МЖФ

Свойства МЖФ: 

  • Гранулированный материал, обладающий каталитической активностью в реакциях окисления железа и марганца растворенными в воде окислителями кислородом, озоном, перманганатом калия или гипохлоритом натрия. 
  • Фильтрующий материал, удерживающий в межзерновом пространстве продукты гидролиза окисленных форм железа и марганца.
  • Эффективно удаляет растворенные в воде железо с концентрацией до 50 мг/л и марганец с концентрацией до 2 мг/л при значениях рН ниже 6,0, низкой щелочности и высоком содержании углекислоты.
  • Фильтрующая среда МЖФ нейтрализует растворенную в воде углекислоту с эффективностью 80-90%.
  • Стабильно поддерживает рН отфильтрованной воды в общепринятом для питьевой воды диапазоне - 6,5-8,5.
  • Не чувствителен к остаточному хлору.
  • Не чувствителен к анионному фону.
  • Эффективно удаляет из исходной воды соли тяжелых металлов ( Zn, Ni, Cr, Al, Cd, Cu, Pb, Br).
  • Удаляет из воды сероводород.
  • Удаляет из воды органические загрязнения (гуматы и остатки фульвовых кислот).
  • Не слеживается даже при 100% заполнении межзернового пространства продуктами гидролиза.
  • Не теряет активности при истирании, поскольку его химический и фазовый состав одинаков по всему объему зерна.

Из протокола испытаний:

Вода из артезианской скважины, содержащая загрязнения, характерные для большинства регионов России - 20 мг/л железа, 2 мг/л марганца и характеризуемая значением рН=6 очищается МЖФ, с использованием в качестве окислителя кислорода воздуха, до содержания железа - 0,1 мг/л, марганца - 0,01 мг/л, значение рН повысилось до 7,6.

Сфера применения:

Область использования среды МЖФ чрезвычайно широка - от локальных бытовых систем очистки воды,МЖФ водоподготовки промышленных предприятий, котельных и других объектов хозяйственной деятельности. Среда МЖФ устанавливаемых в загородных домах и городских квартирах до муниципальных станций водоподготовки, станций засыпается в баллоны укомплектованные системами обратной промывки автоматического или ручного управления.

Засыпные фильтры со средой МЖФ, в зависимости от исходных условий (режим и объем потребления воды, состав исходной воды) могут использоваться как самостоятельные системы, так и являться элементами более сложных схем водоподготовки. В многоступенчатых схемах фильтры с МЖФ стоят, как правило, в начале цепи, забирая на себя основной объем загрязнений.

Фильтрующая среда МЖФ поставляется в пластиковых контейнерах весом 18 кг. или в мешках весом 25 кг.

Физико-химические характеристики фильтрующей загрузки МЖФ:

№ п/п

Характеристики,рабочие условия

МЖФ

1.

Цвет

Коричнево-бурый

2.

Геометрическая форма гранул

Гранулы неправильной формы

3.

Насыпной вес, кг/м3

1350 -1400

4.

Коэффициент однородности

1,4 - 2,0

5.

Размер частиц, мм

0,5 -1,5

6.

Плотность, кг/м3

2450 - 2550

7.

Истираемость, в % в год

8

8.

Минеральный состав

Доломит

9.

Максимальное содержание Fe и Mn в исходной воде, мг/л

до 50

10.

Наличие в воде масла, нефтепродуктов

Допустимо

11.

Наличие в воде H2S

Допустимо

12.

Необходимый окислитель

Любой

13.

Рабочий диапазон pH

5,5 - 9,0

 
Значение водородного показателя - рН
Значение рН исходной воды не имеет значения и не сказывается на эффективности работы МЖФ в процессе деманганации и обезжелезивания.

Содержание сульфатов и хлоридов
Соотношение гидрокарбонатов к суммарному содержанию сульфатов и хлоридов не влияет на эффективность работы МЖФ и на значение рН очищенной воды, которое всегда остается в интервале 7 - 8. Повышенное содержание карбонатных ионов может привести к снижению скорости процесса очистки воды.


Применение окислителей
Поскольку МЖФ является катализатором реакций окисления, то есть веществом участвующим в реакции, но не расходующимся по мере ее протекания, для очистки воды от железа и марганца и других окисляющих воду загрязнений необходимо применять, впрыскивая его в поток, какой либо окислитель - кислород воздуха, озон, гипохлорит натрия, перманганат.

Схема применения окислителей

Кислород
Кислород (воздушная смесь) является наиболее предпочтительным окислителем в силу доступности, безопасности, отсутствия токсичности и высокой эффективности в процессах деманганации, обезжелезивания и очистки от H2S. Воздух подается в водный поток с помощью эжектора или компрессора.

Значение концентрации кислорода растворенного в воде необходимое для эффективного удаления, например железа, легко определяется по стехиометрии реакции 1 (стр. 1). Из расчета следует, что на 1мг растворенного железа расходуется 0,143 мг кислорода, то есть чуть менее 15%. На один миллиграмм растворенного марганца необходимо 0,291 мг, или ~ 30% кислорода. Таким образом, необходимая концентрация растворенного кислорода для удаления Fe и Mn определяется по следующей формуле:

CFe*0,15 + CMn*0,3 = CК

где СК - концентрация растворенного кислорода в мг/л,
       СFe- концентрация растворенного железа в мг/л,
       CMn- концентрация растворенного марганца в мг/л.

Проиллюстрируем сказанное примером:
пусть CFe= 20 мг/л; CMn= 2 мг/л, тогда концентрация растворенного кислорода необходимая для окисления растворенных железа и марганца

СК = 20*0,15 + 2*0,3 = 3,6 мг/л

Растворимость воздуха (содержание О2 в воздухе ~23% вес.) при атмосферном давлении и температуре 20С0 составляет 24,2 мг/л, концентрация же кислорода составит при этом 5,57 мг/л. Таким образом, равновесное значение растворимости воздуха позволяет создать в очищаемой воде концентрацию кислорода превышающую ее стехиометрическое значение. Не смотря на это, в практике водоочистки на напорных фильтрах, для достижения необходимых скоростей реакций окисления с целью обеспечения требуемой производительности аппарата, необходимы существенные превышения содержания кислорода в водном потоке сверх стехиометрического за счет принудительной подачи воздуха в поток очищаемой воды, что достигается применением компрессора или эжектора. Сказанное в первую очередь относится к водам подземных источников водоснабжения, где в отличии от поверхностных источников водоснабжения, содержание кислорода в водах которых колеблется как правило в пределах от 0 до 14 мг/л (как правило не менее 5 мг/л, так как при меньшем содержании происходит массовый замор рыбы), растворенного кислорода нет вовсе.

Гипохлорит натрия и перманганат калия
Не смотря на ряд преимуществ атмосферного кислорода, в ряде случаев в качестве окислителей применяются водные растворы гипохлорита натрия - NaClO или перманганата калия - KMnO4, что обуславливается, например необходимостью обеззараживания воды, или необходимости проведения процессов удаления неорганических загрязнений на фоне высоких концентраций органических соединений, маскирующих за счет образования прочных комплексов ионы удаляемых металлов. В этих случаях, в отличии от большинства каталитически активных загрузок, содержащих в качестве каталитически активного компонента MnO2- диоксид марганца, МЖФ не имеет противопоказаний к применению.
Концентрация окислителя в растворе дозируемого в поток очищаемой воды определяется суммарным содержанием в ней восстановителей микроорганизмов, органических молекул, восстановленных форм ионов металлов с переменной валентностью, ионов аммония, нитритов и т.д.

Содержание двухвалентных железа и марганца
МЖФ способен извлекать двухвалентные железо и марганец практически при любом их содержании в воде. Вместе с тем, для общепринятых потоков в режиме фильтрации и высоты слоя загрузки, существует практический предел по концентрации двухвалентных Fe и Mn в исходной воде, определяемый максимальной общей емкостью материала, иными словами количеством железа и (или) марганца, которое задерживает 1 литр загрузки, после чего необходима обратная промывка. Для МЖФ значение максимальной общей емкости составляет от 1,2 до 3г на 1 литр загрузки. Емкость не является некой константой характеризующей материал. Ее величина зависит от состава исходной воды, причем не только от абсолютных концентраций металлов, но и от соотношения Mn/Fe, а также от выбранного режима эксплуатации, например от способа подачи воздуха, и соответственно от содержания кислорода в потоке.

 Рекомендации по применению:

1. После загрузки в корпус фильтра промывать обратным потоком воды в течение 60-90 минут.

2.Рекомендуемая концентрация вводимого окислителя (кислород, озон, перманганат калия, гипохлорит натрия) из расчета 1 гр-экв. окислителя на 1 гр-экв. металла, в соответствии с реакцией окисления.

3.Для артезианской воды, не содержащей органических соединений, рекомендуем использовать, в качестве окислителя, кислород воздуха, вводимый с помощью инжектора или компрессора. В случае повышенного содержания в воде органических примесей рекомендуем, в качестве окислителя, дозировать перманганат калия или гипохлорит натрия.

4.Для очистки водопроводной воды, содержащей повышенное количество железа находящегося в коллоидном состоянии, введения окислителя не требуется.

5.При концентрации железа в исходной воде более 10 мг/л рекомендуем регенерировать МЖФ чистой водой.

6.Рекомендуемая скорость фильтрации не более 3 л/мин через 1 квадратный дециметр.

7.Рекомендуемая скорость обратной промывки не менее 5 л/мин через квадратный дециметр.

8.Свободное пространство над слоем фильтрующей загрузки рекомендуем около 20% от объема фильтра.





     


























 
ООО "Группа предприятий "КИТ". г. Пермь, ул. 9-го Января, 16
т/ф: (342)238-54-24       e-mail: info@gpkit.ru