Фильтрующий материал МЖФ для удаления железа

Назначение: Удаление из воды железа, марганца, солей тяжелых металлов, органических веществ, остаточного хлора, сероводорода, растворенных газов.
МЖФ обладает каталитической активностью в реакциях окисления железа и марганца в присутствии растворенного в воде кислорода или любого другого окислителя (гипохлорит, перманганат и т. д). Продукты гидролиза окисленных форм железа и марганца удерживаются в межзерновом пространстве и в дальнейшем вымываются в дренаж при обратной промывке. Регенерация осуществляется интенсивной обратной промывкой исходной водой.

Состав: основа  МЖФ - природный пористый материал доломит, состоящий, в основном, из смеси оксидов и карбонатов кальция и магния, включающий также в незначительных количествах оксиды алюминия, кремния, железа, марганца.

Технология: В процессе изготовления МЖФ сырье подвергается термохимической и химико-механической обработке. Применяется для обезжелезивания, деманганации воды и удаления сероводорода.

Преимуществом МЖФ является то, что  каждая гранула обработана диоксидом марганца (MnO2) равномерно по всему объему, и в процессе эксплуатации, уменьшаясь в объеме, эффективность не меняется.

МЖФ очищает воду от железа до норм СанПиН 2.1.4.1074-01 при исходной его концентрации до 50 мг/л и при значениях рН от 6. При этом благодаря МЖФ корректируется значение рН, которое не должно быть меньше 7 (при вводе окислителей), за счет своего состава:
НСО3 + Н+ > Н2СО3 > СО2+ Н2О; (2.1) СО32— + 2Н+ > Н2СО3 > СО2+ Н2О. (2.2)
Ионы водорода, понижающие значение рН, образуются в результате реакций:
4Fe2+ + O2 + 10H2O > 4Fe (OH) 3 + 8H+; (2.3) 2Mn2+ + O2 + 2H2O > 2MnO2 + 4H+. (2.4)

При фильтровании через МЖФ, независимо от рН исходной воды и содержания в ней железа и марганца, значение рН очищенной воды находится в пределах 7-7,5.

При пониженном содержании кислорода в воде реакции (2.3) и (2.4) идут медленно. При правильных условиях эксплуатации МЖФ не слеживается даже при 100%-ном заполнении межзернового пространства продуктами гидролиза, то есть Fe (OH) 3 и Mn (OH) 4. 

Свойства: цвет — буро-коричневый;
размер гранул — 0,5-1,6 мм;
геометрическая форма гранул — неправильная;
коэффициент неоднородности Кн. 2,2;
насыпная плотность. 1,4 г/см3. 

Убрать железо в воде можно с помощью фильтра каталитического окисления FCO в которых фильтрующей загрузкой является материал МЖФ (марганец-железо-фильтр).
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Преимущества загрузки МЖФ:

— эффективно удаляет растворенные в воде железо с концентрацией до 50 мг/л и марганец с концентрацией до 2 мг/л при значениях рН от 6.5 и низкой щелочности
— нейтрализует растворенную в воде углекислоту с эффективностью 80-90%.
— стабильно поддерживает рН отфильтрованной воды в общепринятом для питьевой воды диапазоне — 6,5-8,5
— не чувствителен к остаточному хлору
— не чувствителен к анионному фону
— эффективно удаляет из исходной воды соли тяжелых металлов ( Zn, Ni, Cr, Al, Cd, Cu, Pb, Br)
— удаляет из воды сероводород
— удаляет из воды органические загрязнения (гуматы и остатки фульвовых кислот).
— не слеживается даже при 100% заполнении межзернового пространства продуктами гидролиза.
— не теряет активности при истирании, поскольку его химический и фазовый состав одинаков по всему объему зерна.
— при эксплуатации нет расходов на реагенты.

МЖФ — корректирующий рН, каталитически активный фильтрующий материал.
МЖФ — пористый материал, состоящий из смеси оксидов и карбонатов кальция и магния в первую очередь, а также оксидов алюминия и кремния. В его порах закреплен каталитически активный компонент — диоксид марганца, равномерно распределенный по объему зерна. Равномерность распределения по объему гранулы обеспечивает стабильность работы материала при длительной его эксплуатации, поскольку при истирании гранул химический состав поверхности не изменяется.
МЖФ — является продуктом переработки доломитизированных пород. Кроме оптимальных кислотно-основных свойств исходного сырья при его выборе, учитывались и другие его свойства — такой существенный фактор, как, например слеживаемость, что характерно для материалов на основе разновидностей активного кремнезема. Действительно, длительный контакт гранул кремнезема — SiO2, той или иной модификации, со щелочным раствором солей металлов (Ca, Mg, Fe, Mn…) рано или поздно, в зависимости от значения рН раствора, приведет к образованию аморфных гелей гидросиликатов обладающих вяжущими свойствами. Силикат кальция — основа портланд-цемента, например. В случае МЖФ, синтезированного на основе карбонатов кальция и магния причины химической природы обуславливающие способность материала слеживаться исключены.
МЖФ — твердая буферная система, корректирующая рН очищаемой воды. При потоках принятых для режима фильтрации 5-15 м/ч, независимо от рН исходной воды и концентрации в ней железа и марганца, значение рН очищенной воды колеблется в диапазоне 7 — 8.
МЖФ — каталитически активный материал способный ускорять реакции окисления кислородом воздуха как неорганических соединений, двухвалентных железа и марганца в первую очередь и сероводорода, так и некоторых органических веществ.
Каталитические свойства МЖФ не изменяются со временем.
МЖФ не имеет противопоказаний к применению других окислителей озона, гипохлорита натрия перманганата калия.

Сравнительная таблица - загрузок, используемых в установках - обезжелезивателях:

до 5-8 мг/л — можно ограничиться подачей воды изливом в емкость исходной воды;
до 20 мг/л — лучше подавать воздух эжектором;
более 20 мг/л — необходим компрессор;
скорость фильтрования исходной воды — до 17 м/ч (7,0 GPM/ft2);
скорость потока при обратной промывке — не менее 30 м/ч (12 GPM/ft2);
расширение слоя при обратной промывке ~ 20-25% объема фильтрующего слоя;
при содержании Fe в исходной воде более 10 мг/л промывку фильтра рекомендуется очищенной (после очистки) водой;
в начале эксплуатации — после загрузки материала в фильтр необходимо промыть загрузку обратным током воды в течение 60-90 мин;
регенерация — обратная промывка исходной водой;
грязеемкость МЖФ (количество задержанных гидроксидов железа и марганца), зависящая от состава исходной воды, в том числе от соотношения Fe/Mn и режима эксплуатации, колеблется в пределах 1,2-7,0 г на 1 дм3 материала.

Заключение государственной санитарно-эпидемиологической экспертизы Украины № 05.03.02-03/59581 от 23.09.2009г.