Вода обезжелезенная. Внедрение установок внутрипластового обезжелезивания подземных вод на скважинах водозабора, страница 5

Улучшение качества подземных вод обработкой их в водоносном горизонте. Вода обезжелезенная


Обезжелезивание воды, обезжелезивание воды из скважины, обезжелезивание воды нн

Обезжелезивание воды - это процесс удаление из воды железа.

Обезжелезивание воды - это одна из сложнейших задач в водоочистке.

 

Железо в природных водах может содержится либо в виде двухвалентного железа и в виде неорганических и органических коллоидов, либо в форме комплексных соединений двух- и трехвалентного железа или тонкодисперсной взвеси гидроксида железа.В подземных водах железо обычно встречается в виде растворенного двухвалентного железа, а в поверхностных водах — в виде комплексных соединений, коллоидных или тонкодисперсных взвесей.

 

Количественное содержание железа, указываемое в анализах воды обычно не дает представления о форме, в которой железо присутствует в воде, поэтому при выборе метода обезжелезивания воды необходимо установить источник воды и сделать пробное обезжелезивание.

 

Подробную информацию по вопросам обезжелезивания воды из скважины или водопровода в Нижнем Новгороде и Нижегородской области Вы можете получить по номеру: +7 (831) 462-88-84, +7 (831) 466-85-72, или электронной почте Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Как происходит обезжелезивание воды

На данный момент не существует универсального экономически оправданного метода, применимого во всех случаях жизни. Каждый из методов обезжелезивания воды применим только в определенных случаях, у него есть и достоинства, и существенные недостатки. Выбор конкретного метода удаления железа (или их комбинации) в большей степени зависит от опыта водоочистной компании.

Обезжелезивание поверхностных вод обычно осуществляют реагентными методами,а подземных — безреагентными.

 

Реагентные методы удаления железа из воды:

  • аэрация;
  • реагентное окисление железа и фильтрование;
  • напорная флотация с предварительным известкованием и фильтрование;
  • известкование с коагулированием или отстаивание в тонком слое и фильтрование;
  • электрокоагуляция, отстаивание или обработка во взвешенном слое и фильтрование;
  • катионирование;
  • фильтрование через модифицированную загрузку.

Реагентные методы обезжелезивания воды применяют при низких значениях рН, высокой окисляемости, нестабильности воды.

Если необходимо одновременно умягчать воду  и удалять железо, используют катионирование, при этом ионным обменом могут быть извлечены лишь ионы железа.

 

Безреагентные методы обезжелезивания воды:

  • упрощенную аэрация и фильтрование через зернистую загрузку;
  • глубокая аэрация и фильтрование;
  • "сухое" фильтрование;
  • упрощенная аэрация и фильтрование на намывных фильтрах;
  • двойная аэрация, обработка во взвешенном слое и фильтрование;
  • фильтрование в подземных условиях с предварительной подачей в водоносный пласт окисленной воды;
  • аэрация и двухступенчатое фильтрование.

 

Упрощенная аэрация применяется как в гравитационном, так и в напорном варианте в зависимости от производительности установки. Следует учитывать, что окислительно-восстановительный потенциал воды после аэрации будет менее -100 мВ и индекс стабильности воды — не менее -0,05. Метод упрощенной аэрации основан на способности воды, содержащей двухвалентное железо и растворенный кислород, при фильтровании через зернистый слой фильтрующей загрузки выделять железо на поверхности зерен, образуя каталитическую пленку из ионов и оксидов двух- и трехвалентного железа. Упрощенная аэрация осуществляется с помощью излива воды с небольшой высоты в карман или центральный канал фильтра или насыщением воздухом обрабатываемой воды.

 

"Сухая" фильтрация заключается в фильтровании воздушно-водяной смеси через "сухую" (не затопленную) зернистую фильтрующую загрузку образованием  в ней вакуума или нагнетании больших объемов воздуха с последующим отсосом из поддонного пространства. При этом на зернах фильтрующей загрузки формируется адсорбционно-каталитическая пленка из соединений железа и марганца, если он присутствует в воде, повышающая эффективность процессов деманганации и обезжелезивания.

 

Упрощенную аэрацию с двухступенчатым фильтрованием применяют в напорном варианте. В самом начале обезжелезивания при поступлении на фильтр первых порций воды, когда загрузка еще чистая, адсорбция соединений железа на ее поверхности происходит в мономолекулярном слое. Затем процесс выделения соединений железа на зернах песка усиливается, поскольку образовавшийся монослой химически более активен, чем чистая поверхность песка.

 

Фильтрование на каркасных фильтрах применяют при обезжелезивании воды на установках производительностью до 1000 м/сут. Метод основывается на том, что после окисления железо переходит в осаждающуюся форму — гидроксид. Гидроксид железа в нижней части аппарата намывается на керамический патрон. Нарастающий на патроне слой гидроксида железа служит контактным материалом для новых постоянно намываемых веществ, а сам патрон выполняет функцию только опорного каркаса для фильтрующего слоя гидроксида железа. На патронных фильтрах сначала происходит фильтрование с постепенным закупориванием пор фильтрующей перегородки. Такое фильтрование заканчивается по достижении определенного соотношения объема твердых частиц, задержанных в порах, к объему самих пор. Затем начинается фильтрование с образованием первоначального слоя осадка, и на этом заканчивается процесс зарядки фильтров и начинается фильтрование с целью обезжелезивания воды.

 

Метод аэрации с использованием вакуумно-эжекционных аппаратов заключается в окислении кислородом воздуха трехвалентного железа с образованием коллоида гидроксида железа, его коагулировании при рН, равном 6,8—7, и выделении в осадок в виде бурых хлопьев.

 

Фильтрование через модифицированную загрузку основано на увеличении сил адгезии на поверхности зерен фильтрующей загрузки в результате образования на ней пленки из соединений, имеющих более высокое значение константы Ван-дер-Ваальса.

 

Метод модификации загрузки предусматривает ее последовательную обработку 1,5%-м раствором сернокислого двухвалентного железа, а затем 0,5%-м раствором перманганата. Общая продолжительность контакта 30 мин.

 

Обезжелезивание подземных вод в водоносном пласте основано на формировании в нем "зоны осаждения", в пределах которой происходит интенсивное окисление железа и марганца. Эта зона создается закачкой в пласт через поглощение скважины питательной воды. В простейшем случае питательная вода представляет собой обезжелезенную подземную воду, насыщенную кислородом. Если в подземной воде присутствуют трудноокисляемые формы железа и при простой аэрации питательной воды не удается их удалить, то для увеличения интенсивности процесса рекомендуется использовать реагенты. В результате смешения питательной и подземных вод достигается смещение процессов окисления-восстановления в сторону окисления, и железо, гидролизуясь, выпадает в осадок. При этом водовмещающие породы служат фильтрующей средой.

 

Обезжелезивание воды упрощенной аэрацией, хлорированием и фильтрованием заключается в удалении избытка углекислоты и обогащении воды кислородом при аэрации, что способствует повышению рН и первичному окислению железоорганических соединений. Окончательное разрушение комплексных соединений железа и частичное его окисление достигаются путем введения в обрабатываемую воду окислителя (хлора, озона, перманганата калия и т.п.). Метод напорной флотации обезжелезивания воды основан на действии молекулярных сил, способствующих слипанию отдельных частиц гидроксида железа с пузырьками тонкодиспергированного в воде воздуха и всплытию образующихся при этом агрегатов на поверхности воды. Метод флотационного выделения дисперсных и коллоидных примесей природных вод весьма перспективен вследствие резкого сокращения продолжительности процесса (в 3—4 раза) по сравнению с осаждением или обработкой в слое взвешенного осадка.

 

Обезжелезивание поверхностных вод производят одновременно с осветлением и обесцвечиванием. Железо, находящееся в воде в виде коллоидов, тонкодисперсных взвесей и комплексных органических соединений, удаляется обработкой воды коагулянтам (сульфатом алюминия, хлоридами железа либо смешанным коагулянтом). Для разрушения комплексных органических соединений железа воду обрабатывают хлором, озоном или пер-манганатом калия. Применение железных коагулянтов обеспечивает более полное удаление железа из воды благодаря интенсивной адсорбции ионов железа на хлопьях Fe(OH)3. Оптимальная адсорбция ионов железа как в случае применения алюминиевых, так и железных коагулянтов лежит в интервале значений рН воды 5,7—7,5. Технологическая схема обезжелезивания воды методом коагулирования включает реагентное хозяйство, смесители, осветители воды и фильтры.

 

Похожие материалы:

eco-waters.ru

Обезжелезивание воды в частном доме: станции и системы

 

Станция обезжелезивания воды для дома

Выявить железистую воду потребитель может совершенно случайно. Если превышение дозволенного порога солей железа в воде совсем небольшое, то на вкус и цвет такое превышение отличить будет нельзя. Единственное, что может помочь, это случайное отстаивание. Если в этом эксперименте в воде образовался белесый, хлопьевидный осадок, то обезжелезивание воды в доме нужно проводить в обязательном порядке.

 

Первостепенные задачи станции обезжелезивания воды

 

В воде могут быть сокрыты самые разнообразные примеси, и далеко не все они полезные. Обойтись сегодня в частном доме без станции обезжелезивания воды невозможно, слишком далеко ушел прогресс, слишком много вреда нанесла цивилизация живой природе, и найти в естественных условиях чистейшую воду с каждым годом все труднее.

На разных территориях состав воды разный, это не новость для потребителя. На большинстве территории России наблюдается излишек солей железа в воде. Причем добывать такую воду могут, откуда угодно:

·          Из централизованного водопровода;

·          Из колодца;

·          Из скважины

·          Из первичного поверхностного источника.

Причин железистости воды может быть несколько. Это и обилие железных руд под землей и высокая степень износа водоподающего оборудования. И если бы такая вода не приносила вреда, то никто бы очисткой ее не озаботился. Но железистая вода вызывает сильнейшую аллергию, негативно отражается на состоянии кожи и крови. Самая опасная железистая вода выглядит как бурая вода иногда с хлопьевидным осадком. Такую пить естественно нельзя. Да и для технических нужд применить ее нельзя. Осадок намертво пристанет к стенкам оборудования, ухудшит проходимость труб, начнется гниение, появятся бактерии, возникнут очаги коррозии.

Еще одно очень вредное явление, связанное с повышенным железом – ржавые пятна на керамике. Вывести их потом очень проблематично. Многие хозяйки потом пробуют самые разные станции, изводят на это массу времени, а результат по-прежнему плачевный. Страдает от железистости очень сильно и медицинская отрасль. Некоторые приборы просто перестают работать от контакта с такой водой.

На сегодня есть разные виды железа, которые могут попадаться в воде. И потому устранить его одинаковыми станциями и системами обезжелезивания воды вряд ли получится:

Вид примеси

Формы

Железо

Двухвалентное железо

Трехвалентное железо

Железные бактерии

Самый просто по устранению вариант – трехвалентное осевшее железо. Его достаточно вымыть из системы. Это осадок. Но тут главное тщательно его устранить, остатка в системе быть не должно вообще, иначе все последствия будут развиваться.

Самый первый и самый банальный доступный вариант обезжелезивания воды в доме, но при условии, что солей подобного толка в воде совсем немного – это отстаивание воды. Железо окисляется, потому любой контакт с воздухом, с кислородом сразу выявит такой осадок.

В большинстве случаев встречается двухвалентное растворенное железо в воде. Для того, чтобы его убрать нужно превратить его в осадок, который потом устраняется обычным фильтром для очистки воды от железа.

Сложнее дела обстоят с железистыми бактериями. Их устранять можно по-разному. Вход могут пойти и другие группы бактерий, которые занимаются тем, что поглощают железистые братьев. Но потом и их придется устранять.

В любом случае воду, для станции обезжелезивания придется подготавливать. И первое, что придется сделать – это увеличить контакт воды с кислородом. После этого в воду добавляют щелочь. Далее идет обычное хлорирование или озонирование для устранения железобактерий. После того, как вода обретет осадок, за счет перехода железа в трехвалентную форму, его можно просто отфильтровать обычной станцией.

Собственно, если обезжелезивание воды в частном доме нельзя провести с помощью простого отстаивания, то без покупки обезжелезивателя не обойтись. Это с жесткой водой человеческий организм еще может смириться, а вот бурая, дурно пахнущая железистая вода никуда не годится. Ее нельзя применить ни для технический нужд, ни для питья. Даже для полива огорода такую воду лучше не использовать, т.к. могут погибнуть растения.

 

Легкий способ сделать воду полезной и вкусной

 

Оказывается катионный метод очистки воды – не только панацея от известковости. По тому же самому принципу соли заменители работают и с солями железа. Вопрос остается только в том, почему до сих пор не изобрели такой фильтр, который помог бы легко сделать воду полезной, вксно и одновременно устранять и известковость и железистость. Хотя попытки были и даже много. Но как показала практика обьединить такую чистку в один корпус, не получится. Процесс замены одних ионов другими протекает у известковости и железистости с разной скоростью. Потому прибор не получится эффективным.

Но зато есть катионные фильтры с ионообменной смолой, которые спокойно можно использовать для обезжелезивания воды в частном доме.

Еще один вариант получить обезжелезенную воду – воспользоваться каталитическим фильтром обезжелезивания воды из скважины. Причем и осадок остается внутри такого пористого фильтра. Но мелкие соли железа таким методом вряд ли устранишь. Пористый фильтр в состоянии убрать примесь размером от десяти до двадцати пяти микрон.

Насытить воду кислородом можно по-разному. Один из таких методов – аэрация. Причем воду могут разбрызгивать, могут компрессором нагнетать воздух. Такой метод зачастую применяют для получения питьевой воды из скважины.

Окислить воду можно и химическим способом. Химикаты намного мощнее и эффективнее аэрации. И этим химикатом до сих пор остается хлор. Он так же эффективен в борьбе с железом, как и в борьбе с вредоносными бактериями. Хлор в воде можно растворять, но в последнее время набирает обороты метод перемешивания воды с газообразным хлором. Но при всей эффективности основных минусов хлорирования избежать не удалось. Данный элемент по-прежнему остается очень вредным. Есть проблемы с транспортировкой хлора, но зато попутно он устраняет много других вредных элементов и примесей.

Есть варианты обезжелезивания водного ресурса путем обработки воды гипохлоритом натрия. На известковость воды данная процедура не повлияет. Причем данный элемент можно получить прямо на месте без затрат на транспортировку. Из обычной поваренной соли.

Озонирование также популярно среди обезжелезивающих технологий. Оно абсолютно безвредно, нетоксично, но достаточно дорого. Озон не транспортабелен, потому производить его приходится прямо на месте очистки воды.

 

Немного про системы и фильтры обезжелезивания частного дома.....

 

В картриджах для обезжелезивателей могут применять разные материалы. Одним из таких является наполнитель пористой структуры Birm. Благодаря своей уникальной легкости, такой наполнитель легко избавит воду от лишней железистости. Но его ни в коем разе нельзя использовать вместе с хлором. В этом случае он теряет свои свойства. Для каталитических систем и фильтров обезжелезивания воды частного дома часто используют естественные материалы – цеолит, доломит и прочие похожие минералы.

Правильная схема монтажа системы обезжелезивания воды в подвале частного дома

Для обезжелезивания воды в квартире или частном (загородном) доме нужно придерживаться следующей последовательности действий. Во-первых, вода должна постоянно циркулировать в системе, для этого нужно воспользоваться насосом. Систему обезжелезивания монтируют только в отапливаемом теплом помещении. Производительность и подача воды в фильтр должна составлять не меньше двухсот литров в неделю. При монтаже обезжелезивающих фильтров нужно помнить и о материале самой системы и других фильтрующих установок. Далеко не все металлы одинаково хорошо реагируют на обезжелезенную воду. Потому лучше монтировать сразу трубы из металлопластика, а все комплектующие лучше использовать из латуни или нержавеющей стали. Так и сама система водоподачи будет более эффективной и о состоянии составных ее частей при обезжелезивании не придется беспокоиться. Устранить лишние соли железа из воды не так просто, потому, если есть возможность, лучше обращаться к профессионалам в своем деле.

filtryvodi.ru

ООО "Томскводоканал"

Схема подъема и подачи питьевой воды в Томск

 

 

1. Из артезианских скважин погружными насосами вода подается на станцию обезжелезивания. Сегодня томский водозабор из подземных источников "питается" 198 скважинами. В режиме обычной нагрузки в работе находятся 95 скважин. 14 из них являются контрольными для забора проб на качество подаваемой воды.

2. Вода поступает в аэраторы, где содержащееся в воде двухвалентное железо окисляется до трехвалентного и осаждается.

3. Частично обезжелезенная вода самотоком поступает на так называемые скорые фильтры - их 24. Здесь происходит механическое задержание (очистка) частиц взвеси железа.

4. Очищенная вода накапливается в резервуарах чистой воды.

5. Из резервуаров вода перекачивается группой агрегатов насосной станции в дополнительные резервуары чистой воды, при этом происходит ее обеззараживание гипохлоритом натрия. На этом этапе вода проходит максимально жесткий контроль качества.

6. Вода накапливается в дополнительных резервуарах чистой воды.

7. Повысительными агрегатами насосных станций вода подается в сеть и приходит в дома, квартиры, офисы - к конечным потребителям.

8. Чтобы убедиться, что попав в сеть вода не потеряла в качестве, в различных 25 конечных точках (водопроводных колонках) производится забор проб воды.

Нормативные показатели количественного химического анализа питьевой воды*

Показатель Ед.изм.

Норматив качества (ПДК) не более

Результаты анализа (среднее значение за 2017г.)
Мутность

ЕМФ

2,6 0,176
Цветность Градус 20 4,9
Запах (20,60oC) Балл 2 1-2

Привкус

Балл 2 1
Жесткость общая 7,0 5,51
Окисляемостьперманганатная мг/л 5,0 1,04
Аммоний (по азоту) мг/л 1,5 <0,039
Нитраты (по NO3-) мг/л 45 2,98
Нитриты (по NO2-) мг/л 3,3 <0,003
Сухой остаток мг/л 1000 333
Сульфаты (SO42-) мг/л 500 <25
Хлориды (Cl-) мг/л 350 <10
Алюминий (Al3+) мг/л 0,2 <0,04
Железо (Fe, суммарно) мг/л 0,3 0,100
Фториды (F-) мг/л 1,5 0,328
Медь (Cu, суммарно) мг/л 1,0 0,0022
Молибден(Mo, суммарно) мг/л 0,07 0,010
Марганец(Mn, суммарно) мг/л 0,10 0,027
Фенольный индекс мг/л 0,25 0,0009
Нефтепродукты(суммарно) мг/л 0,10 0,0113
Водородныйпоказатель (pH) ед.pH в пределах6-9 7,40
ПАВ, анионактивные мг/л 0,5 <0,015
Цинк (Zn2+) мг/л 1 0,0026
Кадмий (Cd, суммарно) мг/л 0,001 <0,0005
Свинец (Pb, суммарно) мг/л 0,01 <0,0005

Мышьяк (As, суммарно)

мг/л 0,01 <0,002
Остаточный хлор суммарный мг/л 1,2 0,43
Бор (В, суммарно) мг/л 0,5 0,055
Хлороформ мг/л 0,06 0,0010
Никель (Ni, суммарно) мг/л 0,02 <0,010
Хром (Cr6+) мг/л 0,05 <0,025
Селен (Se, суммарно) мг/л 0,01 <0,003
ДДТ (сумма изомеров) мг/л 0,002 <0,0001
γ-ГХЦГ (линдан) мг/л 0,002 <0,0001
Натрий (Na+) мг/л 200 11,7

*В таблице приведены нормативы, установленные СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода..."

С такими показателями вода в вашем кране чистая, живая и полезная!

Обратите внимание!

  • В таблице выделены наиболее важные показатели качества питьевой воды для города Томска, как для региона с водозабором из подземных источников (артезианские скважины).
  • В декабре 2011 г. ООО «Томскводоканал» реализовал проект по замене системы обеззараживания питьевой воды: на смену хлору пришел современный гипохлорит натрия. В результате показатель «остаточный хлор» значительно снизился – с 0,6-0,8 мг/на литр до 0,35 -0,4 мг/литр. Это в три раза ниже допустимого.

Скачать Декларацию о качестве питьевой воды за 2017 год

У вас есть основания сомневаться в качестве воды? У нее нетипичный цвет, вкус или запах? Или вы полагаете, что вода в соседнем доме, на соседней улице - другого качества?

Позвоните на Единый телефонный номер ООО "Томскводоканал" - 90-50-90 (прослушав голосовое меню, нажмите клавишу "2" - это канал Центральной диспетчерской службы). Сообщите диспетчеру о проблеме (например, у воды специфический запах/вкус/цвет), назовите свой адрес, ФИО и номер телефона. По указанным координатам с вами свяжутся сотрудники службы главного технолога ООО "Томскводоканал" и уточнят удобное для вас время отбора воды для проведения лабораторного анализа.

Прибывший по вашей заявке инженер произведет отбор проб воды у вас в квартире в пластиковую емкость для химического и микробиологического анализов. Идентичные отборы проб инженер выполнит и в подвале вашего дома, где расположен водопроводный ввод - место соединения внешних и внутридомовых водопроводных коммуникаций. "Двойной контроль" необходим для выяснения причин возможного отклонения качества воды. В данном случае специалисты смогут установить: существует ли проблема в сетях ООО "Томскводоканал" или же дело в состоянии внутридомовых сетей. Если проба из-под крана не соответствует установленным нормативам по какому-либо показателю, а вода на вводе в дом в его пределах, то отклонения связаны с состоянием внутридомовых сетей. В этом случае ООО "Томскводоканал" составляет акт на обслуживающую ваше жилье организацию о промывке и дезинфекции внутридомовой системы холодного водоснабжения или об устранении других технических неполадок. Срок исполнения по акту - 5 рабочих дней, после чего проводится повторный отбор воды на химический и бактериологический анализ, чтобы подтвердить соответствие нормативам.

Перед отбором воды в емкости инженер обязательно сольет воду в течение нескольких минут, а затем наполнит емкость.

Пробы оперативно доставят в лабораторию ООО "Томскводоканал", которая аккредитована для проведения анализов питьевой воды. Результаты анализа будут готовы в течение 1-3 суток.

Как только будут готовы результаты анализа специалисты службы главного технолога ООО "Томскводоканал" свяжутся с вами по телефону и сообщат информацию, а также уточнят, как вам удобнее получить протокол: почтой, по e-mail, факсом или лично.

Информеры качества воды

Для установки информеров скопируйте код:

www.vodokanal.tomsk.ru

Улучшение качества подземных вод обработкой их в водоносном горизонте

Мероприятия по улучшению качества подземных вод проводят­ся в случаях, когда оно по некоторым показателям не удовлетво­ряет требованиям потребителя. Наиболее простым способом улуч­шения качества является смешение воды из различных водозабо­ров или отдельных скважин на водозаборе, среди которых имеются водозаборы или скважины с более или менее чистой водой. Вода смешивается в резервуарах, находящихся непосредственно на во­дозаборе или на водопроводной станции.

При этом учитываются расходы воды из отдельных скважин и водозаборов, показатели состава и качества воды и по формуле смешения определяется ожидаемый состав смешанных вод. В не­которых случаях для доказательства эффективности смешения может потребоваться проведение предварительных лабораторных опытов.

При отсутствии источников водоснабжения с чистыми водами или малой их производительности смешение становится невозмож­ным и тогда необходимо проводить специальную обработку воды.

Наиболее часто применяемыми видами улучшения качества подземных вод являются обеззараживание и обезжелезивание; в отдельных случаях может также потребоваться снижение содер­жания марганца, кремниевой кислоты и растворенных газов, сни­жение концентрации или, наоборот, добавление фтора; умягчение; уменьшение солесодержания; удаление привкусов и запахов и др. Традиционные методы улучшения качества подземных и поверх­ностных вод связана с обработкой воды на очистных сооружениях. В последнее время развиваются новые методы очистки, при ко­торых обработка воды и улучшение ее качества осуществляются непосредственно в водоносном горизонте. Это сулит значительные экономические выгоды, так как отпадает необходимость в строи­тельстве и эксплуатации дорогостоящих очистных сооружений.

Способ очистки подземных вод от железа и марганца непо­средственно в водоносном горизонте был разработан в 1969 г. в Финляндии. По этому способу, получившему широкое развитие в Швеции, а затем и в других странах под названием метода Вире-доке, удаление железа и марганца из подземных вод производится на пути фильтрации к водозаборной скважине. Для этого вокруг эксплуатационной водозаборной скважины на расстоянии от 5 до 100 м от нее по окружности устраиваются пять — восемь аэрацион-ных скважин. Часть воды (10 — 40%), отбираемой из эксплуатаци­онной скважины, дегазируется для освобождения от метана и сероводорода, обогащается кислородом и затем с помощью воздуш­но-водяных эжекторов периодически подается в аэрационные сква­жины. Таким образом, в водоносном пласте вокруг эксплуатацион­ной скважины создается обогащенная кислородом зона, условия в которой благоприятны для интенсификации жизнедеятельности железобактерий и марганцевых бактерий, осаждения труднораст­воримых соединений железа и марганца и их адсорбции на зернах грунта. В результате в водозаборную скважину некоторое время поступает вода с пониженным содержанием железа и марганца. При последующем увеличении содержания этих веществ в отка­чиваемой воде обработку аэрационных скважин повторяют.

Для повышения степени подземной очистки воды от железа и разработаны новые способы, находящиеся в стадии эксперимен­тального опробования и внедрения на отдельных водозаборах.

Математическая модель процесса обезжелезивания в водонос­ном горизонте и технологический регламент на проектирование ус­тановок обезжелезивания (при содержании в воде железа до 3 мг/дм3) с попутным удалением марганца и сероводорода раз­работаны во ВНИИ ВОДГЕО (Г. М. Коммунар). При этом пре­дусмотрена возможность использования установок трех типов: циклических, циркуляционных и многоскважинных.

В установке циклического типа в одной и той же скважине периодически производятся зарядка и откачка. При зарядке в при-скважиныую зону подается кислород путем закачки аэрированной воды; на этой стадии процесса содержащееся в воде железо окис­ляется адсорбированным кислородом и осаждается в породе. На стадии откачки из скважины отбирается обезжелезенная вода.

В установках циркуляционного типа фильтр водозаборной скважины с помощью герметических перегородок (пакеров) раз­деляется на отдельные секции, что обеспечивает возможность од­новременной закачки аэрированной воды, например через верх­нюю секцию фильтра, и откачки очищенной воды через нижнюю секцию.

Многоскважинная установка в принципе аналогична системе «Виредокс» и может включать от одной до нескольких аэрацион-ных скважин. При необходимости дополнительной обработки во­ды реагентами к описанным установкам на стадии зарядки можно подключить дозаторы реагентов.

Опыт эксплуатации установок обезжелезивания воды в водо­носном горизонте на водозаборах ряда городов (Рига, Брест и др.) свидетельствует об их высокой эффективности.

По мнению ряда исследователей (В. Бреник, И. Радченко,, И. Хаускрехта), можно использовать метод подземной очистки с по­дачей в водоносный горизонт кислорода или кислородсодержащих веществ для удаления из воды (кроме железа и марганца) тяже­лых металлов и аммония, а также для снижения углекислотной агрессивности воды. При этом из воды могут быть удалены растворенные углеводороды и другие органические вещества, по­явившиеся в водоносном горизонте в результате загрязнения воды. Для улучшения качества подземных вод, загрязненных раство­ренными нефтепродуктами, Г. Нагель и В. Кюн в 1982 г. предло­жили способ подземной очистки с использованием озонирования. Восстановление качества подземных вод, загрязненных нефтепро­дуктами, осуществляется с помощью этого метода с 1980 г. на водозаборе в г. Карлсруэ (ФРГ). Нефтепродукты появились здесь, в четырех скважинах, дающих в сумме 17 тыс. м3/сут воды и рас­положенных в 400 м от железнодорожных путей, на которых про­исходили утечки нефти при заполнении цистерн. Поскольку очист­ка воды в поверхностных очистных сооружениях, например на ак­тивированном угле, экономически невыгодна, было принято ре­шение о создании подземной водяной завесы, отделяющей водоза­борные скважины от зоны загрязнения. Для этого между очагом загрязнения и водозаборными скважинами на расстоянии 45 — 75м пробурили пять нагнетательных инфильтрационных скважин, в каждую из которых подается 2 — 3 тыс. м3/сут воды, предваритель­но обработанной озоном в больших реакторах-бассейнах. Воду для обработки отбирают из защищаемой скважины и добавляют в нее озон в количестве 1 г на 1 г органических примесей в воде (в пересчете на углерод). Обработанная в реакторе вода содержит 0,1 — 0,2 мг/дм3озона. В результате нагнетания, озонированной воды в водозаборные скважины концентрация нефтепродуктов в воде снизилась с 3 — 5 до 1 — 1,5 мг/дм3, увеличилось содержание кислорода с 1 — 3 до 7 — 8 мг/дм3, наблюдалось также снижение концентрации тяжелых металлов и улучшение бактериологических показателей качества воды.

При водоподготовке на специальных поверхностных очистных сооружениях для улучшения состава и качества питьевых вод при­меняются химические (реагентные, ионного обмена, адсорбцион­ные), физические (дегазация, вымораживание, дистилляция, тер­мическая обработка), электрохимические и комбинированные ме­тоды.

studfiles.net

Удаление бора и брома

В НИИ ВОДГЕО разработана и апробирована на реальном источнике технология комплексного обесборивания и дебромирования подземной воды, содержащей одновременно железо, марганец, свободный диоксид углерода, азот аммонийный. Как видно из таблицы, подземная вода нестабильна и характеризуется отрицательными значениями индекса Ланжелье и потенциала осаждения карбоната кальция. Соотноше­ние ингибирующих ионов, в частности кальция к агрессивным хлорид-ионам, ниже ми­нимально рекомендуемой величины 0,45 отн. ед; что обусловливает наличие процесса электрохимической коррозии внутренней поверхности стальных трубопроводов распре­делительной системы водоснабжения. При этом происходит вторичное загрязнение пи­тьевой воды продуктами коррозии - железом и его соединениями.

Разработанная впервые технология очистки и кондиционирования воды предусма­тривает биосорбцию с аэрацией, обезжелезивание на гидроавтоматических фильтрах с неоднородной гранульной пенополистирольной загрузкой АФПЗ-4М, удаление соеди­нений бора на фильтрах с анионитом S-108, активированным в ОН~-форму, дебромиро- вание на сильноосновном анионите АВ-17-8 в Ch-форме, глубокую адсорбционную до­очистку на активированном угле микроструктурного типа марки АГ-3, коррекционную обработку очищенной воды по схеме: фторирование + стабилизация + обеззараживание.

Эффективность рекомендуемой технологии и ее параметры для проектирования станции кондиционирования подземной воды проверены комплексными физико-хими­ческими и технологическими исследованиями в лабораторных и опытно-производст­венных условиях на водозаборных сооружениях.

Технологическая схема кондиционирования подземной воды, содержащей железо, бор и бромиды

1 - биореактор; 2 - гидроавтоматический фильтр АФПЗ-4м, 3 - промежуточный резервуар обезжелезенной воды; 4 - насос подкачки; 5 - анионитовый фильтр I ступени; 6 - анионитовый фильтр II ступени; 7 - сорбционный фильтр; 8 - резервуар питьевой воды; 9 - узел коррекционной обра­ботки воды: обеззараживание, фторирование, стабилизация; 10 - насос третьего подъема; 11, 12, 13 - расходные баки регенерационных растворов с насосами; 14 - блок приема и очистки промывных вод.

Исходная вода от сборного водовода, транспортирующего воду от рабочих сква­жин, подается на биореакторы-аэраторы (1), затем на гидроавтоматические фильтры обезжелезивания с неоднородной гранульной пенополистирольной загрузкой АФПЗ-4М (2), где удаляется помимо гидроокиси железа (III) аммоний. Обезжелезенная вода по­ступает далее самотеком в промежуточный резервуар (3).

Биореактор и фильтр для обезжелезивания и деманганации АФПЗ-4М проектиру­ется аналогично сооружениям, работающим на станциях обезжелезивания воды, не со­держащих В3+ и Вr-.

Для подбора и установления технологических и конструктивных параметров бло­ков обеззараживания и дебромирования воды предварительно изучают динамику сорб­ции катионитов В3+ на борселективной смоле (в примере ионит S-108) и бромселективном ионите (в примере АВ-17-8).

С учетом технологических характеристик ионообменных смол и мето­дов расчета необходимого разбавления воды определяют расчетные скорости фильтро­вания, продолжительность межрегенерационных периодов фильтров I и II ступени, тре­буемые параметры промывки и регенерации ионитовых загрузок, предельные потери напора в загрузках и системах фильтров.

Важными составляющими в блоках обезжелезивания, дебромирования и обесборивания являются системы подачи, режимы промывки и регенерации исчерпавших свои обменные емкости ионитов, повторное использование регенерационных растворов, вос­становление их активности, а также утилизация образующихся осадков.

Последующий блок сорбционной глубокой доочистки воды на углях марок АГ-3 (АГ-5) и др. проектируется аналогично обычным сорбционным фильтрам.

В зависимости от отсутствия или избыточной концентрации в воде других ингре­диентов (в данном примере коррозионные свойства воды, фтор, натрий) на окончатель­ной стадии водообработки осуществляется кондиционирование воды и ее обеззаражи­вание. Как видно, система включает в себя промежуточные емкость и сме­сители для регулирования подачи части воды на полное обеззараживание и дебромирование и ее смешение с исходной водой. Это необходимо производить с учетом специфи­ки протекания полного ионного обмена на применяемых смолах.

ros-pipe.ru

Очистка воды от железа, бурение на воду артезианских и песчаных скважин по доступным ценам в АкваБур

Природные источники пресной воды, поступающие из скважины в системы водоснабжения, иногда характеризуются повышенным содержанием железа.

Почему очистка воды от железа так важна?

система очистки воды от железа

Повышенные концентрации железа в воде оказывают неблагоприятное влияние как на человека, так и на бытовые системы, поэтому очистка воды от железа в загородном доме должна обязательно входить в комплекс работ по выбору и установке системы фильтрации воды.

 

Избыточное количество железа в воде влияет на морфологический состав крови, неблагоприятно воздействует на кожу человека, в отдельных случаях может стать причиной аллергических реакций.

 

Что до использования воды, богатой железом, в хозяйственных целях, то легко заметить, что белье, хотя бы один раз постиранное в такой воде, естественным цветом обладать больше никогда не будет. Более того, при использовании железистой воды происходит накопление осадка в системе водоотведения.к чему может привести?

Профессиональный подход к обезжелезиванию воды на даче

Очистка воды от железа для дачи является сложным технологическим процессом, требующим комплексного профессионального подхода. Существует большое количество факторов, которые необходимо учитывать при обезжелезивании воды на даче. Набор оборудования выбирается индивидуально на основе предварительного химического анализа.

Пример 1 Пример 2

На картинке слева показана система очистки для удаления железа из воды для бытовых систем, в частности для стиральной и посудомоечной машин. Водой, очищенной от железа, можно пользоваться для душа или ванной.Система очистки полностью автоматическая. Она содержит специальную фильтрующую засыпку, рассчитанную на срок работы от двух до четырех лет.

Фильтры, разработанные для очистки воды от железа, можно разделить на два основных типа:

1. реагентные, в которых для восстановления фильтрующих свойств требуется промывка реагентом – как правило, перманганатом калия;2. безреагентные, в которых для восстановления фильтрующих свойств требуется промывка водой.

Особенности реагентной фильтрации воды

Реагентный фильтр для воды представляет собой специализированную автоматическую систему очистки и рассчитан на фильтрацию воды, в которой высоки концентрации железа, марганца, сероводорода. Процесс обезжелезивания воды на даче основан на окислении железа с помощь сильных окислителей и последующем оседании гидроокиси.

Характерной особенностью является обеззараживающее действие реагентного фильтра, т.е. удаление из воды бактерий и предотвращение последующего их развития в очищенной воде. Это достигается озонированием или использованием такого окислителя, как гипохлорит натрия.

Система очистки воды от железа на основе реагентного фильтра обеспечивает непрерывную подачу обезжелезенной очищенной воды даже в процессе регенерации фильтрующей установки. Однако использование такого вида фильтра требует наличия химического реагента, что влечет за собой эксплуатационные расходы на фильтрующую установку.

Особенности безреагентной фильтрации

Безреагентный фильтр для воды представляет собой многоцелевую автоматическую систему очистки, и, в зависимости от наполнителя, способен производить очистку воды от железа и огромного ряда различных загрязнителей и примесей. Процесс обезжелезивания основан на каталитическом окислении железа и последующем оседании гидроокиси.

Множество специально разработанных с помощью новейших физико-химических технологий неагрессивных наполнителей обеспечивают высокую эффективность процессов очистки.

Система очистки на основе безреагентного фильтра также обеспечивает непрерывную подачу обезжелезенной очищенной воды даже в процессе регенерации фильтрующей установки. Рабочий слой безреагентной установки в процессе фильтрации не расходуется, однако под воздействием механических частиц стирается и раз в 4 года требует замены.

Бывают ситуации, когда стандартные комплектации фильтров применять не удается, ввиду чего используются специальные схемы комбинированных установок или специализированные фильтрующие материалы.

К преимуществам систем с безреагентной фильтрацией относят, соответственно, отсутствие химических реагентов (т.е. отсутствие эксплуатационных расходов), продолжительный срок службы и простоту обслуживания.

Требования при очистке воды от железа всей поступающей в жилище воды

При очистке от железа требуется выполнение ряда условий:

  1. 1. наличие системы подачи воды в дом при стабильном давлении не менее трех атмосфер
  2. 2. наличие системы канализации в доме, поскольку регулярно (раз в несколько дней) фильтрующей установкой будет производиться сброс около 200 л воды;
  3. 3. наличие регулируемой системы отопления в доме, поскольку режим низких температур для обезжелезивающей установки недопустим и может привести к выходу ее из строя.

Специалисты компании "АкваБур" помогут Вам с выбором системы очистки воды по указанным вами параметрами и пожеланиями. Предварительная консультация по выбору системы очистки водыпо телефону: +7 (495) 929-71-16.

www.aqabur.ru

Внедрение установок внутрипластового обезжелезивания подземных вод на скважинах водозабора, страница 5

В схеме технологической обвязки предусмотрено применение водовоздушного эжектора кольцевого типа с пропускной способностью до 45 м3/час (эк-35). Применение того или иного типа эжектора определяется после предварительного обследования источника водоснабжения и зависит от характеристик скважин и диаметра технологической обвязки. Для нормальной работы эжектора необходимо наличие давления на его входе не менее 2,5 Па. При малом входном давлении может произойти передавливание из скважины.

Насыщение воды кислородом при давлении 1 атм. составляет 10 – 15 мг/л. Избыток воздуха и СО2 удаляется через вентиль, установленный на крышке термооголовка (Рис. ▀).

Закачкой в пласт аэрируемой воды обеспечивается "зарядка" водовмещающих пород (песков и др.) кислородом за счет адсорбции 02 на их поверхности. Смешением питательной воды с подземными водами удается добиться смещения химического равновесия (гидролиза и окисления железа), в результате чего на поверхности водовмещающих пород образуется каталитическая пленке.

Каталитическая пленка образуется не сразу и однократной закачки в водоносный пласт аэрированной воды, как правило, оказывается недостаточно, поэтому производится подготовка водоносного пласта, включающая многократное повторение циклов "закачка – откачка".

В период "откачки" закрытием задвижки прекращается подача питательной воды, а на трубопроводе обезжелезенной воды задвижка открывается. Одновременно включается погружной насос в работу и от6ирается из скважины обезжелезенная вода подается в сборный водовод. Откачка продолжается до момента времени, пока содержание железа в от6ираемой воде повысится и достигнет нормы 0,3 мг/л. Затем повторяется цикл "закачка".

Для отработки регламента эксплуатации установок обезжелезивания проводится комплекс пробно-эксплуатационных испытаний на отдельных скважинах и на всей системе обезжелезивания в целом. На основе полученных данных и по методике, приведенной в следующей главе, составляется график работы установок в эксплуатационном режиме.

2.4 Методика расчета режима работы установок обезжелезивания в пласте

При внедрении технологии обезжелезивания подземных вод в пласте важно правильно выбрать регламент эксплуатации водозаборов. Для этого проводятся специальные опыты по определению параметров процесса: устанавливаются норма адсорбции кислорода на породах и коэффициент, отражающий скорость реакции окисления железа адсорбированным кислородом. На основе этих данных рассчитывается режим работы установок обезжелезивания, т.е. назначаются такие расход Qз и время tз закачки аэрированной воды в пласт, при которых обеспечивается заданная подача воды потребителю с требуемой степенью очистки.

В подземных водах при отсутствии растворенного кислорода и других окислителей железо может присутствовать только двухвалентное – в виде ионов или в составе солей. Преобладающей формой является бикарбонат двухвалентного железа Fe(HCO3)2, который весьма устойчив в растворе при наличии в воде определенных количеств углекислоты. При повышении рН (до слабощелочной реакции, характерной для подземных вод) происходит гидролиз железа с образованием гидрата закиси Fе(ОН)2. При введении в воду кислорода, растворимая гидрозакись превращается в нерастворимую гидроокись железа Fe(ОН)3, выпадающую в осадок. Путем фильтрования вода очищается от осадка.

Согласно теоретическим представлениям, в процессе обезжелезивания подземных вод в пласте изменение концентрации двухвалентного железа при откачке воды из скважины описывается выражением:

                                            (▀)

где

;

– исходное содержание железа в подземной воде;

 – текущее содержание железа при откачке;

 – соответственно расход и время откачки;

 – соответственно расход и время откачки;

β = 0,143 – стехиометрический коэффициент;

  – константа скорости окисления железа  кислородом, адсорбированным на породах пласта;

ζ – комплексная величина, характеризующая удельную норму адсорбции кислорода породами пласта. Величина β = 0,143 соответствует допущению, что на 1 мг железа при его окислении расходуется 0,43 мг О2.

vunivere.ru


Смотрите также