Что такое деманганация

Концентрация соединений марганца в земной коре довольно высокая, как и содержание их в открытых водоемах и подземных источниках водоснабжения. Деманганации воды - это процесс удаления солей этого химического элемента бытовыми способами и промышленными методами. Современные установки обеспечивают достаточно высокий уровень очистки от соединений тяжелых металлов, способных нанести серьезный вред здоровью человека.

Содержание марганца в природных водах и источники загрязнения

В пресные водоемы марганец попадает в результате выщелачивания железосодержащих руд и других минералов: черной охры, браунита, псиломелана и пиролюзита. Источники загрязнения открытых вод, подлежащих деманганации, имеют природное и техногенное происхождение:

1. Разложение растений, водорослей, останков рыб и животных в озерах, реках и прудах.
2. Сточные воды металлургических комбинатов, горно-обогатительных фабрик и предприятий химической промышленности.

Проводить деманганацию подземных вод необходимо из-за подъема глубинных слоев, обусловленных тектоническими процессами. Основная форма, в которой соединения марганца присутствуют в воде - это взвеси и коллоидные растворы.

Содержание металла в них определяется характером дренируемых горных пород.

Нормы содержания марганца в питьевой воде

Санитарно-эпидемиологические службы устанавливают ПДК вредных веществ для централизованных систем водоснабжения и торговых сетей. Согласно действующему СанПиН 2.1.4.1074 - 01 в воде хозяйственно-питьевого назначения содержание марганца не должно превышать 0,1 мг/дм3. Для бутылированной этот показатель еще ниже и составляет 0,05 мг/дм³. Для выполнения этих требований необходимо обезжелезивание и деманганация природной воды с использованием современного оборудования.

Значительное превышение предельно-допустимого содержания солей тяжелых металлов приводит к серьезным проблемам со здоровьем. Процесс деманганации - это необходимое условия подготовки качественной воды для питья и приготовления пищи. Высокие концентрации этого химического элемента нередко приводят к поломкам бытовой техники и образованию отложений на сантехнических приборах.

Влияние на здоровье человека при регулярном употреблении воды с повышенным содержанием марганца

Применений современных фильтров обезжелезивания и деманганации позволяет уменьшить концентрацию этого металла до нормативных значений. Марганец - крайне важный микроэлемент, участвующий в кроветворной функции, в работе гипофиза и половых желез у мужчин и женщин. Исследованиями установлено, что потребление свыше 40 мг в сутки приводит к функциональным нарушениям и серьезным отравлениям:

1. Поражениям центральной нервной системы, выражающиеся в повышенной утомляемости, сонливости и ухудшению когнитивных способностей.
2. Сильные аллергические реакции с дерматитами или кожными высыпаниями.
3. Мочекаменная болезнь, сосудистая недостаточность из-за уменьшения просвета вен и артерий.
4. Нарушения вегетососудистой системы, функций желез внутренней секреции и заболевания печени.

Эффективное обезжелезивание и деманганация воды для централизованных и автономных систем необходимо чтобы избежать повышенной ломкости и хрупкости костей скелета. Главная опасность состоит в том, что патологические нарушения накапливаются очень медленно и незаметно для человека.

Методы определения концентрации марганца воде

Повышенное содержание солей этого металла негативным образом сказывается на органолептических свойствах жидкости. На поверхности воды, не прошедшей деманганации, образуется черная пленка. Она имеет очень неприятный привкус.

Точное определение концентрации марганца в воде осуществляется с помощью химического анализа в специализированной лаборатории. Для этих целей используются специфические реакции для выявления катионов пятой группы, к которой и относиться этого металл. Результаты исследований служат основанием для выбора того или иного метода деманганации вод для местного или централизованного водопровода. Для проведения исследований производится отбор проб из источников водоснабжения в установленном порядке.

Профессиональные методы очистки воды от марганца

В растворимых соединениях этот металл присутствует в двухвалентной форме. Для успешной деманганации воды марганец необходимо доокислить, чтобы перевести в нерастворимое состояние (трех- или четырехвалентное). Для удаления микроэлемента из воды используются следующие технологии:

• аэрация и реагентное окисление;
• обратный осмос;
• дистилляция с последующим отстаиванием.

Система водоподготовки подбирается с учетом содержания марганца в исходной и нормативных требований к очищенной воде. При этом принимаются во внимание технико-экономические показатели и эксплуатационные качества установки.

Фильтры для очистки от марганца и аэрация

В природных водах соли этого металла всегда присутствуют вместе с железом в растворимой или нерастворимой форме. При этом процессы обезжелезивания и деманганации во многом схожи, но удаление марганца сопряженно с большими трудностями. Для очистки воды от этого химического элемента применяются следующие методы:

1. Глубокая аэрация напорным или безнапорным способом и дополнительной фильтрацией.
2. Обработка воды реагентами: перманганат калия, хлора, диоксида хлора, озона или гипохлорита натрия.
3. Каталитическое окисление с предварительным повышением уровня щелочности очищаемой жидкости.

На завершающей стадии после аэрационных установок применяется фильтр для деманганации и доочистки с модифицированной загрузкой. Последняя содержит не расходуемые катализаторы и обеспечивают удаления двух- и трехвалентного марганца из воды.

Обратный осмос

Промышленная и бытовая установка деманганации на базе полупроницаемых мембран обеспечивает практически полное удаление марганца из воды. Очистка последней в системах обратного осмоса осуществляется в четыре этапа:

1. Механические фильтры задерживают твердые, нерастворимые примеси.
2. Сорбенты (активированный уголь): связывает органические и иные загрязнения.
3. Обратноосмотическая мембрана: происходит разделение потока на пермеат и концентрат, последний сливается в дренаж.
4. Минерализация. Вода искусственно насыщается полезными солями и микроэлементами.

Обратноосмотические станции деманганации снабжаются емкостями с запасом очищенной воды, которая подается в общую систему водоснабжения или через отдельный кран. Способ раздачи определяется производительностью установки.

Дистилляция и отстаивание

Простая перегонка воды позволяет уменьшить содержание марганца до нормативных показателей. Дистилляционные установки применяются для деманганации воды на промышленных предприятиях. Подобные процессы очень энергозатратны и крайне редко используются в коммунальной сфере.

В бытовых условиях возможна деманганация подземных вод с помощью простейшего перегонного куба с последующим отстаиванием дистиллята. Это долгий процесс, требующий постоянного контроля со стороны человека. Особенно это касается самодельных устройств, снабженных примитивными предохранительными клапанами.

Фильтр для деманганации

Компания "Diasel Engineering" предлагает установки для деманганации воды на основе аэрационных колонн, обратноосмотических мембран и дистилляторов. Выполняем работы по проектированию, комплектованию и монтажу станций очистки воды от марганца и других вредных веществ. Проводим необходимые пусконаладочные операции и обеспечиваем техническое обслуживание систем водоподготовки. Ждем ваших звонков и готовы бесплатно проконсультировать вас по техническим и организационным вопросам.