Usuwanie żelaza i manganu z wody jest istotne dla zdrowia oraz technologii. Te pierwiastki mogą być przyczyną problemów, gdy ich stężenie w wodzie przekracza dopuszczalne normy. 

Nadmiar żelaza może prowadzić do zmiany barwy wody, smaku oraz powstawania osadów zalegających w rurociągach powodując różne problemy.

Zalegające osady w rurach są siedliskiem dla chorobotwórczych mikroorganizmów. Mangan mniej reaktywny niż żelazo może prowadzić do zmiany barwy wody, powstania specyficznych czarnych osadów, które mogą niszczyć elementy filtracyjne z automatyką pomiarową. Żelazo i mangan w wysokich stężeniach jest szkodliwy dla ludzi i zwierząt.

Woda z wysokimi stężeniami tych pierwiastków pochodzi z podziemnych ujęć i uwalnia je w środowisku o niskim poziomie tlenu. Dlatego ważne jest stosowanie odpowiednich metod do usuwania ich z wody. Technologie usuwania żelaza i manganu powinne być zgodne z polskimi przepisami.  Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie jakości wody do spożycia przez ludzi stanowi zgodnie z wytycznymi WHO i określa dopuszczalne stężenia tych pierwiastków w wodzie pitnej. Obecnie dopuszczalne maksymalne stężenie wynosi: dla żelaza 0,2 mg/l i manganu 0,05 mg/l. 

Procesy Chemiczne i Fizyczne Usuwania Żelaza i Manganu z Wody

Oksydacja przekształca rozpuszczone formy żelaza i manganu w osady łatwe do usunięcia przez system filtracji. Skuteczna oksydacja wymaga oksydantów: chlor, ozon, tlen, z odpowiednim pH wody.

Najczęstszą technologią oksydacji jest mocne napowietrzanie wody różnej konstrukcji mieszaczami wodno-powietrznymi.

Wprowadzanie powietrza do wody, wspomaga oksydację i usuwa niepożądane gazy poprawiając jakość wody. 

Procesy katalityczne poprawiają szybkość oksydacji dzięki katalizatorom. 

W przypadku uzdatniania wody katalizatorami są utlenione związki metali typu mangan i żelazo, które dzięki tworzeniu wiązań przejściowych obniżają niezbędną energię oksydacji przyspieszając cały proces. 

W przypadku manganu w normalnych warunkach, gdzie pH wody waha się najczęściej  pomiędzy 7  a  8, utlenienie tego pierwiastka do nierozpuszczalnej formy jest niemożliwe i musi pomóc w tym proces katalityczny.

Mikroorganizmy w reaktorach biologicznych, mogą znacząco obniżyć stężenia metali w wodzie. Przyspieszają oksydacje metali.

Procesy oksydacji, napowietrzania, katalityczne i mikrobiologiczne, zależne są od składu surowej wody i jej zanieczyszczeń.

Rodzaje Filtrów - wolne i ciśnieniowe w Usuwaniu Żelaza i Manganu

Istnieją dwa główne rodzaje filtrów stosowanych w usuwaniu żelaza i manganu z wody: wolne i ciśnieniowe.

Filtry wolne działają na zasadzie przepływu wody przez złoże filtracyjne pod wpływem siły ciężkości. Stosowane w dużych systemach, gdzie dostępna jest miejsce do budowy dużych zbiorników filtracyjnych. Prostsze w konstrukcji i obsługiwaniu, wydajność jest zazwyczaj niższa od filtrów ciśnieniowych.

Filtry ciśnieniowe wykorzystują pompy do przepychania wody przez złoże filtracyjne. Są bardziej zwarte, idealne do zastosowań domowych i przemysłowych z ograniczoną przestrzenią. Oferują wyższą wydajność i lepszą kontrolę filtracji, ale wymagają stałej konserwacji i monitorowania.

Wybór odpowiedniego filtra (złoża)zależy od wielu czynników, od rodzaju zanieczyszczeń, przepustowości, przestrzeni, oraz budżetu.

Złoża filtrujące - Wybór i Zastosowanie w Usuwaniu Żelaza i Manganu

Wybór złoża ma podstawowe znaczenie dla skutecznego procesu usuwania żelaza i manganu.

• Piasek: popularny i skuteczny w usuwaniu większych cząsteczek
• Antracyt: Ma większą porowatość niż piasek, lepiej zatrzymuje cząsteczki. Stosowany w połączeniu z piaskiem w filtrach warstwowych.
• Zeolity: Naturalne oraz również syntetyczne złoża o specyficznej adsorpcji, eliminują żelazo i mangan nawet przy niskich stężeniach z bardzo wysokim współczynnikiem przepływu i skuteczności filtracji. Usuwają z wody pochodne z rafinacji, metale ciężkie, pestycydy, jon amonowy, pierwiastki radioaktywne.
• Węgiel aktywny: Usuwa organiczne zanieczyszczenia, wspomaga eliminowanie żelaza i manganu poprzez adsorpcję. 

Wybór konkretnego złoża filtracyjnego lub ich łączenia zależy od specyfiki wody, zanieczyszczeń, wymagań jakościowych oraz możliwości inwestycyjnych i eksploatacyjnych.

Projektowanie i Instalacja Systemów Filtracyjnych w celu Usuwania Żelaza i Manganu:

Do projektu systemu potrzebna jest analiza wody jaka ma być uzdatniona oraz oczekiwań odbiorców wody.

Na podstawie analizy wybiera się odpowiednie sposoby usuwania żelaza i manganu np. filtracja na złożach piaskowych, antracytowych, zeolitowych

System musi zapewnić właściwy kontakt wody z materiałem filtracyjnym, co jest kluczowe dla efektywności filtracji. Ważne jest zaprojektowanie przestrzeni do dobrego serwisowania urządzenia filtrującego. Montaż systemu filtracyjnego powinien być wykonany przez specjalistów zapewniając  prawidłowe funkcjonowanie i skuteczność.

Po instalacji systemu przeprowadza się testy potwierdzające oczekiwane parametry pracy. Na podstawie prób dokonuje się potrzebnych regulacji.

Całość od projektu przez instalacje i testy wymaga szczegółowej wiedzy i doświadczenia. Weryfikuje to system filtracyjny zapewniając bezpieczeństwo i wymaganą na etapie projektu jakość wody dla odbiorców.

Serwisowanie i Monitorowanie Systemów Filtracyjnych jest kluczowe dla długotrwałej pracy systemu filtrującego.

Systemy filtracyjne do usuwania żelaza i manganu powinny być regularne kontrolowane. 

Rutynowe przeglądy techniczne są konieczne do identyfikacji najmniejszych odchyleń pracy i reakcji na uszkodzenia i zużycia elementów.   Monitorowanie jakości wody na wejściu i wyjściu z filtra pozwala na bieżąco oceniać proces filtracji i reagować eliminując szybko uszkodzenia nie doprowadzając do większych. Dokumentacja przeglądów jest cennym źródłem informacji do optymalizacji pracy systemu filtrującego.

Nowe Technologie i Innowacje w Praktyce: Zastosowania Złoża Zeolitowego ACTIW FILTER

zastosowanie złóż zeolitowych zamiast popularnych złóż piaskowo-kwarcowych ma kluczowy wpływ na proces oczyszczania wody. Zeolity, dzięki swojej wyjątkowo porowatej strukturze, są nad wyraz skuteczne w adsorpcji drobnych zawiesin, co przekłada się na klarowność wody, poprawę jej smaku oraz eliminację nieprzyjemnych zapachów. Wszystko, to przy większej wydajności produkcji wody przy tej samej objętości złoża i mniejszym zużyciu wody do regeneracji.

Element ekonomiczny jest istotny, ponieważ złoża zeolitowe redukują stosowanie złożonych i kosztownych technologii  do usuwania trudnych zanieczyszczeń. Złoża zeolitowe dają szerszy zakres działania od filtracji złożami piaskowymi i mieszanymi. 

Dobrze zaznaczyć o dużym komforcie stosowania złóż zeolitowych typu ACTIW FILTER z uwagi na wysoką wytrzymałość mechaniczną i chemiczną.

Zeolity ze względu na swoją skuteczność w usuwaniu zanieczyszczeń zmniejszają obciążenia innych etapów procesu oczyszczania, co dodatkowo zwiększa wydajność systemu oczyszczania wody. 

Zastosowania złoży zeolitowych w systemach filtracyjnych (SUW) do usuwania żelaza i manganu z wody łączy innowacyjność z zasadami ekonomii i oferując rozwiązania przyjazne dla środowiska.

Przyszłe Kierunki w Technologii Usuwania Żelaza i Manganu z Wody już obecne w postaci złoża ACTIW FILTER

 

 

W razie pytań: grzegorz@actiw.pl tel. +48 71 321 86 91, +48 883 106 900