Обезметализатори

1. Въведение

2. природни форми на желязо в вода.

2.1. форми на желязо в повърхностните води.

Хуминови железни комплекси са изключително стабилен комплекс с железни съединения. Следователно процесът на "отстраняване на желязо" на такива комплекси, образувани от достатъчно голям брой стъпки, които се описват по-късно.
Всички данни се отнасят също така да води също и води, получени от така наречените "пясък ямките."

2.2. железни форми skvazhnyh води.

3. Методи за отстраняване на желязо.

Необходимата степен на отделяне на желязо се определя от крайните цели, за които ще се използват тази вода. Въпреки, че до този момент няма нито един универсален метод за комплекс отстраняване на всички съществуващи форми на желязо от водата, но с помощта на специална схема за лечение, все още можете да се постигне желания резултат във всеки конкретен случай.
Окисляване на железен желязо (Fe2 +) кислород, съдържащ се във водата е бавен. скоростта му зависи от рН на средата достигне и приемлив за практически цели при рН> 8.
Например, в затворена система (без въздух) феро желязо (Fe2 +) е напълно окислен за около 24 часа, и в отворена система, в продължение на 4 - 6 часа.
Следователно, за да се засили окисляването на процес желязо алкализиране прибягва до вода, неговото смесване, аерация, обработва се с хлор или някакъв друг окислител. Тази стъпка може да се нарече - предварителна обработка етап за отстраняване на желязо.
По този начин, като цяло, конвенционални методи за предварителна обработка за отстраняване на желязо се основават:

на окислението на железен желязо от атмосферен кислород (проветряване);
за химическа атака на цветни или силни окисляващи съединения (активен хлор, калиев перманганат, водороден прекис, озон и т.н.).

Тези методи позволяват вода за получаване на желязо предварително трансфер от двувалентен до тривалентно състояние да образуват неразтворима железен хидроксид (III).
-Подробно начина предварителна обработка за отстраняване на желязо, ние считаме, по-долу.
Въпреки това, избор на стъпки за отстраняване на желязо пречистване не свършва защото след избиране на метод за предварителна обработка за отстраняване на желязо е необходимо да се избере метод за ускоряване на окислителната реакция, и метод за запазване на неразтворим железен хидроксид (III), които впоследствие могат да бъдат отстранени чрез седиментация и (или) чрез филтруване с добавяне на коагуланти (флокуланти), ако е необходимо.
В момента най-широко използвани за промишлени доставки на отделни предприятия, индивидуалните къщи или метод вила селища е отстраняване каталитичен желязо. Методът се основава на ускоряване на окисляването на двувалентното желязо до тривалентно състояние, в слоя от материал от отделни частици - катализатор отстраняване на желязо.
По този начин реакцията на желязо окисляване се извършва в съда под налягане в насипно състояние на бързо филтри, в което пълнежният слой служи като филтър среда със специални каталитични свойства. Първия катализатор и филтриращите свойства на тези материали са определени от тяхната висока порьозност, която осигурява среда за потока на железен желязо окислителната реакция, и причинява способността да задържат окислява железен в насипния слой. Сравнителни характеристики на катализатори отстраняване на желязо са дадени в таблица 1.
Избор на катализатора се дължи само на нетретирани качеството на водата и желаната скорост на насипни филтруване. Трябва да се има привидно незначителни фактори: рН на водата източник, съвместимостта с катализаторния слой и др дозира реагенти.
Необходимо е да се вземе предвид факторът, който отстраняване на желязо е почти винаги се извършва едновременно с отстраняването на манган от вода, която се окислява е по-трудно от желязо, и при по-високо рН. Това е, когато високо съдържание на манган изходния водата се постига най-добре пропорционално дозиране алкален разтвор за повишаване на рН.
Изглежда всичко ... НЕ! Факт е, че дори и "най-добър катализатор отстраняване желязо" ще бъде в състояние да задържи колоидни частици от желязо в обхвата от 10 - 25 микрона, а останалите "ще непокрит" на подаването на вода. Проучванията показват, че размерът на тези частици е 1 - 7 микрона. Следователно, покритието необходими "полицията филтър", който обикновено е филтърен патрон с дълбочина патрон тип, 5 mm с променлива плътност опаковане на влакната и след филтър 1 микрон.
По този начин, блок диаграма на отстраняването вода желязо на процес в идеалния случай трябва да бъде, както следва:

предварителна подготовка;
каталитичен филтър отстраняване на желязо;
филтър с дълбочина филтърни патрони.

Нека направим кратък анализ на целия процес на етапи за отстраняване на желязо.

4. препарат.

гуляй (т.нар спрей инсталация);
dushirovaniem (спрей в някои първоначално резервоар за вода);
въздух барботиране вода слой;
инжектиране на изтласкване (чрез въвеждане на поток от въздух в потока на водата поради диференциално налягане);
въвеждане на въздушния поток в потока на водата от компресора под налягане (който е най-често се използва).

Размерът на тази реакция в обичайните условия е ниска. За да се цитират един прост пример - докато въздух окисляване на двувалентното желязо до тривалентно състояние е около четиридесет минути.
Вярно в алкална среда на химичното равновесие в горната реакция, се измества още по-надясно, и увеличава скоростта на окислителната реакция чрез отстраняване на средата от реагента в образуването на водородни йони с хидроксилни йони на водните молекули. Следователно, при високо рН (> 8,0) наличието на основната форма на желязо във вода е неразтворим железен хидроксид (III) - Fe (ОН) 3. на суспендира колоидна форма. Разтворим като Fe (ОН) 3 става само при много ниски стойности на рН (<4), крайне редко встречающихся в природных условиях.
И все пак, ние сме изправени пред дилемата или се окислява от проветряване феро желязо във фери желязо в огромен капацитет (това е естественото му валежите), или по някакъв начин трябва да се ускори реакцията на окисление.
За тази цел, както споменахме по-горе, понастоящем най-популярният метод е отстраняването на катализатора желязо се използва като предварително третиране стъпка налягане или без налягане аерация. Какво е изгодно да се произвежда вода, ние считаме, по-долу.
Метод поточна диаграма на налягането на аерация и вода аериране без налягане. (Фиг.).

4.2. Дозираните силни окислители във водата.

пречистване на водата с хлор се извършва с помощта на хлориране, в които газообразни (изпарени) хлоро абсорбират вода. CHL белина вода от високоговорителите се подава до мястото на потребление.
Въпреки, че методът за пречистване на водата и е най-често, но въпреки това има редица недостатъци. Това се дължи главно на трудно манипулирането и съхранението на високо течен хлор. В станции, е необходимо лечение вода да има екологично опасни етапи на хлор икономика, като разтоварване на контейнери с течен хлор и изпаряване на превода в работна форма. Създаване на работна запаси в складовете на хлор е опасно не само за работата на персонала на централата, но също така и за населението.
В резултат на окисляването на железен желязо в третиране на вода се образува железен хидроксид или частична хидролиза продукти - основни железни соли с различен състав. Това може да бъде конвенционално за описване на процеса, чрез следното уравнение:

Хлорът и окислява Манганов разрушава органични вещества и сероводород.
Като алтернатива на хлориране в последните години, увеличаване използване за третиране на вода с натриев хипохлорит. и този метод се използва, както в големи пречиствателни станции, както и на малки обекти, включително и частни домове. разтвор поток натриев хипохлорит във вода трябва да се лекува чрез дозиращи помпи от пропорционално дозиране.
Натриев хипохлорит Той има няколко свойства на технически. Неговите водни разтвори и суспензии не са следователно не трябва да бъде в състояние, например, за разлика от белина. Второ, използването на натриев хипохлорит за третиране на вода не увеличава своята твърдост, тъй като тя съдържа калциеви и магнезиеви соли като белина или калциев хипохлорит. Накрая, натриев хипохлорит може да се получи на място чрез електролиза на готварска сол.
Бактерициден същия ефект NaClO разтвор, получен ин ситу чрез електролиза е по-висока в сравнение с други дезинфектанти, активната съставка, която е активен хлор. Освен това, той притежава още по-голям ефект от окислителната разтвори получени чрез химичен метод, поради високото съдържание на хипохлориста киселина (HClO) и наличието на активни радикали.
Окислението на железен желязо се случва в съответствие със следното уравнение:

Изчисляване инсталация за обработка на вода с натриев хипохлорит предимно изисква консумация на активен хлор определяне на процесите на окисляване, дезинфекция и унищожаване на сероводород.

Перспективата за приложение като разрушителна метод озониране (включително окисляването на железен желязо) се дължи на факта, че тя не се увеличава състав сол в пречистената вода, тя малко се замърсява основните продукти или странични реакции и процесът е лесно да се автоматизира напълно. Озонът може да бъде получен директно върху пречиствателни станции, при което суровината е промишлен кислород или въздух.
В процес на озон лечение вода, подавана в реакционната камера под формата на озон кислород или озон-въздушна смес влиза в сложни многостепенен процес физико-химични взаимодействия с вода и съдържащи замърсителите.
Първоначално озон взаимодействие с водна среда поради процесите на дифузия и турбулентен маса прехвърлянето на граничната повърхност между газ-течност фази образуват газови мехурчета поп. В резултат на това една част от молекулите на озон се абсорбира върху външната повърхност на мехурчета, друга водоразтворими. Този така наречен "директно окисление". Вещества реакции директно окисляване с озон са описани редокс уравнения, които са резултат от завършване на пълнотата на процеса може да бъде вещество с по-голям положителен валентните оксиди или съхраняват вещества във вода.
След действието на озона се придружава от химически взаимодействия с замърсители, които могат да бъдат представени в три основни типа: окислителни радикали озонолиза, ozonokataliz. Така нареченият индиректен окисление.
Този процес настъпва, когато голям брой активни радикали, като OH *, в резултат от самостоятелно разлагане на озон във вода. Непряко скорост окисляване пряко пропорционална на количеството на разлага озона и обратно пропорционална на концентрацията на замърсителите, присъстващи във водата. Някои вещества са подложени на директно окисление, докато други, като органични киселини, с ниско молекулно тегло, само окислителни радикали. Пълно окисление може да се извърши и веднага след като едновременно или последователно излагане на пряка окисление и радикално окисление.
Изчисляване инсталация за обработка на вода с озон преди всичко изисква определяне на използването му за процеси като окисление на цветни и желязо, дезинфекция и унищожаване на сероводород, и най-важното - изчисляване на времето на контакт с озон вода.

При нормални условия на процеса на отлагане на колоидни железни хидроксидни частици (размер на частиците 1-3 микрона) е бавно при стоене. Разширяването на тези частици, и следователно, ускоряване на утаяването постига чрез добавяне на коагуланти. Тя също изисква използването на традиционните инсталации за обработка на вода в пясък или антрацит филтри, които са в състояние да забави фини частици. Също така тези филтри са слабо забавяне органичен желязо.
Добавянето да произвеждат третирани коагулант вода чрез дозиращи помпи от пропорционално дозиране.
Бавното отлагането на колоидни частици от железен хидроксид (III), свързан с ниска ефективност на използване на окислители и аериране по отношение на органичната жлеза и ограничението на горната концентрацията на желязо в захранващата вода усложнява използването на конвенционален обезметализиране промишлено съединение в относително малки автономни системи, работещи с висока производителност. В тези схеми се прилагат различни настройки в които отстраняването на желязо се провеждат съгласно принципите на каталитично окисление, последвано от филтрация или йоннообменна.

5. Катализатор Обезметализатори.

5.1. Методът за йонообмен за отстраняване на желязо.

За отстраняване на желязо от този метод се използва катион. И всичко това все по-често заменя със зеолит и други природни ionits дойде синтетични йонообменни смоли; йонообменна ефективност като значително се увеличава.
Всяко катион, способен на отстраняване на вода от не само разтваря желязото, но също така и други двувалентни метали като калций и магнезий, които са основно и се прилагат. Теоретично, йонообменна вода могат да бъдат отстранени от много високи концентрации на желязо, без необходимост от железен стъпка желязо окисляване до получаване на неразтворим хидроксид. На практика обаче, възможността за прилагане на този метод е значително ограничен.
Преди всичко използването на йонообменна да се ограничи наличието на фери желязо отстраняване на желязо, които бързо "резултати" смола и се елуира тях лошо. Следователно, всяко присъствие на вода преминаване през йонообменен, кислород или други окислителни агенти е силно нежелателно. Това налага ограничения върху обхвата от стойности на рН, в която смолата е ефективна.
В много случаи, използването на йонообменни смоли за отстраняване на желязо е практично, защото с по-висок афинитет за катионни обменители, желязо значително намалява ефективността на отстраняване на калциеви йони към тях и манган, общо деминерализация. Наличието на водоразтворими органични вещества, включително органичен желязо води до бързо смола обрастване органичната филм служи като почва за бактерии. Следователно, топлообменниците на йони катионобменна се използват за отстраняване на желязо е обикновено в тези случаи, когато това се изисква допълнително почистване на вода в този параметър на най-ниските концентрации, и където е възможно едновременно отстраняване на твърдостта йони.

5.2. методи отстраняване мембранни желязо.

5.3. отстраняване биологичното желязо.