Способ очистки грунтовой воды от марганца

 

Изобретение касается кондиционирования воды для хозяйственно-пищевых целей, в частности очистки грунтовых вод от марганца. Целью изобретения является повышение степени очистки, упрощение и удешевление способа очистки железосодержащей грунтовой воды от марганца. Для осуществления способа воду аэрируют, дегазируют и фильтруют в две ступени, используя в качестве з агрузки или щебень, или цеолит, или гравий крупностью 3-10 мм. Причем на второй ступени загрузку предварительно обрабатывают водой, содержащей двухвалентное железо, до потери напора в слое загрузки 1,0-1,5 м при скор.ости, фильтрования 6-10 м/ч, а затем - .раствором силиката натрия до рН среды в загрузке 10,0-10,5. В качестве воды, содержащей железо, используют исходную железосодержащую грунтовую воду. Способ позволяет снизить концентрацию марганца в воде до 0,1 мг /л 1 з.п. ф-лы, 3 табл. i (Л

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Ai

m4 С 02 F 1/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4097317/29-26 (22) 12.05.86 (46) 15.10.88. Бюл. М3 38 (71) Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт городского хозяйства (72) С.Г.Кожушко, Г.Г.Руденко, .

А.Е.Кулишенко, М.Н.Мордвинова, Т.Б.Кравченко и З.Н.Коротенко (53) 663.632.1(088 ° 8) (56) Назаров А.И. и др. Очистка подземных вод от марганца. — Водоснабжение и канализация, М., 1984, с. 44-49. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГРУНТОВОЙ ВОДЫ

ОТ МАРГАНЦА (57) Изобретение касается кондиционирования воды для хозяйственно-пищевых целей, в частности очистки грунтовых вод от марганца. Целью изобретения является повышение степени очистки, упрощение и удешевление способа очистки железосодержащей грунтовой воды от марганца. Для осуществления способа воду аэрируют, дегазируют и фильтруют в две ступени, используя в качестве загрузки или щебень, или цеолит, или гравий крупностью 3-10 мм. Причем на второй ступени загрузку предварительно обрабатывают водой, содержащей двухвалентное железо, до потери напора в слое загрузки 1,0-1,5 м при скорости фильтрования 6-10 м/ч, а затем— ,раствором силиката натрия до рН среды в загрузке 10 0-10 5. В качестве воды, содержащей железо, используют исходную железосодержащую грунтовую воду. Способ позволяет снизить концентрацию марганца в воде до О, 1 мг /л

1 э.п. ф-лы, 3 табл.

1430361

Изобретение относится к кондиционированию воды для хозяйственно-питьевых целей, в частности очистке грунтовой воды от марганца.

Целью изобретения является повышение степени очистки, упрощение и удешевление способа очистки железосодержащей грунтовой воды от марганца °

Пример 1. Грунтовую воду, содержащую 4,4-5,2 мг/л железа и

0,28-0,33 мг/л марганца, подвергают. очистке фильтрованием по известному способу. 15

Перед очисткой фипьтровальную колонну, загруженную кварцевым песком с диаметром фракций 0,8-1,2 мм на высоту 1 м, заполняют последовательно снизу вверх 1,5%-ным раствором 20

FeS0< и 0,5%-ным раствором КИп04 при .времени контакта на каждом этапе 30 мин.

Затем в течение 30 мин через загрузку снизу вверх пропускают 1 -ный 25 раствор тринатрийфосфата. Общее время контакта .1,5 ч.

Пример 3. Грунтовую воду с содержанием железа и марганца 4,45,2 мг/л и 0,28-0,33 мг/л соответст- 30 венно подвергают очистке фильтрованием но предлагаемому способу очистки через двухступенчатый фильтр.

Загрузка I u II ступеней фильтров — гранитный щебень с диаметром зерен 3-10 мм высотой 2, 1 м. Скорость фильтрования на обоих ступенях при очистке воды составляет 6 м/ч. Перед очисткой грунтовой воды через загрузку предварительно промытого фильт- 40 pa II ступени в течение 2 сут пропускают подземную воду с концентрацией железа (II) 2,7-3,0 мг/л до получения потерь напора в .слое 1 м. Затем слой загрузки II ступени обрабатывают 45 щелочным раствором силиката натрия с рН 10,5 в течение 0,5 ч. Скорость фильтрования при пропускании раствора силиката натрия составляет 15 м/ч.

Обе ступени фильтрования равноценны конструктивно, а также по составу и высоте слоя фильтрующего материала.

После зарядки слоя загрузки 1Х степени гидроксидом железа и обработки силикатом натрия на нее подают подземную воду, очищенную от железа на I ступени фильтрования и содержащую марганец. I ступень при фильтровании работает по схеме упрощенной аэрации (включающей дегаэацию фильтрованием). Аэрацию производят при распылении воды под давлением с высоты над поверхностью слоя воды в фильтре.

Результаты деманганации воды по примерам 1 и 2 представлены в табл.1.

Как видно из табл. 1, степень очистки воды от марганца по предлагаемому способу выше, чем по прото-, типу. Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает увеличение фильтроцикла более чем в 2 раза.

В табл. 2 и 3 приведены количественные показатели, характеризующие приемы модификации загрузки II ступени фильтра железосодержащей водой и силикатом натрия.

Как следует иэ табл. 2, потери напора 1,0-1,5 м в слое загрузки свидетельствуют об оптимальном накоплении в нем гидроксида железа, обеспечивающем высокую степень очистки воды от марганца и наиболее продолжительный фильтроцикл.

Из табл. 3 видно, что при рН среды в загрузке II ступени фильтра ниже 8 не обеспечивается требуемая ступень очистки воды от марганца, а повьппение рН среды до 11 нецелесообразно из-эа увеличения расхода силиката натрия.

Использование способа отличается простотой и позволяет обеспечить нормативную концентрацию марганца в фильтрате О, 1 мг/л.

Формула изобретения

1. Способ очистки грунтовой водь1 от марганца, включающий аэрацию, дегазацию, фильтрование через загрузку, отличающийся тем, что, с целью повьппения степени очистки, упрощения и удешевления способа, фильтрование осуществляют в две ступени, используя в .качестве загрузки щебень или гравий крупностью 3-10 мм, причем на второй ступени загрузку предварительно обрабатывают водой, содержащей двухвалентное железо до потери напора. в слое загрузки 1,01,5 м при скорости фильтрования 610 м/ч, а затем раствором силиката натрия до рН среды в загрузке 10,010,5.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве воды, содержащей железо, используют исходную и елеэосодержащую грунтовую воду.

1430361

Время филь т

Предлагаемый способ

Известный способ

I ступен

Концентрация железа, мг/л

Концентрация марганца, мг/л рования

Концентрация железа, мг/л

ФильтИсходная

Исход- Фильтрат ная рат

Исход Фильт- Исходная ная рат вода вода вода вода

45 041 . 46 025

0,31

05 028 004

Следы

0,01

0,30

1 О 0 33 О 06 4 5 О 33 4 6 О 28

1 5 О 32 О 04

2,5 0,33 0,07

4,5 0,30 0,09

0,03

0,33

4,6 0,25

4,9 0,27

4,4 0,29

0,02

0,32

0,05

0,33

0,08

0,33

5,2 0,24 0,32

0,08

8,5

0,09

0,33

4,8 0,21

10,0

0,09

0,33

12,0

0,10

0,32

13,0

0,10

14,0

0,33

0,12

0,3

15,0

Таблица 2

Концентрация марганца, мг/л при потерях напора, и

Время фильтрования, ч

1,5

1,0

0 5

0 5

0,03

0,02

0,02,0,05

2,5

4,5

0,03

0,02

0,03

0,08

0,04

0,05

6,6

0,15

6,5 0,32 0,15 4,5 0,30

4,7 0,26

4,5 0,26

4,5 0,27

4,9 0,22

4,9 0,19

4,5 0,19

5 0 0,20

5,0 0,21

Таблица 1 ь II ступень

Концентрация марганца, мг/л

Фильтрат

1430361

Продолжение табл, 2

Концентрация марганца, мг/л при потерях напора, .м

Время фильтрования, ч

1,0

0,5

1,5

2,0

8,5

0,07

0,05

10,0

0,08

0,05

12,0

0,09

0,08

14,0

О, 12

0,10

О, 13

Фильтр выведен на промывку по потерям напора.

Таблица 3

Начальные значения рН среды загрузки

10,0

11,0

10,5 рН Nn, рН Nn мг/л мг/л

9,0 0,06 9,40 О

7,9 О, 14 9,00 0,02

0,5

10,50

10,0 0

9,25 0,02 9,90

2,5

0,03

0,03

4,5

9,00 0,03

9,85

0,03

0,04 8,90 0,03

0,05

9,45

6,5

8,06

8,40 0 05

8,5

8,60

9,25

0,05

0,07

0,08 8,35 0,07

10,0

8,35

9,05

7 95 О 12 8 20 О 09

12,0

8,65

0,07

8,45

0,08

8,05

0,10

13,0

14,0

7,85

0,13

8,15

0,10

15,0

7,90

0,13

ВНИИПИ Заказ 5195/21 Тираж 854

Подписное

Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная 4 t.

Время фильтрата, ч

8,85

8, 70. рН Nn, рН Мп мг/л мг/л