Удаление железа и марганца из воды

Железо – наиболее распространенный в земной коре металл после алюминия, обладающий высокой химической активностью. Неудивительно, что любая вода содержит некоторое количество железа в том или ином виде. Оно же является основой белка гемоглобина, оксилительно-восстановительные реакции в котором позволяют организму получать кислород. Но переизбыток железа в организме приводит к ряду заболеваний: сердечно-сосудистых, нервных, эндокринных и т.д. Симптомы переизбытка железа – тошнота, слабость, потемнение кожи и хроническая усталость. А главный источник «лишнего» железа – все та же вода, скважинная или водопроводная. Для приведения воды в норму используются фильтры для очистки от железа и марганца.

Поскольку железо – очень активный металл, в воде оно может находиться в самых разных состояниях:

• двухвалентное;
• трехвалентное (нерастворимо в воде);
• элементарное (постепенно окисляющееся до трехвалентного);
• бактериальное железо – удерживаемое бактериями и необходимое для их жизнедеятельности;
• коллоидное железо – нерастворимые мельчайшие частицы, плохо поддающиеся очистке фильтрами твердых частиц;
• органические соединения железа, подобные по структуре порфириновой группе гемоглобина крови – хелаты.

Понять, что ваша вода содержит много железа (более 0.3 мг/л), можно по характерному вяжущему привкусу и металлическому запаху, ржавым потекам на белье после стирки (за это ответственно как раз коллоидное железо). Однако даже если этих признаков нет, лучше перестраховаться и сделать полный химический анализ.

Методы очистки воды от железа

Это достаточно непростая задача, и решать ее можно несколькими методами. В каждом случае стоит выбирать, исходя из конкретных задач, бюджета, степени концентрации и типа железа в воде.

Безреагентная очистка

Этот способ в последнее время приобретает большую популярность, несмотря на то, что он более дорогостоящий и сложный, чем традиционная очистка с применением реагентов. В частности, ее используют на предприятиях пищевой промышленности для получения чистой воды. Принцип безреагентной очистки таков: специальная зернистая среда в фильтре является катализатором, который запускает процесс окисления. Оксиды железа и марганца (еще один черный металл, часто встречающийся в воде) выпадают в осадок, который затем задерживается в фильтрах. При безреагентной очистке применяют алюмосиликаты с покрытием оксидами железа и марганца, а также гранулированные среды на основе доломитов, содержащие эти оксиды.

Реагентная очистка

В ходе обезжелезивания этим методов в воду добавляют специальные вещества, в ходе которых железо и марганец в любом виде также окисляются до нерастворимых соединений и удаляются. Минус метода в необходимости постоянной дозаправки реагентами. Однако установки реагентного обезжелезивания способны также удалять из воды сероводород и обеспечивают высокую степень очистки. Установка состоит из камеры, где происходит смешивание, блока реакции и фильтров механической очистки.

Метод аэрации

Обезжелезивание происходит за счет насыщения воды кислородом. В ходе аэрации из воды также удаляется марганец, сероводород и даже аммиак. Все эти вещества в ходе реакции с кислородом образуют соединения, которые легко удаляются при последующей очистке с помощью фильтров с зернистой загрузкой или осадочного картриджа. Для удаления марганца, однако, pH воды должен быть в пределах 8.0-9.0. Различают напорную и безнапорную аэрацию.

Удаление марганца

Удаление марганца в целом аналогично методу удаления железа. Обычно для этого применяют безреагентный метод, для чего используют напорные фильтры с зернистыми катализирующими загрузками. Иногда также применяю фильтры с ионообменными смолами (катионитами), однако этот метод подходит только после предварительного обезжелезивания воды.