Как убрать марганец из воды в скважине - OknaForLife.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Как убрать марганец из воды в скважине

Удаление марганца из воды (деманганация)

Описание процесса деманганации с точки зрения химии

Под землей марганец представляет собой хорошо растворимую соль, его состояние при этом двухвалентное (Mn2+). Чтобы избавиться от марганца в воде, надо сделать так, чтобы он стал нерастворимым. Для этого достаточно преобразовать его в III или IV- валентную форму, для этого элемент окисляют. После такого воздействия марганец гидролизуется, причем во время процесса образуются гидроксиды марганца с различной валентностью (3 и 4), практически не растворяющиеся в воде. Четырехвалентный гидроксид марганца после оседания на зернистом наполнителе фильтра становится катализатором, он способствует ускорению окислительного процесса двухвалентного марганца с участием растворенного кислорода.

Чтобы избавление от марганца методом окисления при помощи кислорода было эффективным, уровень рН должен находиться в пределах 9,5-10,0. При использовании перманганата калия, хлора, а также его производных (гипохлорита натрия) или же применении озона процесс деманганации может проходить и при меньшем значении рН (8,0-8,5). Чтобы окислить 1 мг растворенного в воде марганца, понадобится 0,291 мг кислорода. Один из самых сильных окислителей, озон, может быть эффективным при широком диапазоне значений рН.

Методы деманганации

Один из самых распространенных методов – проведение глубокой аэрации с последующей фильтрацией. На первой стадии обработки воде из нее под вакуумом выделяют свободную углекислоты, таким образом удается повысить уровень рН до значения 8.0-8,5. Традиционно применяют вакуумно-эжекционное оборудование, в котором производится диспергирование воды, а затем она обогащается кислородом. После этого вода фильтруется с применением зернистого наполнителя, к примеру, кварцевого песка.

Такой метод может применяться, если перманганатная окисляемость начальной воды не превышает 9,5 мгО/л. Кроме того, обязательно наличие двухвалентного железа, во время окисления которого выделяется гидроксид железа, впитывающий двухвалентный марганец и окисляющий его. При этом следует соблюдать соотношение между двухвалентными железом и марганцем 1:7. Если это условия не выполняется, в воду следует добавить железный купорос (сульфат железа).

Избавиться от марганца можно при помощи перманганата калия. Этот способ подходит для очищения как поверхностных вод, так и для грунтовых. Когда в воду добавляют перманганат калия, происходит окисление растворенного марганца, при этом образуется малорастворимый оксид этого элемента. Он оседает вниз, имеет при этом хлопьеобразное состояние, обладает высокой удельной поверхностью, приблизительно 300 кв. м на 1 г вещества, благодаря чему ему свойственны высокие свойства впитывания. Этот осадок – отличный катализатор, в его присутствии возможна демангация при значении рН 8,5. С целью избавления от 1 мг двухвалентного марганца придется затратить 1,92 мг реагента (перманганата калия).

Ранее уже говорилось о том, что с помощью перманганата калия можно удалить не только марганец, но и различные формы железа. Одновременно исчезают запахи и улучшается вкус воды (благодаря сорбции).

Практическими опытами было установлено оптимальное соотношения для избавления от марганца с использованием перманганата калия, на каждый 1 мг марганца следует брать 2 мг перманганата калия. При такой пропорции окислится около 97% двухвалентного марганца.

Следующий этап очистки воды – введение в нее коагулянта, это нужно для выведения продуктов окисления, а также элементов, находящихся в воде в виде взвеси. После коагуляции вода подвергается фильтрации с применением песчаного наполнителя. Также может использоваться ультрафильтрующее оборудование. Если от марганца потребовалось очистить грунтовые воды, следует одновременно с перманганатом калия добавлять в них кремниевую кислоту (активированную), в количестве 3-4 мг/л, также можно использовать флокулянты. Тогда хлопья марганца будут крупнее.

Каталитическое окисление марганца

Подобно процессу обезжелезивания при избавлении от марганца во время остановки его оксидов на поверхности зернистой фильтрующей загрузки происходит катализация окисления марганца растворенным кислородом. Если фильтруется вода после аэрации (по потребности и подщелачивания), на зернах песчаного наполнителя может оседать слой гидроксида четырехвалентного марганца. Ионы двухвалентного марганца впитываются поверхностью гидроксида марганца, затем происходит процесс гидролизации, во время которого получается Mn2O3, затем он окисляется и снова становится четырехвалентным Mn(OH)4. В результате вновь может участвовать в реакции каталитического окисления. При этом его расход практически нулевой.

Фильтрация посредством модифицированного наполнителя

С целью увеличения срока использования фильтрующего наполнителя благодаря образованию на нем пленки катализатора, состоящей из оксида марганца и гидроксидов железа, а также для снижения затрат перманганата калия можно использовать еще один способ. Суть его в том, что перед фильтрацией через наполнитель пропускают железный купорос в растворенном состоянии снизу вверх и перманганат калия. После этой манипуляции загрузка подвергается воздействию сульфита натрия (Na2SO3) и тринатрийфосфата (Na3PO4). Исходная вода подается сверху, скорость ее фильтрации равна 8-10 м/ч. Для создания каталитической пленки можно также использовать хлорид марганца (0,5% раствор) и перманганат калия, пропускаемые через наполнитель фильтра.

Применение реагентов-окислителей

На скорость окисления марганца хлором, диоксидом хлора, гипохлоритом натрия, озоном влияет показатель рН. Если добавляется гипохлорит натрия или хлор, достаточно полный эффект окислительной реакции можно будет наблюдать при рН не меньше 8,0-8,5 при длительности взаимодействия между водой и окислителем 60-90 минут. Чаще всего исходную воду приходится подщелачивать, эта необходимость возникает при использовании в качестве окислителя кислорода и при рН меньше 7.

Согласно стехиометрии, чтобы окислить двухвалентный марганец до четырехвалентного, понадобится 1,3 мг реагента на 1 мг марганца. Но это теоретические сведения, практические дозы обычно намного выше.

Гораздо эффективнее обрабатывать воду диоксидом хлора или озоном. Окисление марганца в таком случае отнимает всего 10-15 минут при условии, что параметр рН равен 6,5-7,0. По стехиометрии порция озона должна составлять 1,45 мг (диоксида хлора 1,35 мг) на 1 мг двухвалентного марганца. Следует учесть, что в процессе озонирования озон разлагается оксидами марганца, из-за чего его порция должна быть больше, чем указано в теоретических расчетах.

Приведенные выше дозы окислителей (перманганата калия, оксида хлора и озона) взяты из книжек. На практике дозировка зависит от рН воды, времени воздействия окислителей на воду, соединений, образующихся в процессе окисления, наличия органических веществ, используемого оборудования. Чаще всего их необходимо брать больше, чем получается из теоретических расчетов: перманганата калия – в 1-6 раз; оксида хлора – в 1,5-10 раз, озона – в 1,5-5 раз.

Избавиться от марганца можно также способом ионного обмена. Для этого проводится натриевое или водородное катионирование. Метод хорош в тех случаях, когда надо не только избавиться от избытка железа и марганца, но и смягчить воду.

Современные технологии очистки воды от марганца

Сторонние примеси в водопроводной воде не только сказываются на состоянии здоровья человека, но и вредят жилищным коммуникациям. Пятна и налеты снижают срок службы труб, ухудшают их проводимость, провоцируют закупоривание.

Доступные химические средства помогут решить проблему марганцевых отложений, а своевременная профилактика позволит избежать их образования.

Допустимая норма

На количество марганца в воде влияет несколько факторов.

Среди основных – местность, «разновидность» воды. Самая безопасная жидкость – морская, содержащая 2 мкг/м 3 .

В речной воде показатель варьируется от 1 до 160 мкг/м 3 , наиболее неблагоприятная – подземная, содержащая от сотни до нескольких тысяч мкг марганца на дм 3 .

Цифры колеблются в зависимости от времени года – зимой и летом из-за застоя водоемов показатель содержания марганца выше, весной и осенью – наоборот.

Признаки, указывающие на превышение концентрации

Большинство людей употребляет воду с содержанием марганца и других металлов, даже не подозревая об этом. Держите руку на пульсе, чтобы вовремя устранить угрозу.

Признаки, которые укажут на превышение нормы марганца в воде:

  • желтые или рыжие потеки на сантехнике;
  • металлический привкус воды;
  • желтизна на вещах после стирки;
  • изменение оттенка струи;
  • появление мутного осадка;
  • ржавчина;
  • низкая теплоотдача батарей в отопительный период;
  • накипь на электроприборах и бытовой технике.

Узнают о том, что воде требуется очистка по изменившемуся запаху (даже несущественные нотки нового аромата в воде – серьезный знак). В отстоянной воде появляется осадок, на посуде остается черный налет, а после длительного контакта с такой жидкостью кожа рук и ногти темнеют.

Узнать об избытке железа и марганца в воде можно самостоятельно в домашних условиях. Выявив хотя бы один фактор, стоит обратиться в санитарную службу или лабораторию для проведения анализа воды. Результаты предоставляют в течение 3-7 дней.

Высокая концентрация марганца в организме даст о себе знать:

  1. головной болью,
  2. плохим аппетитом,
  3. судорогами,
  4. упадком сил,
  5. постоянной сонливостью и апатией,
  6. аллергическими реакциями.

Методы удаления примеси

Получив результаты из санитарной службы, и, убедившись в неотложности действий, приступают к борьбе с тяжелыми металлами.

Существует несколько методов для устранения марганца из водопроводной воды, но их объединяет суть – окисление двухвалентной формулы марганца (которая растворяется) до нерастворимой с валентностью, равной 4 Mn(IV).

Перманганат калия

Специалисты называют эту процедуру деманганацией. Это технологически несложный способ устранения химического элемента.

Применяется как для подземных, так и для наружных вод. В воду вводят перманганат калия, что приводит к окислению марганца и появлению дисперсного осадка оксида.

Большая удельная поверхность (около 300 м2/г) превращает последний в эффективный сорбент. В ходе обработки восстанавливаются запах и вкус воды.

К преимуществам метода относят:

  • качественный и быстрый результат (окисляется до 97% двухвалентного марганца);
  • простоту процесса;
  • дополнительное задействование ультрафиолетового оборудования повышает конечный эффект.
  • высокая стоимость рабочего материала;
  • требует фильтрации воды дополнительным коагулянтом и применения песчаного наполнителя;
  • наличие тяжелых металлов в продуктах современных производителей.

Каталитический подход

Осуществляется за счет безреагентной системы очистки с аэрацией, в процессе которой вода обогащается кислородом, и уже насыщенная водно-воздушная смесь направляется в засыпной фильтр.

Имеющийся в фильтре каталитический материал задерживает металлы в виде нерастворимого осадка.

  • актуален в запущенных случаях;
  • использование натуральных материалов, содержащих диоксид марганца;
  • самый бюджетный вариант по сравнению с остальными;
  • не требует использования дополнительных фильтрующих добавок, так как гранулированный катализатор одновременно выступает и в роли фильтрующей среды.
Читайте также:  Как правильно крепить затеняющую сетку

Недостатки:

  • обязательное наличие вакуумно-эжекционного аппарата;
  • наличие в воде двухвалентного железа обязательно (так как в процессе окисления образуется гидроксид железа, являющийся адсорбентом для марганца двухвалентного).

Реагент

Самым популярным веществом до недавних пор считался хлор. Он качественно обезжиривал, удалял железо.

Содержание последнего сокращалось до 0,1 мг/л.

Органические соединения железа под действием данного реагента переходили в форму неорганических солей железа с валентностью 3. Они легко гидролизуются, выпадая в осадок.

Это стало веским основанием для замены хлора на другой реагент – гипохлорид натрия. Вода при этом не подкисляется, что играет важную роль в фильтрации. Раствор щелочной, что благоприятно сказывается на фильтровании.

Диоксид хлора или озон

Не менее распространенные реагенты-окислители получили много положительных отзывов экспертов в силу высокого эффекта и быстрого действия – марганец окисляется всего за 10-15 минут! Время не будет увеличиваться, если уровень рН составляет не менее 6,5-7,0 баллов.

  • озон – 1,45 мг на 1 г марганца;
  • диоксид хлорида – 1, 35 мг на 1 г соответственно.

Из минусов выделяют только то, что дозировка в теории имеет существенные расхождения с количеством используемого реагента на практике.

На это повлияло:

  1. серьезное загрязнение питьевой воды,
  2. различный уровень рН,
  3. наличие органики в воде,
  4. используемое оборудование.

Ионный обмен

Метод основан на водородном или натриевом катионировании воды. Соли марганца растворяются и требуют немедленного удаления.

Для этого вода очищается на двух уровнях ионообменного материала.

Для реализации этого действия используют две смолы: катионообменную (с ионами водорода Н+) и (анионообменную с ионами гидроксила OH).

Причем использование может быть как последовательным, так и одновременным. Тандем смол заменяет соли, растворимые в воде, на ионы гидроксида и водорода (ОН, Н+). Объединившись, ионы образуют чистые молекулы обычной воды, но уже без содержания соли.

Данный способ относительно новый, но количество его сторонниковстремительно увеличивается. Ключевое в такой чистке воды – правильная комбинация ионообменных смол.

Чтобы не запутаться в терминологии и разнообразии очистительных методов, специалист проводит консультацию. Именно на его плечи ложится выбор оптимального варианта устранения марганца из воды, соответствующего каждой индивидуальной ситуации.

Рейтинг лучших фильтров

Актуальность темы марганцевого загрязнения воды подвигла производителей на изготовление различных моделей фильтров и их модификаций.

Во избежание ошибок и покупки некачественной системы очистки воды, стоит ознакомиться с лидерами продаж, получившими наивысшие оценки экспертов и положительные отзывы покупателей.

Таблица – ТОП-3 фильтров для очищения воды

НаименованиеОписаниеЦена, руб.Преимущества
Барьер EXPERT FerrumИзбавит от марганца, железа, солей. Актуальна для загородных домов, где количество указанных элементов в воде в разы больше. Простая установка и эксплуатация.4 000Борется даже с крупными механическими частицами, ионами тяжелых металлов и активным хлором;
в комплекте имеется отдельный кран.
Новая вода Expert M312Удаляет нерастворимые примеси (ржавчину, песок), а также хлор, органические вещества. Марганец и железо удаляются за счет модуля с синтетическим цеолитом и активированным углем, обеззараживание обеспечивает серебро.6 000Малогабаритность;

кран для чистой воды в комплекте;

гарантия – 3 года.Аквафор ФаворитУдаляет из водопроводной воды опасные вещества, такие как хлор, тяжелые металлы, нефтепродукты и канцерогенные примеси. Ресурс – 12 тысяч литров. Производитель-ность – 2,5 л/мин.

5 500Долговечность;
стильный дизайн;

нечастая замена модулей (1 раз в год).

Видео по теме

Также вы можете посмотреть видео об очистке воды от марганца:

Заключение

Таким образом, обезопасить себя и своих родных от пагубного воздействия марганца и других примесей, содержащихся в воде, можно с помощью профессиональной очистки. После анализа состояния воды специалист санитарной службы на основании полученных результатов выберет оптимальную технологию чистки.

Среди прочих методов наиболее хорошо себя зарекомендовали: введение перманганата калия, реагентов, диоксида хлора или озона, а также ионный обмен и каталитическое очищение. С помощью этих действий удаляется не только марганец, но и различные формы железа. Одновременно исчезают запахи, улучшается вкус воды.

Очистка питьевой воды от марганца

Компания «Гидросистемы» окажет помощь в удалении марганца из подземных вод, предоставив новейшие очистные системы для снижения показателей Mn. Большой опыт работы в отрасли позволяет предоставлять качественные услуги и решать самые сложные задачи в максимально короткие сроки. Наши специалисты готовы помочь вам на каждом этапе – от проверки источника до технического обслуживания установленных систем и фильтров.

Удаление марганца из воды – процедура, необходимая для предотвращения зарастания труб и ухудшения здоровья человека. Когда показатели вещества, находящегося в стоках в виде растворимой соли Mn, превышают норму, характеристики меняются – возникает неприятный привкус, появляется темный осадок, выпадающий бурыми или черными хлопьями. На одежде могут оставаться темные пятна, а сантехника постепенно выходит из строя – отложения в трубах ведут к нарушению работы оборудования и снижению его срока службы.

Пагубное воздействие солей Mn на здоровье человека изучается многими исследователями. Специалисты подтверждают, что избыток данного вещества оказывает негативное влияние на ЦНС, снижает репродуктивные функции, провоцируя:

  • вялость;
  • нарушения мышечного тонуса (гипертонус);
  • непроизвольные судороги;
  • расстройства психики.

Употребленный вместе с водой Mn проникает в кишечник, почки, костную систему и эндокринные железы, при длительном накоплении вызывая хроническую интоксикацию организма. Он способен поражать даже головной мозг человека. Отравление может приобретать неврологическую или легочную форму. Сильнейшее воздействие солей на внутренние органы и системы ведет к потере координации движений, тремору, головным болям и т.д.

Передозировка возникает при ежедневном потреблении свыше 2 литров с солями Mn. Риски, возникающие при превышении допустимого уровня, доказывают необходимость качественной очистки или деманганации не только для улучшения органолептических характеристик того, что мы регулярно пьем, и предотвращения образования налета в трубах, но и для сохранения здоровья и улучшения качества жизни населения.

Особенности образования Mn в воде

Марганец содержится под землей в качестве растворимой соли в своей двухвалентной форме. Из почвы он переходит под землю в результате доставки компонентов полезных ископаемых и минералов, вымываемых из грунта. Еще одна причина поступления – процессы распада растительных клеток.

Присутствие опасного вещества может заметить не только специалист, но и рядовой потребитель:

  • появляется характерный черный осадок;
  • жидкость мутнеет и приобретает желтоватый или насыщенно темный цвет;
  • у человека, постоянно контактирующего с водой, чернеют пальцы рук и ногти.

Специалистам, проектирующим очистные сооружения, необходимо преобразовать двухвалентную форму, сделав вещество нерастворимым – то есть трехвалентным или четырехвалентным. Подобный переход осуществляется путем окисления Mn. После воздействия реагентов гидроксиды вещества приобретают разную валентность и выпадают в осадок. Mn (VI), оседающий на определенном наполнителе прибора, осуществляющего фильтрацию, ускоряет процессы окисления Mn2+, взаимодействуя с кислородом.

Особенности удаления марганца из воды

Для большей эффективности очистки необходимо следить за уровнем pH – оптимальным будет показатель от 9,5 до 10,0. При использовании реагентов или озонировании проведение успешной деманганации возможно и со значением от 8,0 до 8,5. Озон – один из наиболее сильных окислителей. При его применении эффективность очистки может достигаться при различных показателях pH. Для возникновения химической реакции с участием 1 мг вещества, находящегося в двухвалентной форме, потребуется 0,291 мг кислорода.

Используемые технологии

Наиболее часто специалистами применяется глубокая аэрация с последующим пропуском жидкости через фильтр. Подобная процедура происходит в несколько этапов. На первом при помощи вакуумно-эжекционных установок происходит выделение свободной углекислоты с целью повышения показателя pH до определенных значений (от 8,0 до 9,5-10,0). эмульгирование и обогащение кислородом. Во время следующей стадии очистки происходит фильтрация с применением зернистого наполнителя.

Рассмотренная выше технология эффективно справляется с удалением марганца из подземных вод в том случае, если специалистами фиксируется ПО не выше 9,5 мгО/л. Обязательным условием является содержание двухвалентной формы Fe – окисляясь, железо способствует переходу Mn2+ в трехвалентную или четырехвалентную форму. Оптимальное соотношение между Fe (II) и Mn – 1:7. При несоблюдении этого условия следует применить сульфат железа.

Установки для проведения аэрации состоят из устройств для окисления кислородом, отстойников и осветлителей. При очищении артезианских скважин установка контактных резервуаров не требуется.

Удаление с использованием перманганата калия позволяет избавиться от солей опасного вещества как в подземных, так и в поверхностных водах. Добавление реагента становится причиной образования малорастворимого оксида, выпадающего в виде осадка – хлопьев, обладающих высокой способностью к впитыванию. Деманганация с таким катализатором возможна при показателе pH 8,5. На 1 мг вещества потребуется 1,92 мг окислителя.

Перманганат калия помогает устранить не только соли Mn2+, но и двухвалентное железо, позволяя улучшить органолептические характеристики – цвет, запах и вкус. При соблюдении пропорции 2 мг реагента на 1 мг вещества происходит окисление до 97% марганца, содержащегося в источнике.

Последним этапом очистки становится добавление коагулянта, способствующего удалению продуктов, образовавшихся в результате произошедшей химической реакции, а также появившейся взвеси. Далее жидкость поступает в фильтр с песчаным наполнителем для последующей обработки. Также возможно применение ультрафильтрующих приборов для деманганации. Для очистки подземных источников рекомендуется добавлять к применяемому реагенту активированную кислоту или флокулянты для получения более крупных хлопьев.

НаименованиеВнешний вид
Системы умягчения воды и удаления растворенного железа RFS периодического действия
Системы умягчения воды и удаления растворенного железа RFS непрерывного действия
Бытовые умягчители и обезжелезиватели воды

Удаление путем каталитического окисления

В данном случае процессы схожи с обезжелезиванием – оксиды вещества, задерживаясь на поверхности зернистого наполнителя оборудования для фильтрации, подвергаются катализации окисления. При пропуске через прибор воды, прошедшей аэрацию, на частицы фильтрующей загрузки выпадает осадок – гидроксид Mn (IV), который впитывает ионы двухвалентной формы, обеспечивая непрерывный процесс окисления при практически нулевом расходе.

Применение модифицированного наполнителя для удаления марганца из подземных вод

Подобный метод используется для повышения эффективности работы установки, увеличения ее срока службы и минимизации затрат реагента. Он представляет собой пропуск через наполнитель фильтрующего прибора растворенного сульфата железа и перманганата калия с последующим воздействием на загрузку трехзамещенного фосфорнокислого натрия или натриевой соли серной кислоты. При этом подача осуществляется сверху, а скорость проведения процессов фильтрации составляет от 8 до 10 м/ч. Создание каталитической пленки возможно и с применением 0,5% растворенного MnCl2, совместно с перманганатом калия проходящего через зернистый наполнитель.

Использование реагентов и ионный обмен

Наиболее эффективно хлорирование и озонирование. При выборе этих способов окислительные процессы займут от 10 до 15 минут при показателе pH 6,5-7,0. На 1 мг двухвалентной формы Mn требуется 1,45 мг озона с учетом того, что в процессе обработки происходит разложение реагента оксидами вещества, требующее повышения порции. На дозу влияют следующие факторы:

  • значение pH;
  • время действия окислителей;
  • особенности работы выбранного оборудования;
  • наличие органики.

Еще одним способом, используемым для удаления железа и марганца, является метод ионного обмена, осуществляемый путем обработки с использованием смол-катионитов. Подобная технология позволяет добиться смягчения воды. Часто деманганацию осуществляют с использованием синтезированных цеолитов, применяющихся в качестве ионитов. Эти вещества отличаются высокой эффективностью и длительным сроком службы.

Особенности удаления марганца из подземных вод с применением перманганата калия

Подобный метод активно используется в том случае, если помимо Mn в источнике присутствует и железо. Он представляет собой фильтрация части углекислоты, сопровождающееся повышением pH, и последующую активацию процессов окисления. В результате гидролиз солей ускоряется, как и их флокуляция.

Под воздействием кислорода двухвалентная форма Mn становится трех-, а после и четырехвалентной. Реакция происходит при рН = 9. 9,5. Лишь в этом случае образуется гидроокись, которая выпадает в осадок.

При меньшем значении pH вещество, не подлежит окислению – даже с использованием катализатора. В этом случае рекомендуется добавлять известь или соду для подщелачивания, а также применять осветлители или отстойники. При этом не стоит забывать о том, что очистка от Mn путем уменьшения кислотности будет оптимальным вариантом лишь в сочетании с глубоким умягчением.

Если в проведении последней процедуры нет необходимости, поднятие pH содой или известью до 10 может привести к усложнению дальнейшей очистки.

При удалении солей жесткости с использованием реагентов одновременно с деманганацией уровень калия и магния снижается, а содержание Mn в источнике не поднимается выше 0,02 мг/л.

Каким образом можно ускорить процесс окисления

Для этих целей воду с находящимся в ней кислородом прогоняют через контактный фильтр с белым песком (материалом, полученным в результате дробления кварца), вступившим в реакцию с окислами марганца. MnO2 и особой загрузочный материал представляют собой катализаторы, основная задача которых – ускорение процесса окисления.

Какой метод можно считать наиболее эффективным

Стабильно высокие результаты у обработки перманганатом калия. Этот реагент не требует использования сложных систем, для его правильного дозирования достаточно простого визуального и химического контроля.

Компания «Гидросистемы» предлагает свои услуги по водоочистке и водоподготовке – мы используем последние разработки и готовы поделиться с вами накопленным опытом. Мы изготавливаем оборудование для деманганации и представляем продукцию известных брендов (Honeywell, Топос, Atoll и т.д.). Сотрудничая с нами, вы выбираете качество оказываемых услуг и неизменную надежность систем очистки. Мы проведем необходимые анализы, подберем метод обработки и предоставим вам автоматизированный комплекс, отвечая за его гарантийное и сервисное обслуживание. Обращайтесь к нашим специалистам, чтобы заказать промышленные системы и фильтры для бытовой очистки питьевой воды от марганца.

Марганец в воде из скважины — что делать?

Чистая питьевая вода – это залог здоровья любого человека. Однако ни колодезная ни водопроводная вода не может гарантировать отсутствия загрязнений.

И если центральные системы водоснабжения оснащены промышленными фильтровальными системами, то вода, добытая на собственном, участке обычно нуждается в качественной очистке. Один из распространенных видов загрязнений – это марганец в воде из скважины.

Норма содержания марганца

Повышенное содержание марганца в воде из скважин, это явление хоть и не слишком частое, но отнюдь и не редкое. Это вещество относится к тяжелым металлам и чаще всего встречается в воде вместе с железом.

Кстати, именно из-за марганца, железо, содержащееся в воде, переходит в трехвалентную нерастворимую форму. Обычно, этот элемент попадает в скважины из верховодки, либо из пластов насыщенных рудой.

Его содержание легко определить по цвету – вода будет иметь коричневатый оттенок. При этом, возможно выпадение темного осадка. По нормам СНИП, содержание марганца в воде, не должно превышать 0,1 мг/литр. Однако, в европейских странах это норма гораздо выше – ее предельное значение составляет 0,5 мг/литр.

Но в любом случае, лучше не допускать превышения максимально допустимых норм содержания. Ведь это чревато серьезными последствиями.

Чем опасно повышенное содержание марганца

Этот элемент оказывает негативное влияние на водопроводную систему, бытовую технику и здоровье человека.

Влияние на водопроводную систему:

  • марганец оставляет отложения в водопроводных трубах, чем уменьшает их срок эксплуатации;
  • образует накипь на электроприборах;
  • от контакта с загрязненной водой остаются пятна.

Влияние на здоровье:

  • повышается утомляемость, снижается память, ухудшается общее состояние нервной системы;
  • оказывает негативное влияние на состояние скелета;
  • способствует развитию аллергических реакций;
  • марганец имеет свойство откладываться в организме, поэтому он постепенно зашлаковывается.

Учитывая серьезные последствия, которые влечет за собой высокое содержание этого вещества, вода, в обязательном порядка должна очищаться от марганца. Однако, нужно понимать, что в первую очередь, нужно сдать воду анализ в лабораторию. А уже зная точное содержание, можно планировать меры по очистке.

Очистка от марганца

Фактически, очистка воды от марганца, проводится такими же способами, как и от железа. Т.к. этот элемент относится к металлам и содержится в жидкости в нерастворимой форме, основная задача сводится к его окислению и последующей фильтрации. А это позволяет сделать установку и своими руками.

Аэрация

Суть метода сводится к насыщению воды кислородом. Благодаря этому происходит окисление железа и марганца и переход их в растворимую форму. Далее, вода либо отстаивается, либо пропускается через систему картриджных или сорбционных фильтров. Существует два вида аэрации:

Напорная система стоит дороже и состоит из аэрационной колонны и дополнительных фильтров. В колонну под высоким давлением подается кислород, который активно ее окисляет. Излишки газов выводятся через специальный клапан.

Достоинства этой системы в ее эффективности и автономии – всеми процессами управляет блок автоматики. Также она не требует установки дополнительного оборудования, поскольку в результате очистки, не теряется давление в системе.

Безнапорная система аэрации, считается более упрощенным вариантом напорной. В этом случае, за основу берется бак большой емкости. Обычно это 700 – 1000 литров. Вода в него поступает через специальные распылители с мелкими форсунками.

Сам распылитель устанавливается таким образом, чтобы между ним и поверхностью воды оставалось не менее 1 метра. Благодаря этому, вода успевает хорошо перемешаться с воздухом и окислиться.

Дополнительно устанавливается маломощный компрессор, который осуществляет подачу воздуха в емкость. Поскольку водопровод разрывается за счет использования распылителя, требуется установка насосной станции для закачки воды обратно в систему.

В целом, оба варианта аэрации могут успешно очистить воду от марганца и железа. Дополнительный плюс – это удаление примесей сероводорода.

Отстаивание и механическая очистка

Механическая очистка основана на применении картриджных систем. Это системы грубой очистки, поэтому они подходят лишь для отфильтровывания крупных частиц. Их использование оправданно только в паре с другими видами очистки, т.к. они способны задерживать растворенный марганец и железо.

Например, картриджный фильтр можно установить после аэрационной емкости. А перед ней не лишним будет использование грязевика, который задержит в себе все крупные фракции.

Ионные фильтры

Эти системы основаны на использовании каталитических смол и относятся к реагентным методам. В зависимости от необходимой степени очистки, могут применяться разные виды реагентов.

Принцип действия таких систем основан на замене ионов марганца и железа на натрий. Таким образом, ионные колонны без проблем справляются с растворенными в воде примесями.

В отличие от аэрационных систем, ионные колонны, требует периодической замены реагента. Однако его свойства можно частично восстановить при помощи обычной пищевой соли. Таким образом, его может вполне хватить на 3-4 года использования.

Обратный осмос

Система очистки, основанная на обратном осмосе, считается наиболее эффективной. Она позволяет удалить из воды практически все существующие примеси. В основе этой системы, лежит использование мелкозернистой мембраны.

В результате работы системы, поток воды разделяется на две части – чистая идет в водопровод, а грязная уходит в слив. Однако, обратный осмос имеет и недостатки:

  • высокая стоимость системы;
  • слишком сильная очистка – немного абсурдно, но это факт. На выходе из установки, получается практически дистиллированная вода. И чтобы использовать ее для питья, потребуется сделать дополнительную минерализацию;
  • низкая производительность – из-за технологии очистки, около 23 поступающей воды уходит в канализацию.

Чтобы сэкономить, имеет смысл разделять общий водопровод на питьевой и технический. Обратный осмос подключается только к питьевому. Еще один момент – мембрана очень чувствительна к твердым загрязнениям. Поэтому лучше установить перед системой фильтр для грубой очистки.

Система обратного осмоса

Стоимость готовых решений

В зависимости от производительности, а также самого принципа работы, у фильтров для очистки воды от марганца могут быть совершенно разные цены:

НазваниеОписаниеПроизводительность, м3/часСтоимость, тыс. руб.
Гейзер Тайфун ВВ10Фильтр комплексной очистки от марганца, железа и солей.1,57
Гейзер Тайфун ВВ20Фильтр комплексной очистки от марганца, железа и солей.310
Аквафор Викинг МидиДелает комплексную фильтрацию воды от марганца и железа18
Clack 1054-K CIКомплексная очистка от солей, марганца и железа332

Таким образом, можно приобрести фильтр за сравнительно небольшие деньги. При этом нужно помнить, что наилучший результат даст только комплексная очистка воды из скважины. А чтобы правильно подобрать систему, нужно вначале сделать лабораторный анализ воды.

Очистка воды от марганца

Российские санитарные нормы ограничивают уровень предельно допустимого содержания марганца в воде хозяйственно-питьевого назначения значением 0,1 мг/л. В некоторых странах Европы требования жестче: не более 0,05 мг/л. Если содержание марганца больше этих значений, ухудшаются органолептические свойства воды. При значениях марганца больше 0,1 мг/л появляются пятна на сантехнике и нежелательный привкус воды. На внутренних стенках труб образуется осадок, который отслаивается в виде черной пленки.
В подземных водах марганец находится в виде хорошо растворимых солей в двухвалентном состоянии (Mn2+). Для удаления марганца из воды его необходимо перевести в нерастворимое состояние окислением в форму Mn3+ и Mn4+. Окисленные формы марганца гидролизуются с образованием практически нерастворимых гидроксидов Mn(OH)3 и Mn(OH)4. Последний при осаждении на зернистой загрузке фильтра проявляет каталитические свойства, то есть ускоряет процесс окисления двухвалентного марганца растворенным кислородом. Для эффективного окисления марганца кислородом необходимо, чтобы значение рН очищаемой воды было на уровне 9,5–10,0. Перманганат калия, хлор или гипохлорит натрия, озон позволяют вести процесса демаганации при меньших значениях рН, равных 8,0–8,5. Для окисления 1 мг растворенного марганца нужно 0,291 мг кислорода.

Методы очистки воды от марганца

Очистка от марганца глубокой аэрацией с последующим фильтрованием

На первом этапе очистки из воды под вакуумом извлекают свободную углекислоту, что способствует повышению значения рН до 8,0–8,5. Для этой цели используют вакуумно-эжекционный аппарат, при этом в его эжекционной части происходят диспергирование воды и ее насыщение кислородом воздуха. Далее вода направляется на фильтрацию через зернистую загрузку, например, кварцевый песок. Этот метод очистки воды от марганца применим при перманганатной окисляемости исходной воды не более 9,5 мгО/л. В воде обязательно присутствие двухвалентного железа, при окислении которого образуется гидроксид железа, адсорбирующий Mn2+ и каталитически его окисляющий. Соотношение концентраций [Fe2+] / [Mn2+] не должно быть менее 7/1. Если в исходной воде такое соотношение не выполняется, то в воду дополнительно дозируют сульфат железа (железный купорос).

Очистка воды от марганца перманганатом калия

Метод применим как для поверхностных, так и для подземных вод. При введении в воду перманганата калия растворенный марганец окисляется с образованием малорастворимого оксида марганца. Осажденный оксид марганца в виде хлопьев имеет высокую развитую удельную поверхность – примерно 300 м2 на 1 г осадка, что определяет его высокие сорбционные свойства. Осадок – хороший катализатор, позволяющий вести демангацию при рН = 8,5. Для удаления 1 мг Mn2+ требуется 1,92 мг перманганата калия. Как уже отмечалось, перманганат калия обеспечивает очистку воды не только от марганца, но и железа в различных формах. Также удаляются запахи и за счет сорбционных свойств улучшаются вкусовые качества воды. Практические данные по очистки воды от марганца с помощью перманганата калия показывают, что доза его должна составлять 2 мг на каждый мг марганца, при этом окисляется до 97%. Mn2+. После перманганата калия вводят коагулянт для удаления продуктов окисления и взвешенных веществ и далее фильтруют на песчаной загрузке. При очистке от марганца подземных вод параллельно с перманганатом калия вводят активированную кремниевую кислоту из расчета 3–4 мг/л или флокулянты. Это позволяет укрупнить хлопья оксида марганца.

Очистка воды от марганца каталитическим способом

Как и в процессах очистки от железа, так и при очистке воды от марганца предварительное осаждение оксидов марганца на поверхности зерен фильтрующей загрузки оказывает каталитическое влияние на процесс окисления двухвалентного марганца растворенным кислородом. В процессе фильтрования предварительно аэрированной и при необходимости подщелоченной воды на зернах песчаной загрузки образуется слой осадка гидроксида марганца Mn(OH)4. Ионы растворенного Mn2+ адсорбируются поверхностью гидроксида марганца и гидролизуются, образуя оксид трехвалентного марганца Mn2O3. Последний окисляется растворенным кислородом вновь до Mn(OH)4, который опять участвует в процессе каталитического окисления. Как всякий классический катализатор, Mn(OH)4 почти не расходуется.

Очистка воды от марганца на модифицированной загрузке

Для повышения ресурса работы фильтрующей загрузки за счет закрепления пленки катализатора из гидроксидов железа и оксида марганца на поверхности зерен, а также для уменьшения расхода перманганата калия, предлагается этот метод. Перед началом фильтрования через фильтрующую загрузку последовательно пропускают снизу вверх раствор железного купороса (FeSO4) и перманганат калия, а затем загрузку обрабатывают тринатрийфосфатом (Na3PO4) или сульфитом натрия (Na2SO3). Скорость фильтрования исходной воды, подаваемой сверху вниз, составляет 8–10 м/ч. Каталитическую пленку можно создать так же, пропуская через загрузку фильтра 0,5%-ный раствор хлорида марганца и перманганата калия.

Очистка воды от марганца введением реагентом

Скорость процесса окисления двухвалентного марганца реагентами-окислителями: хлором, диоксидом хлора (ClO2), гипохлоритом натрия, озоном – зависит от величины рН исходной воды. При введении хлора или гипохлорита натрия эффект окисления достигается в достаточно полной мере при значениях рН не менее 8,0–8,5 и времени контакта окислителя и воды 60–90 мин. В большинстве случаев (если окислитель – только кислород и рН +7(831) 462-88-84, 466-85-72 !

Дезинфекция колодца марганцовкой

Дезинфекция колодца — это обязательное мероприятие с целью очистки колодезной воды, которая со временем приобретает неприятные запах и вкус, вызванные загрязнением. Бактерии и вредоносные организмы заносятся в колодец в период весенних паводков, в результате попадания пыли и грязи, трупов птиц и мелких грызунов, из-за просачивания сточных вод. Причиной могут стать и химикаты, используемые на приусадебных участках для обработки земли или против вредителей.

Существует множество средств, позволяющих обеззаразить воду, но наиболее востребованным является перманганат калия. Эффективность и безопасность раствора марганцовки проверена временем. Главное, знать не только то, как приготовить средство, но и как правильно провести очистку колодца своими руками.

Проведение дезинфекции колодца

Предполагает выполнение определенной последовательности действий, нарушение которых может привести к повторному засорению и невозможности использования воды для любых бытовых нужд.

Дезинфекция колодезной шахты осуществляется в два этапа:

  1. подготовительные работы;
  2. обеззараживающая обработка.

Нельзя приступать к очищению устройства от болезнетворных бактерий и организмов без предварительной подготовки. Иначе эффективность мероприятия будет минимальна.

Подготовка к обеззараживанию

Проводится в следующем порядке:

  1. Откачка воды. Осуществляется с использованием поверхностного либо погружного насоса. Тип оборудования зависит от уровня колодезной воды, из которой сачком или другим приспособлением с длинной ручкой достают плавающий мусор.
  2. Очистка стен и дна колодца. Проводится после опускания в шахту. С помощью жестких щеток удаляют ил, водоросли, мусор. Коррозийные пятна с бетонных колец счищают болгаркой и молотком, соляные отложения — уксусом или слабым раствором соляной кислоты, а плесневелые — медным купоросом.
  3. Замена придонной засыпки. Выполняется с целью предупреждения остатка болезнетворных бактерий. В качестве засыпки допускается применять гравий, песок, щебень. Керамзит лучше не использовать. Он имеет низкий вес и может быть токсичен.
  4. Устранение трещин. Позволяет исключить засорение колодезной воды из-за просачивания грунтовых и сточных вод. Гидроизоляцию проводят специально предназначенными для этого растворами.

Качество выполнения подготовки напрямую влияет на скорость и эффективность дезинфекции в целом.

Приготовление перманганата калия

Использование марганцовки для обеззараживания шахты и колодезной воды обусловлено следующими свойствами этого вещества:

  • безопасностью для человека;
  • способностью устранять и подавлять патогенные микроорганизмы;
  • доступностью и простотой в применении;
  • легкостью в смывании.

Чтобы приготовить раствор для дезинфекции, на 10 литров чистой воды кладут 1 чайную ложку перманганата калия. Смесь тщательно перемешивают, применяют по назначению.

Дезинфекция колодца марганцовкой

Может осуществляться двумя способами:

  1. Распылением раствора на стены с помощью краскопульта либо другого приспособления.
  2. Выливанием перманганата калия непосредственно в наполненную водой шахту.

Оба метода предполагают выдерживание колодца закрытым, пока он не заполнится, последующего сливания. Откачку необходимо провести несколько раз. Главное, чтобы вода в колодце стала совершенно чистой.

Чтобы обеззараживание было выполнено максимально качественно, на дно колодца опускают наполненный кремневой крошкой капроновый мешок. Его оставляют внутри даже после выполнения дезинфекции.

Меры предосторожности

Выполнять работы по дезинфекции необходимо с соблюдением нескольких правил:

  • работать в паре с помощником для подстраховки;
  • обязательно использовать для спуска в шахту крепкую и надежную лестницу;
  • не оставаться на дне колодца длительное время.

Марганец, в отличие от белизны и хлорной извести, не выделяет едкого запаха и не разъедает кожу. Обеззараживание с использованием этого раствора можно проводить без респиратора.

Периодичность дезинфекции и использование воды после этого мероприятия

Специалисты рекомендуют обеззараживать колодезную шахту не реже одного раза в полтора-два года либо по мере необходимости. Если вода приобретает плохой запах и вкус, очистку следует провести немедленно. Когда колодец длительное время не эксплуатировался, его использованию обязательно должна предшествовать дезинфекция.

Главным преимуществом применения перманганата калия является то, что воду из колодца после очистки можно пить уже через 24 часа. Когда другого альтернативного источника нет, жидкость перед употреблением первые сутки кипятят. Если используется хлорная известь или белизна, кипячение потребуется проводить 5-10 дней, но полную уверенность в чистоте воды при таком способе дезинфекции позволяет получить только химический анализ.

Заключение

Применение марганцовки представляет собой наиболее безопасный для человека способ дезинфекции колодца, выполняемый собственными силами. Такое обеззараживание гарантирует наличие чистой воды, используемой и для бытовых нужд, и в качестве питьевой.

Пренебрегать дезинфекцией нельзя ни в коем случае. Никакие превентивные меры не смогут защитить шахту от попадания и дальнейшего размножения болезнетворных бактерий. Только обеззараживание способно устранить и предупредить размножение этих вредоносных организмов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector