Промышленная очистка воды от растворенного железа

В неочищенной воде постоянно присутствует большое количество растворенных металлов, в том числе железа, марганца и алюминия. Однако в подземных водах, железо находится в двухвалентном состоянии, которое не оказывает влияния на вкус или цвет воды. Поднимаясь на поверхность, вода обогащается кислородом, в результате чего двухвалентное железо превращается в трехвалентное железо, которое характерно окрашивает воду в рыжий цвет и придает ей железистый вкус. Для борьбы с растворенным в воде железом применяется метод аэрации воды, с помощью добавления в нее дополнительного количества кислорода. Простейшими аэрационными установками являются капельные разбрызгиватели воды, при которых отдельные капли воды имеют возможность соприкоснуться с воздухом. Однако процесс окисления железа в таких установках происходит медленно, поэтому в промышленности более популярным является метод напорной аэрации, которая происходит внутри аэрационной колоны. Аэрационная колонна заполняется водой, в которую под давлением нагнетается сжатый воздух. На выходе патрубка сжатого воздуха находится рассекатель воздушного потока, который разделяет поток воздуха на небольшие воздушные пузыри. Большое количество воздушных пузырьков обильно насыщает воду кислородом, который участвует в реакции окисления железа. Кроме напорной аэрации существует много методов безнапорной аэрации, в которых окисление железа происходит без большого потребления энергии.

После окисления железа до трехвалентного состояния, оно начинает слипаться в комочки, видимые для глаза. Молекулы трехвалентного железа более крупные, по сравнению с двухвалентным железом, и стремятся соединиться друг с другом. Образованные соединения легко фильтруются на различных фильтрах. Конечно, удалить из воды полностью растворенное железо тяжело, однако значительно уменьшить его количество при небольших затратах вполне возможно.

Одновременно с окислением железа происходит окисление молекул марганца и молекул сероводорода, который образуется в результате разложения органических остатков в воде. Марганец окисляется до оксида марганца, который фильтруется вместе с железом, а сероводород окисляется до свободной серы, которая выпадает в осадок. В это время из воды пропадает запах сероводорода.

Ржавчина (трехвалентный оксид железа) отрицательно влияет на общее состояние человеческого организма, особенно на работу кровеносной системы человека. Вместе с тем, ржавчина оказывает негативное влияние на работу промышленного оборудования – забивает фильтры, засоряет трубопроводы и осаждается в теплообменниках, в результате нагревания проходящей по ним технологической воды. Совместно с ржавчиной, происходит распространение железных бактерий, которые в процессе своей жизнедеятельности образуют слизь, состоящую из отходов этих бактерий. Слизь оседает внутри трубопроводов и другого оборудования, блокируя подвижность соединений, и постепенно коксуясь в твердые сгустки. Со временем подвижность соединений значительно уменьшается.