можно отнести метод аэрирования с последующим отстаиванием и фильтрованием, фильтрование в слое взвешенного осадка и т.д.

К реагентным методам относятся: методы аэрирования в сочетании с обработкой хлором или перманганатом калия; метод обезжелезивания воды коагулированием, отстаиванием и фильтрованием; метод коагулирования или хлорирования с последующим отстаиванием и фильтрованием и др.

Конструкции фильтров для обезжелезивания воды аналогичны конструкциям для ее осветления и обесцвечивания.

Выбор конкретного метода и оборудования определяется технико-экономическим анализом.

Дата добавления: 2014-12-27