Proces odżelaziania - CzystaWoda.pl

Producenci

Wybierz producenta

Kontakt

Jak dojechać

Proces odżelaziania

Korzyści z odżelaziania i usuwania manganu z wody.

Występujące w wodzie związki żelaza i manganu mają szkodliwy wpływ zarówno na zdrowie człowieka jak i na instalację oraz urządzenia. Powodują zarastanie instalacji, zażółcenie urządzeń sanitarnych i domowych. Zbyt wysoki poziomu żelaza powoduje zwiększenie ryzyka zawału serca lub powstawanie nowotworów a przedawkowanie manganu może prowadzić do demencji, schizofrenii, pogłębienia choroby Parkinsona.

Odżelazianie i usuwanie manganu sprawia że:

następuje spadek barwy i mętności wody dzięki czemu prana odzież nie ulega zniszczeniu wskutek powstawania żółtobrązowych lub brunatnych zacieków.
na urządzeniach sanitarnych (umywalki, wanny, kabiny prysznicowe) nie powstają ciemne, ciężko usuwalne lub nawet trwałe zacieki.
następuje ograniczenie masowego rozwoju bakterii żelazistych, powodujących korozję bakteryjną.
ustaje efekt zarastania żelazem przewodów, wodomierzy i instalacji domowej co zabezpiecza armaturę i instalację przed zamuleniem oraz uszkodzeniami mechanicznymi.
diametralnie poprawia się smak wody. Woda może być stosowana do produkcji napojów, soków i innych celów spożywczych.
zlikwidowany zostaje nieprzyjemny zapach spowodowany przez chlor zawarty w wodzie wodociągowej, stosowany jako środek dezynfekujący.
eliminowana jest z wody zawiesina, piasek, muł oraz wtórne zanieczyszczenia, których obecność spowodowana jest złą jakością instalacji.
dzięki usunięciu zanieczyszczeń następuje odciążenie innych urządzeń do uzdatniania wody (zmiękczacz, odazotaniacz, kolumna węglowa) i przedłużenie ich żywotności.

Odżelaziacze dostępne są w naszym sklepie w dziale Odżelaziacze centralne.

Proces odżelaziania.

Związki żelaza w wodzie mogą pochodzić z gleby, ze ścieków przemysłowych odprowadzanych do naturalnych zbiorników i do ziemi, z wód kopalnianych oraz z korozji rur i zbiorników żelaznych. Zawartość żelaza w wodach podziemnych waha się od zawartości śladowych do nawet kilkudziesięciu mg Fe/dm3. Żelazo może występować jako rozpuszczone i bezbarwne żelazo dwuwartościowe lub jako utlenione, wytrącające się w postaci czerwonego osadu, żelazo trójwartościowe.

Aby usunąć żelazo z wody, należy zamienić jego związki występujące w wodzie w postaci rozpuszczonej (w postaci jonów żelaza dwuwartościowego), w związki nierozpuszczalne (żelaza trójwartościowego), które łatwo usunąć w procesie sedymentacji i filtracji. Metoda stosowana do usuwania żelaza z wody zależna jest od postaci w jakiej pierwotnie ono występuje:

żelazo występuje jako Fe(HCO₃)₂- stosujemy układ napowietrzania a następnie sedymentacja, odżelazianie i ewentualna dezynfekcja. Sole żelaza hydrolizują w wodzie stosunkowo łatwo, tworząc rozpuszczalne wodorotlenki Fe(OH)2, które następnie są utleniane rozpuszczonym w wodzie tlenem do nierozpuszczalnych i wytrącających się wodorotlenków żelazowych.

Fe(HCO3)2 + H2O -> Fe(OH)2 + 2CO2 + H2O

2Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O -> 2Fe(OH)3

Warunkiem koniecznym do zamiany występujących w wodzie związków żelaza z postaci rozpuszczonej w związki nierozpuszczalne, które są zatrzymywane na złożu filtracyjnym, jest napowietrzanie wody. W wyniku napowietrzania usuwany jest z wody wolny CO2 , dzięki czemu podwyższa się odczyn wody.
żelazo występuje również jako FeSO₄- stosujemy napowietrzanie, następnie konieczna jest alkalizacja wody neutralizująca H₂SO₄ powstałego podczas hydrolizy FeSO₄następnie sedymentacja, odżelazianie i dezynfekcja. Jeżeli sole żelaza występują jako siarczany FeSO4, wynikiem hydrolizy jest wodorotlenek żelazawy i kwas siarkowy.

FeSO4 +2 H2O -> Fe(OH)2 + H2SO4

W czasie procesu napowietrzania, pod wpływem tlenu wodorotlenek żelazawy przechodzi w wytrącający się wodorotlenek żelazowy, natomiast wywiązujący się kwas siarkowy może obniżyć odczyn wody do wartości poniżej 5, przy której proces odżelaziania praktycznie ustaje. W takim przypadku, o ile woda nie zawiera dostatecznej ilości węglanów samorzutnie zobojętniających kwasy, należy ją zalkalizować wodorotlenkiem wapnia.

FeSO4 + Ca(OH)2 -> CaSO4 + Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O -> 2Fe(OH)3

Warunkiem szybkiego przebiegu procesu utleniania żelaza dwuwartościowego do

trójwartościowego jest osiągnięcie w czasie napowietrzania jak najwyższego odczynu wody. Teoretycznie, na utlenienie 1 mg żelaza zużywa się 0,143 mg tlenu.
żelazo występuje w połączeniu ze związkami organicznymi (humusowymi) - wtedy napowietrzanie lub chemiczne utlenianie, sedymentacja i filtracja są najczęściej nieskuteczne. W takim przypadku konieczne jest zastosowanie procesu koagulacji. Metoda jest niestety dosyć kłopotliwa i zalecana do stosowania w dużych instalacjach, które są pod stałą opieką serwisu.

Do podstawowych procesów podczas odżelaziania wody należy:

napowietrzanie - do tego celu służą urządzenia zwane aeratorami. Aeratory mogą być typu otwartego (zalecane przy większych instalacjach jak i też przy konieczności odkwaszania wody) lub ciśnieniowe które wykonane są w formie zbiorników ciśnieniowych których wewnętrzna konstrukcja umożliwia dokładne mieszanie wody z powietrzem wtłaczanym do zbiornika za pomocą kompresora. W mniejszych instalacjach jako aerator wykorzystywany jest zbiornik hydroforowy gdzie woda z pompy wpada do zbiornika do góry poprzez dyszę rozbryzgową miesza się z poduszką powietrzną . Wadą tej metody jest ubywanie poduszki powietrznej którą należy uzupełniać za pomocą kompresora. Przy domowych instalacjach można zastosować napowietrzacz, który montujemy na tłoczeniu pompy przed zbiornikiem hydroforowym.
alkalizacja - jest procesem neutralizacji powstałego podczas hydrolizy kwasu siarkowego H₂SO₄ i polega na dodaniu do wody wapna, węglanu lub wodorotlenku sodowego. Przy niewielkich wartościach może wystarczyć zastosowanie prażonego lub naturalnego o odpowiedniej gradacji dolomitu.
sedymentacja - jest procesem wytrącania większych cząstek zanieczyszczeń z wody. Przy mniejszych instalacjach proces ten następuje bezpośrednio w zbiorniku hydroforowym dlatego też przydatne jest wykonanie spustu na dole zbiornika hydroforowego i cykliczne spuszczanie nagromadzonego osadu
filtracja - jest podstawowym procesem podczas odżelaziania, który odbywa się na odżelaziaczu. Rozróżniamy dwa typy urządzeń: otwarte stosowane przy dużych instalacjach i zamknięte wykonane na bazie kompozytowych lub stalowych zbiorników ciśnieniowych.
dezynfekcja - po odżelazieniu wody przy dużych instalacjach gdzie woda jest transportowana na duże odległości jak i w przypadku gdy woda jest niestabilna bakteriologicznie konieczna jest dezynfekcja wody. Możemy to osiągnąć poprzez chlorowanie, ozonowanie lub naświetlanie wody promieniami UV.

Proces usuwania manganu.

Związki manganu występują w wodach równocześnie ze związkami żelaza, jednak ich zawartość jest mniejsza i wynosi przeciętnie 5 do 20% zawartości żelaza, najczęściej jest to od 0,1 do 0,7 mg Mn/dm3. Najmniejszą zawartość manganu obserwujemy w wodach z obszarów górskich i podgórskich, w wodach nizinnych zawartość manganu jest większa. Mangan w wodzie pochodzi z gruntów, obumarłych części roślin i z zanieczyszczeń przemysłowych odprowadzanych do wód powierzchniowych.

Eliminacja manganu z wody polega na utlenieniu manganu dwuwartościowego do czterowartościowego, który następnie jest usuwany w procesie filtracji. Proces usuwania manganu z wody zazwyczaj przeprowadzany jest równocześnie z odżelazianiem na jednym urządzeniu ale przy wyższych stężeniach jest znacznie trudniejszy i wtedy konieczne jest zastosowanie oddzielnego odżelaziacza i odmanganiacza.

Proces utleniania manganu jest znacznie wolniejszym procesem niż utlenianie żelaza, dlatego bardzo często obserwuje się w przypadku stosowania instalacji jednostopniowych, redukcję żelaza do pożądanego poziomu przy tylko nieznacznie zmienionej zawartości manganu. To, czy żelazo i mangan uda się usunąć na jednym urządzeniu, zależy od wielu czynników, takich jak skład chemiczny wody, prędkość filtracji, rodzaj złoża filtracyjnego, wspomaganie utleniania przez dozowanie chloru lub nadmanganianu potasu, itp. dlatego bardzo często jedynym i pewnym sposobem wyeliminowania manganu z wody jest budowa drugiego stopnia filtracji czyli odmanganiacza, na który wchodzi woda pozbawiona żelaza na pierwszym stopniu (odżelaziaczu). Taki układ w większości przypadków pozwala otrzymać wodę o zawartości żelaza i manganu poniżej wykrywalnych wartości.