ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ

                                                                                 Автоматические промывные фильтры для удаления растворенного железа, марганца, механических взвесей

В подземных водах преобладающей формой существования железа является бикарбонат железа (II), который устойчив только при наличии значительных количеств углекислоты и при отсутствии растворённого кислорода. Наряду с этим железо встречается в виде сульфида, карбоната и сульфата железа (II), комплексных соединений с гумматами и фульвокислотами.
Марганец в подземных водах находится преимущественно в форме бикарбоната марганца (II) хорошо растворимого в воде и практически всегда встречается одновременно с железом, что объясняется парагенетической связью между этими элементами. Поэтому процесс обезжелезивания неразрывно связан с процессом деманганации.
На сегодняшний день существует множество технологий удаления железа и марганца из подземных вод. Преимущественно они базируются на физико-химических процессах окисления ионов Мn и Fe с последующим образованием и отделением нерастворимых фаз при фильтровании через слой зернистой загрузки.
Выбор технологии зависит от природы соединений Fe и Mn (минеральная или органическая), их концентрации, окисляемости, от содержания свободной углекислоты, сероводорода, от рН, карбонатной жёсткости, щелочности, окислительно-восстановительного потенциала, температуры и минерализации. Каждый метод имеет свои преимущества и ограничения. Комбинация методов - наилучшая альтернатива, эффективность которой перед внедрением должна быть доказана лабораторным контролем и проверена на пилотных установках.
Железо и марганец из природных вод удаляют методами, которые, можно свести к двум основным группам: безреагентные (физические) и реагентные. К безреагентным методам обезжелезивания и деманганации относятся:
- упрощенная аэрация с последующим фильтрованием;
- вакуумно-эжекционная (глубокая) аэрация и фильтрование;
- метод "сухой" фильтрации;
- фильтрование в подземных условиях с предварительной подачей в пласт окисленной воды или воздуха;
- биологический метод;
- очистка с помощью мембран (ультрафильтрация).
К реагентным методам обезжелезивания и деманганации относятся:
- упрощенная аэрация, окисление, фильтрование;
- озонирование, фильтрование;
- электрокоагуляция, фильтрование;
- известкование, отстаивание, фильтрование;
- комбинированный метод: аэрация, окисление, известкование (вариант), коагулирование, флокулирование         (вариант) с последующим отстаиванием  или обработкой в слое взвешенного осадка и фильтрованием;
- катионирование (ионный обмен);
- фильтрование через модифицированную загрузку.
В настоящее время на рынке представлено большое количество установок малой производительности (1,0 – 10,0 м3/сут), в которых, как правило, применяется каталитический метод обезжелезивания и деманганации воды с предварительной обработкой одним или комбинацией реагентов (О2, KMnO4, NaOCl, O3, H2O2).
Существует достаточно большое количество фильтрующих материалов, применяемых для данных фильтров.

BIRM – алюмосиликат, покрытый оксидами марганца и железа. Плотность 2,0 г/см²; насыпной вес – 0,8 кг/л; рекомендуемая скорость взрыхления 30-35 м/ч. Является катализатором, ускоряющим процесс окисления двухвалентных железа и марганца растворенным в воде кислородом воздуха. Удаляет: общее железо до 3 мг/л, марганец (при pH=8,0-8,5).

Условия работы: pH воды не менее 6,8, содержание свободного кислорода на 15% больше содержания железа, содержание HCO3-анионов в 2 раза больше суммы(SO42- + Cl-), окисляемость < 4 мг/л, отсутствие сероводорода и нефтепродуктов.

МЖФ – гранулированная среда из доломитов, модифицированных оксидами железа, марганца и кремния. Является катализатором окисления двухвалентных железа и марганца. Повышает значение pH воды за счет растворения доломитной основы, удаляет агрессивную углекислоту, способен частично омылять нефтепродукты.

Условия работы: pH исходной воды 5-8, содержание растворенного кислорода на 15% больше содержания железа, при наличии сероводорода необходимо дозирование окислителя (гипохлорит натрия, калия перманганат или кислород воздуха).

Сорбент АС – каталитический алюмосиликатный сорбент нового поколения. Разрабатывался и применяется для очистки любых типов воды от огромного спектра загрязнений, в том числе железа на концентрациях до 50 мг/л. Аналогов не имеет по соотношению цена/качество. Является оптимальным, экономически эффективным решением для удаления широкого спектра загрязнений, включая: железо, стронций, ТЦМ, алюминий, нефтепродукты, фенол, фтор и др. Данный материал рекомендован для применения, как в напорных, так и в безнапорных системах, в качестве основного или многослойного элемента слоя загрузки. Удаляет: Fe до 50 мг/л, Mn до 0,5 мг/л.

Сорбент МС - это загрузка нового поколения, не имеющая аналога в мировой практике очистки воды. Является оптимальным, экономически эффективным решением для удаления железа и марганца. Он также рекомендован для применения, как в напорных, так и в безнапорных системах, в качестве основного или многослойного элемента слоя загрузки. Особенно эффективен при совместном применении с Сорбентом АС. Удаляет: Fe до 10 мг/л, Mn до 2,5 мг/л.

Представленные сорбенты в процессе эксплуатации не расходуются, являются очень прочными материалами, физико-химические свойства сорбентов отвечают требованиям ГОСТ Р 51641-2000. Сорбенты не обработаны дополнительно химически активными покрытиями на основе марганца или иного каталитически активного металла, что исключает вероятность отказа в работе при истощении или смыве данных поверхностей. Это одно из принципиальнейших отличий сорбентов от загрузок типа «BIRM», «МЖФ» и т.п. Каталитически активные компоненты входят в структуру гранулы сорбента равномерно, что обеспечивает эффективную работу даже при её разломе.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Напорные фильтры с зернистой фильтрующей средой, служащей катализатором реакции окисления, при которой растворенное в воде железо и марганец переходят в нерастворимую форму и выпадают в осадок. Осадок задерживается в слое фильтрующей загрузки и в дальнейшем вымывается в дренаж при обратной промывке. Исходная вода (перед поступлением на фильтры этой серии), в большинстве случаев, должна подвергаться предварительной обработке для окисления железа и марганца: аэрация воздухом, дозирования перманганата калия или гипохлорита натрия, озонирование, введение коагулянтов и т.п.

В процессе работы фильтрующий материал накапливает загрязнения. Для отмывки фильтрующего материала от загрязнений и восстановления его свойств периодически проводиться автоматическая или ручная промывка водой (в зависимости от управляющего клапана). Промывная вода в процессе отмывки сбрасывается в систему канализации. После завершения промывки фильтр переводиться в рабочее состояние – режим фильтрации.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Модель

Рабочий поток, м3

Объем материала, л

Поток обратной промывки, м3

Присоединение

(вх. вых. кан.)

Потери напора в рабочем режиме, бар

Размеры фильтра с управляющим блоком

D х H, мм

Вес, кг

ФОВ 844 V1BT

0,2 – 0,4

20

1,0

25/25/20

0,3 – 0,4

210/1340

42

ФОВ 1054 V1BT

0,4 – 0,6

40

1,5

25/25/20

0,3 – 0,4

257/1590

56

ФОВ 1354 V1BT

0,6 – 1,0

70

2,5

25/25/20

0,3 – 0,4

333/1590

105

ФОВ 1465 V1BT

0,7 – 1,3

85

3,1

25/25/20

0,3 – 0,4

369/1810

125

ФОВ 1665 V1BT

0,9 – 1,6

110

3,8

25/25/20

0,3 – 0,4

406/1810

150

ФОВ 1865 V1,25BT

1,2 – 2,1

150

5,0

32/32/25

0,3 – 0,4

469/1810

215

ФОВ 2160 V1,5BT

1,7 – 2,9

170

6,9

40/40/32

0,3 – 0,4

552/1910

245

ФОВ 2469 V1,5BT

2,0 - 3,5

225

8,5

40/40/32

0,4 – 0,6

610/2000

390

ФОВ 3072 CV

3,3 – 5,6

400

13,5

40/40/40

0,4 – 0,6

770/2050

520

ФОВ 3672 CV

4,7 – 8,1

525

19,6

50/50/50

0,4 – 0,6

927/2050

950

ФОВ 4272 АМ

6,3 – 10,9

650

26,3

63/63/63

0,4 – 0,6

1074/2050

1300

ФОВ 4872 АМ

8,3 – 14,2

850

34,2

63/63/63

0,4 – 0,6

1226/2050

1650

ФОВ 6384 АМ

14,0 – 24,1

1500

58,3

90/90/90

0,6 – 0,8

2000/2150

3500

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ИСХОДНОЙ ВОДЫ

Отсутствие микробиологических загрязнений, температура обрабатываемой воды – до 38 оС, максимальный размер твердых частиц не более 50 мкм.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ФИЛЬТРОВ

Рабочее давление – от 2,5 до 6  бар, насосное оборудование должно обеспечивать расход воды, не менее требуемого для промывки (в зависимости от модели фильтра), электрические параметры управляющего блока 220 В, 50 Гц, 25 Вт, температура воздуха в помещении 5– 35 оС, влажность – не более 70%, наличие дренажной системы не менее 50 мм.