Eng | Рус | Буряад
 На главную 
 Новости 
 Районы Бурятии 
 О проекте 

Главная / Каталог книг / Электронная библиотека / Экология промышленного производства, агропромышленного комплекса и новые технологии

Разделы сайта

Запомнить меня на этом компьютере
  Забыли свой пароль?
  Регистрация

Погода

 

Законодательство


КонсультантПлюс

Гарант

Кодекс

Российская газета: Документы



Не менее полезные ссылки 


НОЦ Байкал

Галазий Г. Байкал в вопросах и ответах

Природа Байкала

Природа России: национальный портал

Министерство природных ресурсов РФ


Рейтинг@Mail.ru

  

Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

ОЧИСТКА ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ ОТ ЖЕЛЕЗА И МАРГАНЦА ОКИСЛИТЕЛЬНО-СОРБЦИОННЫМ МЕТОДОМ

Автор:  Дашибалова Л.Т. и др.
Источник:  Новые технологии добычи и переработки природного сырья в условиях экологических ограничений: Материалы Всерос. Науч.-техн. Конф. С междунар. Участием 26-30 июля 2004 г., г. Улан-Удэ. – Улан-Удэ, 2004. – С. 136-137.

The experimental research of removing iron and manganese from underground water by a method of aeration are conducted at pH = 9,5-10. The two-stage technological scheme technological including aeration with the subsequent filtrating and a sorption on variable-area zeolite loadings is offered.
Водопотребление в России для хозяйственно-питьевого назначения осуществляется из поверхностных и подземных источников, из них доля потребления из подземных составляет примерно 30% . Эти источники подвержены меньшей загрязненности, что требует небольших затрат на водоподготовку. Однако многолетняя практика показывает о неблагополучном химическом составе [1].
В природных водах часто содержатся повышенные концентрации железа и марганца. Встречаются источники воды с содержанием железа от 0,01 до 30 мг/дм3, а марганца до 2 мг/дм . При продолжительном потреблении населением такой воды железо накапливается в печени в виде коллоидных оксидов железа, получивших название гемосидирина, который вредно воздействует на клетки печени, вызывая их разрушение, а повышенное содержание марганца неблагоприятно сказывается на центральной нервной системе, снижается активность ферментов холинэстеразы и церулоплазмина крови и др. [2, 3]. По современным нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода...» на основании Федерального закона «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» и «Основы законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан» концентрации железа (суммарно) не должно превышать 0,3 мг/дм3 и марганца (суммарно) - не более 0,1 мг/дм3. Для многих отраслей промышленности, например, в производстве капрона, нейлона, целлофана, натурального и вискозного шелка, электронно-лучевых трубок, полупроводников, содержание железа в воде не должно превышать 0.05 мг/дм3.        
Из окислительных методов очистки железа и марганца известен метод хлорирования, основанный на превращении железа (II) в железо (Ш), растворимого марганца (II) до оксида марганца(1У). Скорость окисления марганца при рН = 7 медленная и составляет 50-60 мин. При рН = 8 реакция протекает быстро и марганец полностью переходит в нерастворимые формы.
Технология подготовки воды любого объема не обходится без использования сорбентов. Исследования по совершенствованию сорбционной очистки воды направлены на использование активированных сорбентов, таких как угли, цеолиты, песок, древесная целлюлоза, покрытая сорбирующим веществом и др. Практика совместного применения окислительно-сорбционного кондиционирования воды повышает глубину окисления и доочистку по многим примесям, как мутность и цветность, в том числе и по радиоактивным загрязнителям, извлечением аммонийного азота, нитритов, ионов тяжелых металлов. Кроме того, практически доказано, что фильтрацией взвешенных и коллоидных веществ удаляется до 90-95% бактерий и вирусов.                                               
Технологически метод окисления растворенных ионов железа и марганца хлорированием и последующим сорбционным фильтрованием на цеолитах отличается простотой и стабильностью. Экономически метод выгоден меньшими капиталовложениями и затратами при эксплуатации.
Известно, что действие хлора усиливается в присутствии солей щелочных и щелочноземельных металлов, а также металлов переменной валентности (особенно меди и серебра), катализирующих процесс окисления и обеззараживания воды хлорированием [5]. Показано, что интенсификация процесса, основанная на синергизме действия гипохлорита натрия с ионами меди и серебра, позволяет получать надежный антимикробный эффект при допустимых для питьевого водоснабжения концентрациях дезинфектантов с одновременным консервированием питьевой воды, обусловленной пролонгирующим действием ионов металлов. Полученные данные положены в основу создания установок для обеззараживания и консервирования, используемых в системе водоснабжения автономных объектов.
Аналогичные положительные данные получены в обрабатываемой воде такими окислителями как озон, пероксид водорода, перманганат калия. Надо отметить, реагенты отличаются более высокой стоимостью, и эти методы требуют монтажа специального оборудования и более энергоемки [4, 5, 6].
Целью нашей работы является очистка подземной воды от железа и марганца с повышенных концентраций до норм питьевого качества. В природной воде железо и марганец присутствуют в виде растворимых гидрокарбонатов, реже в виде сульфатов. Распад гидрокарбонатов железа и марганца под действием кислорода воздуха протекает сложнее, чем гидрокарбоната кальция: он сопровождается . гидролитическим разложением их карбонатов. Это объясняется тем, что карбонаты железа и марганца более растворимы, чем гидроксиды. Значит, продуктами гидролиза являются соответственно гидро-ксиды железа и марганца. Таким образом, процесс разложения может быть представлен уравнениями:
4Fe(HCO3)2 + 2Н2О + О2 -* 4Fe(OH)3|+ CO2
2Mn(HCO3)2 + О2 + 2НОН-» 2Mn(OH)4| + 4CO2
Mn(OH)4 - MnO2. + 2Н2О


В качестве фильтрующего и сорбционного материала в экспериментах использованы цеолитизи-рованные туфы Холинского месторождения зернением 0,5-1 и 1-2 мм. Эксперименты проводились на водопроводной воде с доведением содержания железа до 7 мг/дм3 и марганца - до 0,5 мг/дм3. Удаление железа и марганца из воды исследовались несколькими методами: окислением гипохлоритом кальция, аэрацией с подщелачиванием, ионным обменом. Первые два способа завершались стадией фильтрования образующихся осадков на цеолитовой загрузке высотой 10 см, диаметром 1 см со скоростью 5 м/ч. Процесс фильтрации заканчивался по мере убывания скорости пропускания раствора на 40-50%, которая соответствовала заполнению межпорового пространства загрузки осадком. В таблице представлены результаты наших исследований.
Полученные экспериментальные данные (табл.) свидетельствуют о том, что окисление железа и марганца достаточно эффективно проходит в щелочной среде гтпохлоритом кальция - при рН=8, а методом аэрации - при рН = 9,5-10. Переход марганца в нерастворимый гидроксид осуществляется в «ёполной мере при рН = 8 даже при продолжительности аэрации в течение 2 часов.
 
Предложена наиболее экономичная и простая в эксплуатации двухступенчатая технологическая схема, включающая метод аэрации в щелочной среде с последующей сорбцией на цеолитовых фильтрах. По окончании процесса необходима регенерация цеолитов 0,1 н раствором соляной кислоты. При фильтровании воды на загрузке Н-формы цеолитов реакция среды снижается до нейтральной, и существенно улучшаются органолептические характеристики воды.

ЛИТЕРАТУРА

1.      Золотова Е. Ф., Асе Г. Ю. Очистка воды от железа, фтора, марганца и сероводорода. М: Стройиздат. 1975.
2.      Зарубин Г. П., Новиков Ю. В. Современные методы очистки и обеззараживание питьевой воды.- М.: Медицина. 1976.-192 с.
3.      Николадзе Г.И. Обезжелезивание природных и оборотных вод.- М.: Стройиздат, 1978.- 240 с.        
4.      Поляков В.Е., Полякова И.Г., Тарасевич Ю.И. Очистка артезианской воды от ионов железа и марганца q ио пользованием модифицированного клиноптилолита. // Химия и технология воды.-1997.- Т.19, №5. - р..493-504.                                                                                                                                                   
5.      Кузубова Л.И., Кобрина В.Н. Химические методы подготовки воды: Аналит. обзор / СО РАН, ГПНТБ, НИ-ОХ. - Новосибирск: 1996.-132 с.

Назад в раздел






СПРАВОЧНАЯ СЛУЖБА

Национальная библиотека Республики Бурятия

Научно-практический журнал Библиопанорама

Охрана озера Байкал 
Росгеолфонд. Сибирское отделение   
Туризм и отдых в Бурятии 
Официальный портал органов государственной власти Республики Бурятия 





Copyright 2006, Национальная библиотека Республики Бурятия
Информационный портал - Байкал-Lake