Удаление марганца

В подземных водах марганец находится преимущественно в форме бикарбоната двухвалентного марганца Мп(НСОз)г. хорошо растворимого в воде.
В поверхностных источниках, марганец может находиться в виде сульфата марганца MnSO4.
В поверхностных водах, содержащих гумусовые соединения, марганец может образовывать органические соединения, в виде коллоидов.
Марганца после окисляется до гидрата окиси четырехвалентного марганца Мп(ОН)4 с буро-черной окраской.
Осадок может образовывать отложения в трубах, часто вместе с железом.
Двухвалентный марганец, содержащийся в подземных водах, чрезвычайно медленно окисляется до трех- и четырехвалентного растворенным в воде кислородом или другими окислителями.
Трех- и четырехвалентный марганец гидролизуется и выпадает в осадок в виде гидратов окиси марганца Мп(ОН)3 и Мп(ОН)4, растворимость которых в воде при рН>7 менее 0,01 мг/л.
Скорость окисления двухвалентного марганца растворенным в воде кислородом при рН<8 практически не происходит. Быстрое окисление Мп2+ в Мп3+ и Мп4+ растворенным в воде кислородом происходит только при рН>9,5.

Очистка воды перманганатом калия

Этот метод может быть также использован в случае одновременного присутствия в воде марганца и железа.
Сущность его заключается в том, что при аэрации воды удаляется часть углекислоты и происходит насыщение воды кислородом воздуха.
При удалении углекислоты значение рН воды возрастает, что способствует ускорению процессов окисления и гидролиза железа и частично марганца с образованием соответствующих гидроокисей железа и марганца, а также их коагуляцией.
Двухвалентный марганец медленно окисляется в трехи четырехвалентный растворенным в воде кислородом воздуха. В отличие от двухвалентного железа подземных вод, которое достаточно быстро окисляется растворенным в воде кислородом при рН=7...7,2, окисление двухвалентного марганца с практически необходимой скоростью происходит при рН = 9...9,5. При таких значениях рН образующаяся гидроокись марганца выпадает в осадок в виде Мп(ОН)3 и Мп(ОН)4.
При фильтровании содержащей марганец аэрированной и подщелоченной воды через песчаный фильтр на поверхности зерен песка выпадает отрицательно заряженный осадок Мп(ОН)4, который адсорбирует положительно заряженные ионы Мп2+. Эти ионы гидролизуются и реагируют с ранее выпавшим осадком, образуя постепенно Мп2О3 по реакции: Мп(ОН)4 + Мп(ОН)2 -» Мп2О3 + ЗН2О. Последний легко окисляется растворенным в воде кислородом по реакции:
Мп2О3 + О2 + 8Н2О -> 4Мп(ОН)4
Образующийся гидрат окиси четырехвалентного марганца снова участвует в процессе, являясь катализатором окисления марганца. Для ускорения процесса образования пленки Мп(ОН)4 на поверхности зерен песка фильтра в период пуска установки целесообразно вводить в подаваемую на фильтр воду 1—3 мг/л перманганата калия.
При контакте аэрированной воды с катализатором Мп(ОН)4 удаление из воды марганца до 0,1 мг/л происходит при рН = 8,5, а при рН=9,5 марганец удаляется из воды почти на 100%.
При рН<7,5 даже в присутствии катализатора марганец, растворенный в воде, кислородом воздуха практически не окисляется. Для ускорения процесса окисления марганца воду после аэрации до подачи на фильтры следует подщелачивать известью или содой для повышения рН воды и осветлять в осветлителях или отстойниках. Удаление марганца подщелачиванием целесообразно применять в том случае, если одновременно требуется умягчение воды. Если необходима только очистка воды от марганца или от железа и марганца, но не требуется ее умягчение, то подщелачивание воды до рН=10 приводит к серьезному усложнению процесса водоподготовки.
Поэтому очистку воды от двухвалентного марганца подщелачиванием можно применять только в том случае, если одновременно требуется умягчение воды известью или содой. При умягчении воды реагентами одновременно с удалением марганца снижается жесткость воды. В умягченной известкованием воде содержание марганца не превосходит 0,02 мг/л.
Процесс окисления двухвалентного марганца в трех- и четырехвалентный резко ускоряется, если аэрированную воду фильтруют через контактный фильтр, загруженный дробленым природным минералом пиролюзитом МпО2-Н2О, либо через обычный кварцевый песок, предварительно обработанный окислами марганца («черный песок»). Пиролюзит и «черный песок» в данном случае играют роль катализаторов, ускоряющих процесс окисления марганца.
Таким образом, рассмотрение методов удаления марганца из природных вод показывает, что наиболее эффективна обработка воды пермаиганатом калия. При применении этого реагента не требуется сложного оборудования, и дозирование его на очистных сооружениях поддается простому визуальному и химическому контролю.

Способ очистки воды от марганца (по Фрогу)

Метод применим при окисляемости исходной воды до 9,5 мг Ог/л.
это применение более сильного окислителя - ГПХ.
это повышение значения рН воды.
методом глубокой аэрации
последующее фильтрование
удаление свободной углекислоты
рН повышается до 8 ... 8,5
Необходимо присутствие в воде Фе2+, которое при окислении растворенным О2 образует гидроксид железа, адсорбирующий Мн2+
Слабый окислитель (кислород) в присутствии более сильного (хлора) активызируется.
Для осуществления этого метода требуется соблюдение соотношения Fe2+/Mn2+ — 10.
Процесс деманганации воды зависит от ее температуры, РН, окисляемости, присутствия силикатов, соотношения Fe(ll)/Mn(II).
* Метод фильтрования аэрированной воды через загрузку» обработанную оксидами марганца, имеет недостаток.

Удаление марганца методом глубокой аэрации

перманганатная окисляемость до 9,5 мгО2/л.
соотношение Фе2+ и Мн2+ не менее 7:1.
удаление свободной углекислоты
повышение рН выше 8-9,5
насыщение воды кислородом
* При рН воды 9,5-10 окислении кислородом Мн2+ в Мн3+ проходит быстро.

Другие условия

Расход хлора 1,3 мг/л на 1мг/л Мн.
нет аммоний или дозировать хлор сверх нормы против аммония. На окисление 1мг/л аммоний нужно 5-10 мг/л хлора
* Мн(ОН)4 удаление из воды марганца до 0,1 мг/л происходит при рН = 8,5, а при рН=9,5 - 10 марганец удаляется из воды почти на 100%.
* При рН 7,5 даже в присутствии катализатора марганец, растворенный в воде, кислородом воздуха практически не окисляется.

Наверх

Яндекс.Метрика

AFURA
Контактный телефон: (909) 165-76-78

Пишите нам на почту: afura@list.ru