Очистка воды

Дистилляция как способ очистки воды известна давно. Фактически принцип дистилляции в точности повторяет всем известный принцип круговорота воды в природе. Вода испаряясь, переходит из жидкости в пар, при этом освобождаясь от всех примесей, содержащихся в ней. Для ускорения этого процесса в современных дистилляторах воду подогревают до температуры 100 С, чаще всего, используя для этого электрический нагреватель. В процессе кипения идет интенсивное преобразование воды в пар, при этом вся органика, растворенные и нерастворенные в воде вещества, механические примеси, металлы и др. оказываются слишком тяжелыми, чтобы подняться вместе с паром, и образуют осадок.

Мембранный метод очистки воды достаточно широко используется в промышленной водоподготовке. Основная задача мембранных систем – “тонкая” доочистка воды от вирусов, бактерий, простейших микроорганизмов или производство питьевой воды высокого качества. Что не мешает таким системам отлично справляться с проблемой обезжелезивания воды. Микрофильтрационные мембраны могут фильтровать трехвалентное железо, ультра- инанофильтрационные – легко справятся с органическим, коллоидным и бактериальным, железом, а мембраны, работающие по принципу обратного осмоса, очищают воду практически от всех форм растворенного органического и неорганического железа.

Метод ионного обмена используется для кондиционирования воды в современных умягчителях. Основным материалом для этого метода являются специальные синтетические ионообменные смолы (катиониты). Однако свойство этих смол удалять из воды не только кальций и магний , но и ионы других двухвалентных металлов обусловило применение их в современных установках обезжелезивания. Причем удалять они могут не только двухвалентное железо, но и сопутствующий ему марганец, с которым не могут справиться системы обезжелезивания , основанные на каталитическом методе или методе окисления.

Метод обезжелезивания каталитическим окислением на сегодня является наиболее распространенным методом, применяемым в современных компактных установках обезжелезивания воды высокой и средней производительности. Суть метода заключается в том, что окисление железа, содержащегося в воде (т.е. его переход из двухвалентной формы в трехвалентную), происходит непосредственно на поверхности гранулированного фильтрующего слоя, который при этом ускоряет реакцию окисления. В качестве фильтрующего слоя чаще всего применяется загрузка на основе MnO2 – диоксида марганца. Благодаря диоксиду марганца, окисление железа происходит очень быстро, а полученный нерастворимый осадок остается на поверхности фильтрующих гранул и при обратной промывке смывается в дренаж. Таким образом, фильтрующая гранулированная загрузка одновременно является и окислителем, и фильтром. Иногда в воду могут добавляться также дополнительные окислители, чаще всего KMnO4 – перманганат калия, более известный как марганцовка. Перманганат калия в установках обезжелезивания используется не только в качестве ускорителя (катализатора) химической реакции, но и выполняет функцию регенерации фильтрующего слоя, препятствуя вымыванию из него марганца. Применяют периодическую или непрерывную регенерацию.

Общими недостатками метода обезжелезивания каталитическим окислением являются:

- системы обезжелезивания, основанные на таком методе, малоэффективны против органического железа. Кроме того, органическое железо со временем накапливается на поверхности гранулированного фильтрующего слоя, образуя органическую пленку, которая в свою очередь изолирует катализатор MnO2 от воды. Таким образом, способность фильтрующей загрузки удалять железо значительно снижается, ведь при отсутствии ускорителя химическая реакция окисления протекает очень медленно;

- малоэффективен при концентрации железа более 15мг/л, особенно, если наряду с железом, в воде присутствует и марганец

• Метод обезжелезивания окислением
• Метод обезжелезивания каталитическим окислением
• Метод обезжелезивания ионным обменом
• Мембранный метод обезжелезивания
• Метод обезжелезивания дистилляцией