Odżelazianie wody

W codziennym życiu wielu osób pojawia się problem związany z jakością cieczy, którą spożywamy i używamy do różnych celów. W takich sytuacjach konieczne może okazać się odżelazianie wody. Proces ten wymaga precyzyjnego dostosowania parametrów technologicznych, żeby zapewnić pełne utlenienie i usunięcie związków żelaza. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie czystej wody, która spełnia wszelkie wymagania sanitarno-epidemiologiczne.

Masy aktywne G-1 i G-2

Wysokość i uziarnienie masy aktywnej G-1 i G-2 nie ma decydującego wpływu na stopień usunięcia związków żelaza. O redukcji żelaza decyduje sposób napowietrzania, uziarnienie, wysokość złoża piaskowego oraz prędkość filtracji.

Nie zaleca się stosowania uziarnienia piasku 1,4 – 2,0 mm wraz z masą katalityczną G-1 / G-2 do usuwania związków żelaza i manganu w filtracji jednostopniowej jeżeli prędkość filtracji wynosi > 6,5 m/h oraz wysokość złoża do odżelaziania < 1,8 m.

W wypadku dużych ilości żelaza w oczyszczanej wodzie, dobre efekty jego usuwania uzyskuje się (podobnie jak w koagulacji solami żelazowymi) przy pH=6,8-7,2, a następnie przy pH>8,0 co jest uwarunkowane procesami sorpcji i flokulacji koloidalnych cząstek wodorotlenku żelazowego [ Kowal A.L. Świderska-Bróż M. „Oczyszczanie wody” PWN Warszawa-Wrocław 1997 ].

Z przeprowadzonych prób jakościowych wynika, że dla pH wody surowej równego 6,7; 7,4 i 8,4 nie wystąpił negatywny wpływ na usuwanie związków żelaza i potwierdziła się wyżej przytoczona zależność.

Dla uzyskania pełnego efektu technologicznego istotne jest zapewnienie optymalnych warunków dla procesu odżelaziania, aby zachodziło jego skuteczne usunięcie, przed procesem odmanganiania. Utlenienie manganu zachodzi dopiero po całkowitym utlenieniu jonów żelaza dwuwartościowego, co wynika z mniejszej wartość E0 (potencjał redoks.) dla układu Fe2+/Fe3+ niż dla układu Mn2+/Mn4+ [ Macioszczyk A. „Hydrogeochemia”, Wyd. Geologiczne, Warszawa1987 ]. Wymóg ten dotyczy zarówno filtracji jedno- jak i dwustopniowej.

Woda podawana do filtra powinna zawierać tlen rozpuszczony w ilości min. 6 mg/l Ilość powietrza wprowadzanego do wody przed filtrami ok. 10-20 dm³ powietrza na 1 m³ wody.

Ilość tlenu wprowadzanego do wody można obliczyć w oparciu parametry jakości wody surowej:

• dla 1 mg/l Fe 0,15 mg/l O₂
• dla 1 mg/l Mn 0,30 mg/l O₂
• dla 1 mg/l NH4+ 4,5 mg/l O₂

W czasie eksploatacji należy szczególnie zwracać uwagę na prawidłowe usuwanie pęcherzy gazu (powietrza) z wody przed wprowadzeniem jej do złoża filtracyjnego. Zagazowanie złoża filtracyjnego powodować może pogorszenie skuteczności oczyszczania wody. Dotyczy to szczególnie systemów zamkniętych, ciśnieniowych. W tych przypadkach należy prawidłowo zainstalować odpowiednie odpowietrzniki na rurociągach zbiornikach i filtrach oraz utrzymywać je w dobrym stanie eksploatacyjnym.

Nieprawidłowy sposób napowietrzania/odgazowania wody, zbyt niska redukcja żelaza spowodowana za dużą prędkością filtracji w stosunku do wysokości złoża i jego uziarnienia oraz nieuwzględnienie zawartości jonów amonowych, powoduje zakłócenia w procesie katalitycznego utlenienia związków manganu i ich niewystarczające usunięcie.

Dwustopniową filtrację przy odżelazianiu wody stosuje się najczęściej gdy:

• wymagana wysokość złoża tylko dla procesu odżelaziania wynosi 1,5–2,0 m (bez podsypki);
• duża zawartość żelaza oraz pominięcie procesu sedymentacji przy zwiększonej prędkość filtracji, wymaga zastosowania złoża antracytowego lub antracytowo/piaskowego, którego ciężar jest znacznie mniejszy od złoża katalitycznego, co przekłada się bezpośrednio na mniejsze intensywności płukania niż wymagane przez masę katalityczną (np.: G-1/G-2).

Wysokości złoża katalitycznego G-1 / G-2 dobiera się, zarówno w przypadku filtracji jedno- jak i dwustopniowej, w zależności od ilości manganu i pH wody surowej.

Sposób napowietrzania/ odgazowania wody surowej powinien zapewnić wystarczającą ilość tlenu dla procesu odżelaziania oraz odmanganiania i zostać dobrany na podstawie zasadowości ogólnej wody:

• Zasadowość og. ≥ 5 mval/l - napowietrzanie ciśnieniowe;
• Zasadowość og. 4–5 mval/l – wytryski zwykłe lub napowietrzanie kaskadowe;
• Zasadowość og. 3–4 mval/l - dysze amsterdamskie
• Zasadowość og. 2–3 mval/l - złoża ociekowe ze sztucznym lub naturalnym ciągiem powietrza
• Zasadowość og. < 2 mval/l - wiązanie chemiczne z napowietrzaniem.

Zastosowanie złóż odżelaziających

Złoża odżelaziające pełnią ważną funkcję w procesie uzdatniania wody, ponieważ umożliwiają skuteczne usuwanie związków żelaza. Ich właściwości fizykochemiczne pozwalają na efektywne zatrzymywanie niepożądanych substancji, co przekłada się na poprawę jakości wody. Dzięki odpowiedniemu doborowi materiałów filtracyjnych możliwe jest osiągnięcie wysokiej wydajności procesu. Wybór odpowiedniego złoża odżelaziającego zależy od specyficznych warunków wodnych oraz wymagań dotyczących jakości uzdatnionej wody. Zastosowanie nowoczesnych technologii i materiałów pozwala na dostosowanie procesu do indywidualnych potrzeb, co gwarantuje skuteczność i niezawodność działania systemu filtracyjnego.

Technologia odżelaziania wody

Usuwanie żelaza z wody to proces wymagający zastosowania zaawansowanych technologii i odpowiednich materiałów filtracyjnych. Ważnym elementem jest zapewnienie optymalnych warunków do utlenienia związków żelaza. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie wody o wysokiej jakości, wolnej od niepożądanych zanieczyszczeń.

Efektywność procesu odżelaziania zależy od wielu czynników, takich jak pH wody surowej, rodzaj zastosowanego złoża oraz sposób napowietrzania. Właściwe dostosowanie tych parametrów pozwala na osiągnięcie optymalnych wyników filtracji, co przekłada się na czystość i bezpieczeństwo uzdatnionej wody. Odżelazianie wody ze studni jest możliwe m.in. dzięki odpowiednio dobranym technologiom.

Złoże odżelaziające – jaka jest jego skuteczność?

Metody stosowane przez Ecopol w zakresie odżelaziania wody są niezwykle skuteczne, co potwierdzają liczne realizacje na terenie całej Polski. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii i odpowiednio dobranych materiałów filtracyjnych, odżelazianie wody przebiega sprawnie i efektywnie.

Złoże odżelaziające G-1 w procesie filtracji jednostopniowej pozwala na efektywne usuwanie żelaza nawet przy dużych ich stężeniach. Kluczowym elementem jest odpowiednie napowietrzanie wody surowej, które umożliwia pełne utlenienie jonów żelaza przed ich zatrzymaniem na złożu. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie czystej i bezpiecznej wody pitnej, spełniającej wszelkie normy jakościowe. W przypadku dużych ilości żelaza w wodzie, Ecopol rekomenduje stosowanie dwustopniowej filtracji z użyciem złoża antracytowego lub antracytowo-piaskowego. Tego typu rozwiązanie pozwala na zwiększenie wydajności procesu jakim jest usuwanie żelaza oraz redukcję kosztów eksploatacyjnych.