Промышленное обезжелезивание

Наиболее часто водоснабжение предприятий, производств и заводов происходит по длинному металлическому трубопроводу, подверженному коррозии. При прохождении по такой линии вода накапливает в себе железо, от чего в итоге страдает все производственное оборудование. Использование воды из глубоких скважин или поверхностных источников также не исключает наличие в ней солей железа. Поэтому промышленное обезжелезивание становится важным этапом в получении воды, отвечающей внутренним требованиям любого предприятия.

Промышленные установки обезжелезивания

По итогам анализа из источника водоснабжения для построения промышленной очистки воды от железа, в расчет берется совокупность как количественного содержания окисленного железа и не окисленного, так и величина pH очищаемой воды, марганца, перманганатной окисляемости, сероводорода. Главной задачей становится определение способа окисления железа в его нерастворенную форму, при которой оно сможет осесть на фильтрующей загрузке. Существует несколько популярных методов, применяемых на практике в промышленных системах обезжелезивания:

• безреагентное обезжелезивание с применением напорной аэрации;
• безреагентное обезжелезивание с применением безнапорной аэрации;
• реагентное обезжелезивание.

Напорная аэрация воды

Процесс очистки воды от железа на производстве методом напорной аэрации заключается в принудительной подачи кислорода воздуха в водную среду компрессором высокого давления. Воздух подается в линию исходной воды в непосредственной близости с колонной или аэрационной трубой с насадкой (кольца Паля, Рашига), в которой произойдет взаимодействие кислорода с железом и последующий отдув излишек воздуха через воздухоотводчик или сепаратор. При данном процессе происходит также удаление сероводорода с последующим сбросом в дренаж. Поток воды с окисленным железом поступает на колонну фильтра для очистки воды от железа с каталитической загрузкой, где происходит финишное окисление и осаждение нерастворенного железа, а также взвешенных частиц в объеме фильтрующей среды.

Данная промышленная станция обезжелезивания воды эффективна при относительно небольших объемах воды и концентрациях железа в исходной воде. Повышенное содержание железа приводит к увеличению вероятности проскока не окисленного железа, быстрому засорению фильтрующей среды, увеличению частоты промывок фильтра. Как следствие уменьшается количество обработанной воды. Из-за частых регенераций засыпка фильтра быстро истирается и приходит в негодность.

Преимуществом данной промышленной установки для обезжелезивания воды является использование безреагентного способа окисления железа, небольшие энергозатраты и компактность установки.

Безнапорная аэрация

Как и в напорной аэрации здесь перевод двухвалентного железа в трехвалентное происходит с помощью окисления кислородом воздуха. Главной отличительной особенностью данного метода промышленного обезжелезивания является отсутствие компрессора высокого давления, подающего воздух в объем воды. Здесь различают два основных способа реализации взаимодействия кислорода и железа - эжекция и душирование.

На эжекторной системе происходит засасывание воздуха в поток воды и его перемешивание.Отделившийся избыток воздуха сбрасывается через воздухоотводящий клапан. Далее происходит задержка осадка в толще фильтрующего материала промышленной установки обезжелезивания с последующим сбросом его в дренаж при промывке фильтра.

При втором способе подача исходной воды осуществляется непосредственно в открытый резервуар через специальное душирующее устройство, разбрызгивающее воду, тем самым, увеличивая площадь контакта воды с кислородом. При этом одновременно происходит улетучивание сероводорода и окисление двухвалентного железа. Затем насосной станцией из резервуара вода подается на засыпные осадочные колонны. При таком обезжелезивании промышленных вод осажденное железо, марганец задерживается на поверхности загрузки и при обратной промывке смываются в канализацию.

Реагентное обезжелезивание

Метод промышленного системы реагентного обезжелезивания применим в случаях с низким показателе рН, высоким содержанием железа, и его сопутствующих: марганца, сероводорода, перманганатной окисляемости. Он заключается в корректировке рН и дозировании раствора окислителя в трубопровод подачи исходной воды. Перед дозацией окислителя может дозироваться реагент, например, гидросид натрия для увеличения рН, при котором процесс окисления будет проходить максимально эффективно. Самыми распространенным окислителем, применяемыми в промышленной системе обезжелезивания, является гипохлорит натрия.

Так же при отклонении от нормы показателя перманганатной окисляемости в совокупности с большим содержанием железа, промышленная система обезжелезивания включает в себя дополнительно стадию дозирования реагента (коагулянта) для преобразования коллоидной формы железа во взвешенное состояние. Как и в безреагентных методах переведенное в нерастворимую форму железо отделяется на промышленные установках обезжелезивания воды.