 |
Альтернативные предложения
|
|
|
|
Анализ технического предложения ООО «ГИДРОЭКОЛОГИЯ»
Анализ Основной проблемой водоподготовки на тепличном комплексе ООО «Виктория» является удаления растворенного марганца и железа из исходной воды, полученной из артезианских скважин.
ООО «ГИДРОЭКОЛОГИЯ» предлагают, для уменьшения содержания растворенного железа и марганца в исходной воде, предусмотреть узел деманганации и обезжелезивания (существующий). Эти процессы основаны на реакции окисления гипохлоритом натрия железа и марганца до высших оксидов, с применением каталитически активного по отношению к этой реакции материала Greensand.
Greensand представляет собой марганцевый цеолит, полученный при обработке природного минерала глауконита, известного больше как "зеленый песок". Физические и химические свойства приведены в таблице 1.
Greensand эффективно удаляет из природной воды железо, марганец и сероводород. В результате реакции, происходящей на поверхности гранул Greensand, растворимые соли марганца, железа и сероводород окисляются до нерастворимых форм и задерживаются в слое фильтрующей среды.
После пропуска определенного количества исходной воды, другими словами, после исчерпания окислительной емкости, Greensand регенерируется перманганатом калия.
При этом Greensand может применяться в двух различных технологиях: с периодической или непрерывной регенерацией. Выбор технологии зависит от уровня концентрации марганца и железа в исходной воде.
Таблица 1. Физические и химические свойства Greensand
| Физическая форма | Лилово-черные гранулы |
| Емкость по: - железу (Fe), г/л - марганцу (Mn), г/л - сероводороду (H2S), г/л | 0,7 1,4 0,25-0,36 |
| Размер частиц в сухом виде, мм | 0,25-1,0 |
| Эффективный размер, мм | 0,30-0,35 |
| Коэффициент однородности | 1,4-1,6 |
| Насыпной вес, г/л |
Проведя анализ технического предложения ООО «ГИДРОЭКОЛОГИЯ», можно прийти к выводу что, предложенная технология очистки воды от растворенного железа и марганца имеет ряд существенных недостатков. А именно:
|
|
|
-высокая стоимость оборудования;
-высокая стоимость эксплуатационных затрат;
-увеличение потребления электроэнергии;
-узел регенерации Greensand;
-использование перманганата кальция (высокая стоимость, прекурсорный препарат);
-узел дехлорирования и очистки от остаточного перманганата кальция после, регенерации Greensand (использование метабисульфита натрия).
Но, так же в предложенной технологии существуют и некоторые преимущества. А именно:
-высокая степень очистки воды от растворенного железа и марганца;
-низкое влияние рН исходной воды на эффективность работы узла обезжелезивания и деманганации.
Так как, данные о содержании железа и марганца получены расчетным путем, нельзя уверенно судить о максимальной эффективности предложенной технологии.
Альтернативные предложения
При детальном изучении процесса деманганации и обезжелезивания были найдены более дешевые и простые технологии. А именно:
-использование фильтрующей засыпки Birm;
-использование технологии аэрации воды.
Birm- это очень эффективная и экономичная фильтрующая среда для удаления растворенных примесей железа и марганца из различных источников сырой воды. Засыпка Birm может быть одинаково использована, как в открытых, так и в напорных очистных комплексах. В грунтовых водах растворенное железо обычно встречается в форме бикарбоната железа (двухвалентного железа) из-за избытка свободного углекислого газа и не может быть отфильтровано. Засыпка Birm выступает в качестве нерастворимого катализатора, ускоряющего реакцию окисления между растворенными кислородом и ионами железа, в результате которой полученный гидроксид железа (трехвалентное железо) выпадает в осадок и может быть легко отфильтрован на механическом фильтре. Физические характеристики наполнителя Birm выделяют его, как засыпку, которая может быть легко очищена от накопленных загрязнений путем обратной промывки, а также не требует дополнительных расходных материалов. Данный наполнитель может быть использован в качестве засыпки в фильтрах обезжелезивателях (существующих) регенерационного типа. В процессе работы наполнителя в линию подачи очищенной воды не происходит ни каких выделений вредных примесей, а регенерация засыпки Birm происходит обычной водой, поэтому он не имеет никаких ограничений по использованию для вод хозяйственного-бытового или питьевого назначения.
|
|
|
Существует ряд ограничений по использованию Birm для очистки воды. Основными показателями ограничения являются: показатель рН, отсутствие сероводорода в исходной воде и отсутствие нефтепродуктов.
Засыпка может применяться при значении показателя общего железа в воде не более 10 мг/л и марганца не более 3 мг/л с условием соблюдения выше описанных ограничений.
Требования к исходной воде:
- Отсутствие нефтепродуктов
- Содержание органики не должно превышать 4-5 ppm
- Концентрация растворенного кислорода должна быть не меньше 15 % от концентрации соединений железа при pH не менее 6,8
- При недостаточном содержании растворенного кислорода в исходной воде рекомендуется ее предварительная аэрация
- Крайне негативно на каталитическую способность Birm влияют соединения хлора и полифосфаты.
- Birm может использоваться и для уменьшения содержания в воде марганца. Для большей эффективности данного процесса значение pH исходной воды должно быть в диапазоне 8,0-9,0
Преимущества использования Birm:
- Эффективное удаление железа и марганца из воды
- Не требуется использование химических регенератов
- Длительный срок службы фильтрующей среды
Концентрация растворенного кислорода должна быть не меньше 15 % от концентрации соединений железа.
Для максимальной эффективности данной засыпки, по отношению к марганцу необходимо поддерживать рН исходной воды в диапазоне 8,0-9,0. Это может быть достигнуто дозированием щелочного агента (NaOH) в исходную воду. При этом необходима установка рН-метров и точные расчеты необходимого количества щелочного агента. Так же, при рН 8,0-9,0 увеличивается скорость образования трудно растворимых соединений железа (FeOOH), что позволит увеличить эффективность удаления железа из исходной воды. Для нормализации рН необходимо предусмотреть узел подкисления воды, после песчано-гравийных фильтров. Необходимое количество данной засыпки необходимо определить экспериментальным путем.
|
|
|
Вывод. Как Вы можете заметить, использование засыпки Birm имеет ряд преимуществ. А именно: для промывки не используется никаких реагентов, засыпка при правильной эксплуатации служит до 10 лет, не выделяет в воду никаких веществ, одновременно выполняет функцию как обезжелезивателя, так и деманганатора, очень простой процесс регенерации (обратная промывка), так же имеет невысокую стоимость (мешок 28,3л-629 грн).
Для интенсификации процесса можно использовать технологию аэрации воды. Для удаления из воды растворённых металлов (железа, марганца), органических загрязнений, сероводорода и летучих соединений необходимо изначально окислить эти примеси. Самым доступным, экологичным и оправданным окислителем является кислород воздуха (необходимо насыщение воды кислородом воздуха). Воздух попадает в напорную водопроводную магистраль либо при помощи эжектора навоздушивания (аэрационный эжектор), либо при помощи аэрационного компрессора (компрессор для аэрации воды).
Эффективность применения данной технологии необходимо исследовать, проведя лабораторные испытания в небольшом масштабе.
Исходя из предложенных альтернативных решений, можно судить о значительном удешевлении и эффективности технологии удаления железа и марганца из исходной воды.
|
|
|
