«Промышленные Водные Системы»Инженерно-Сервисная компания
В Москве и Московской области

Железо в воде Московской области и связанные с ним проблемы

Технологии и оборудование, применяемые на большинстве предприятий, особенно чувствительны к присутствию в потребляемой воде различных форм самого распространённого металла планеты — железа, поэтому промышленное обезжелезивание вод, поступающих на производство, — актуальная задача. Каждый из источников, из которых черпают воду Москва, а также Московская область, имеет свои особенности, однако все они имеют повышенное содержание железа. Степень загрязнённости вод железом, находящимся в различных формах, достигает в некоторых источниках 10 мг/л, что не соответствует 0.3 мг/л — норме для хозяйственно-бытового снабжения водой, установленной СанПиН 2.1.4.1074-01. В Евросоюзе норматив ещё ниже — 0.2 мг/л.

Всё было бы просто, если бы железо находилось в воде в каком-либо одном состоянии. Однако металл попадает в воду различными путями, поэтому имеет разную природу, растворимость и по-разному оказывает воздействие на организм, технологические процессы и оборудование. Следовательно, способы очистки от элементарного (FeO, Fe2+, Fe3+) и органического (растворимого, коллоидного и бактериального) железа различны.

Промышленное обезжелезивание воды — всегда комплексное решение проблемы железистых вод, причём, для каждого предприятия она решается индивидуально. Всё зависит от конкретных требований к качеству воды, состава воды в задействованном источнике, требуемой пропускной способности оборудования, финансовой возможности предприятия. Если, например, для запитки частного дома, достаточно 2–3 кубометра в день, то суточное водопотребление на производстве многократно выше.

Наиболее традиционный метод обезжелезивания — окисление железа с последующими осаждением, фильтрацией и удалением. Основные направления очищения от железа:

  • безреагентная очистка с напорной или безнапорной аэрацией (эффективна при концентрациях до 10 мг/л, pH ≥ 6,8);
  • реагентный метод (применяется в случае присутствия органического железа и если Fe более 10 мг/л).

Промышленное обезжелезивание воды из скважины

Водные массы артезианских скважин по химическому составу сильно отличаются от наземных. В них практически нет воздуха, по этой причине железо, соли марганца, органические вещества и сероводород находятся в растворённом состоянии, а содержание железа существенно выше ПДК. Поступающая из скважины вода может выглядеть прозрачной, чистой. Но немного постояв, насытившись кислородом воздуха, жидкость мутнеет, так как растворённые вещества начинают окисляться и выходить из раствора. Из-за отличия состава подземной воды её, как правило, очищают по-иному. Промышленное обезжелезивание воды из скважины или наземного источника проектируется на основании лабораторного исследования воды, после определения:

  • количества неокислённого и окислённого железа;
  • содержания марганца, часто сопутствующего железу;
  • перманганатной окисляемости (косвенное определение содержания органических легко окисляемых веществ);
  • величины pH;
  • наличия сероводорода.

Анализ необходим, чтобы определить наиболее эффективный способ окисления Fe для перевода его в нерастворимое состояние. На крупных станциях с большими резервуарами применяют кислородное окисление. Кислород — сильнейший окислитель. Иные окислители (перманганат калия, озон, хлор и др.) применяют при реагентном методе. Более действенно и менее затратно окисление хлором, которое попутно обеззараживает воду.

Из способов ускорения реакции окисления для промышленного водоснабжения, широко применяют каталитическое окисление. Воду пропускают через промышленные фильтры обезжелезивания насыпного типа, в которых в качестве зернистого слоя используются засыпка природных или синтетических катализаторов окисления. На поверхности зёрен засыпки происходит реакция окисления растворённых марганца, сероводорода и железа, в результате чего они переходят в нерастворимую форму и выпадают в виде осадка на катализаторе. Вид катализатора подбирают соответственно качеству подаваемой воды, применяемому виду окислителя и требующейся скоростью объёмной фильтрации.

Кроме каталитических фильтров для обезжелезивания применяют также:

  • механические фильтры насыпного типа, на которых задерживаются коллоидные соединения и окислы железа;
  • умягчающие фильтры с засыпкой некоторых видов ионообменных смол, которые удаляют из воды растворённые марганец и железо.

Для ускорения осаждения и укрупнения коллоидных частиц применяют коагулянты или флокулянты.

Промышленные станции обезжелезивания воды применяются на производствах, где требуется непрерывная очистка воды в больших объёмах (до 250 м3/час). Возможна привязка к объекту типовой станции. Не менее часто станции требуется проектировать для условий конкретного предприятия. Типовая станция имеет следующую комплектацию:

  • блок аэрирования (аэрационная ёмкость, аэрирующее устройство, компрессор, сепаратор);
  • фильтр-обезжелезиватель;
  • насос подачи воды;
  • дозатор окислителя;
  • управляющая автоматика;
  • запорная арматура, трубы.

На станциях обезжелезивания водоканалов часто вместо использования хлора перевод Fe2+ в Fe3+ осуществляют с помощью безопасного гипохлорита натрия NaOCl. Для введения гипохлорита в воду применяют дозировочный насос и специальное вводящее устройство. В контактную ёмкость также могут дополнительно вводить коагулянт, чтобы облегчить задержание примесей на фильтровой загрузке. Вода с окисленным железом подаётся на напорные промышленные фильтры обезжелезивания воды с песчаной загрузкой (или песчано-антрацитовой смесью).

Гипохлорит натрия — вещество нестойкое, быстроразлагающееся с выделением кислорода. Под влиянием многих факторов его концентрация со временем понижается. Поэтому рационально производить его тут же, на месте применения, для чего, например, на водоканалах устанавливается станция производства NaOCL методом электролиза из поваренной соли. После отдачи кислорода гипохлорит превращается в соль. Поэтому такая технология окисления не сопровождается токсичными стоками.

Кроме аэрации и каталитического окисления могут применяться другие безреагентные методы электромагнитная очистка или обратный осмос.

Длительный процесс осаждения ускоряют применением коагулянтов. Для поверхностных вод применяют только реагентный метод.

Водоподготовка на промышленных предприятиях

Промышленная водоподготовка включает водоочистку обезжелезиванием. На предприятиях водоподготовка производится следующими способами:

  1. Вода осветляется отстаиванием, с помощью осадочных (осветлительных) фильтров. Удаляются нерастворимые примеси органического и неорганического происхождения, задерживающиеся в толще загрузки.
  2. Применением аэратора в комплексе с фильтрами обезжелезивателя производится очистка от железа, сероводородного газа, марганца. На ионообменных фильтрах происходит умягчение воды.
  3. На установках обратного осмоса и установок ультрафильтрации осуществляется деминерализация.
  4. Применяя стерилизующее оборудование, очищают воду от биологического загрязнения.
  5. Сорбционные фильтры применяют для улучшения свойств воды, определяемых органолептически (вкуса, запаха).

Вода без железа для Вашего предприятия

Промышленных установки обезжелезивания воды — насущная производственная необходимость. Наличие в воде, используемой в производственных процессах, железа, сопровождающего его марганца и «железистых бактерий» пагубно сказывается на состоянии технологического оборудования предприятий. Плоды преобразования одних форм железа в другие, в том числе и с помощью железистых бактерий, скапливаясь и оседая в виде шламов и отложений в инженерных системах, затрудняют и ухудшают их работу. Оборудование, контактирующее с железосодержащей водой, раньше выходит из строя. Всё это, суммируясь, приносит промышленному предприятию убытки, гораздо превышающие цену приобретения и монтажа установки обезжелезивания.

Компания RWS занимается проектированием объектов водоподготовки, в том числе и систем промышленного удаления железа. Наши специалисты помогут Вам подобрать высококачественное оборудование, оптимально подходящее для Вашего предприятия, приобрести гарантированно надёжное оборудование. Наша компания изготовит для Вас необходимую оснастку для его монтажа, осуществит монтаж и пусконаладочные работы в краткие сроки. Путь к освобождению от проблемы начинается с первого шага. Позвоните нам!

Поделиться в социальных сетях