AMMÓNIA, VAS-, ÉS MANGÁNMENTESÍTŐ VÍZLÁGYÍTÓ BERENDEZÉSEK

Vas eltávolítás

A vas és a mangán olyan elemek, amelyek gyakran megtalálhatók a talajvízben, ami csapadékképződést okoz, és színezi a vizet.

A vaseltávolítása az oldott vas ionok (Fe 2+) oxidált formában (Fe 3+), Fe(OH) 3 vagy Fe 2 O 3 formájában történő kicsapásán alapul.

Vaseltávolítás fizikai-kémiai módszerrel Ez az eljárás a vas levegővel történő oxidációjából, majd homokszűrésből áll. Vannak más technikák is, mint például:

Az oxidációt más vegyszerekkel is végrehajthatjuk, például klórral vagy ózonnal, de általában sűrített levegővel végezzük.

A vas és a mangán komplex kötéseit, például a huminsavakkal való kötéseket nagyon nehéz eltávolítani. ebben az esetben az ózonos oxidáció jelenthet megoldást.

A víz univerzális oldószer, és a talajvíz általában rendelkezik a talaj és a kőzet jellemzőivel, ahol a vas és a mangán megtalálható. Mivel a vas az egyik legnagyobb mennyiségben előforduló ásványi anyag a földkéregben, nagyon gyakori a talajvízben. Ha túl sok vas van a vízben, vörösesbarna színt, foltos ruhaneműt és rossz ízű kávét eredményezhet. Ugyanilyen gyakori, de kevésbé ismert probléma a vízkészletek vasbaktériumokkal való megfertőződése.

A vasbaktériumok hatásai:

A súlyosabb problémák akkor jelentkeznek, amikor a vasbaktériumok felhalmozódnak a kút és vezeték rendszerekben. A vasbaktériumok nem okoznak egészségügyi problémákat, de az alábbi kellemetlen és esetleges hatásokkal járhatnak:

• Kellemetlen szagok
• Korrodálják a vízvezeték-berendezéseket
• Csökkenti a kutak hozamát (eltömődött szűrők és csövek)
• Növelik a kénbaktériumok fertőzésének esélyét

A vasbaktériumok kimutatása:

Bizonyos jelek arra utalnak, hogy a kútjában vasbaktérium-probléma lehet. Ezek vörös, sárga vagy narancssárga színűek a vízben; nyálka a WC-tartály belső falain; és fűtőolajra, uborkára vagy szennyvízre emlékeztető szag.

A vasbaktériumok megelőzése:

Mivel nehéz megszabadulni a vasbaktériumoktól, ha egyszer már a kútrendszerekben léteznek, a megelőzés a legjobb védekezés a kísérő problémák ellen. A kútfúrók számára a megelőzés azt jelenti, hogy mindent, ami a talajba kerül, erős (250 ppm) klóroldattal fertőtlenítenek. A vasbaktériumokat szén és egyéb szerves anyagok táplálják, és elengedhetetlen, hogy ezek a fúrási folyamat során ne kerüljenek be a kútrendszer egyetlen részébe sem.

A vasbaktériumok okozta problémák kezelése:

Vegyi kezelés / Mechanikai kezelés

Számos okból kifolyólag a szokásos vegyi fertőtlenítőszerek, amelyek hatékonyan irtják el a többi baktériumot, csak szerényen sikeresek a vasbaktériumokkal szemben. A vasbaktériumok vastag rétegekben halmozódnak fel, amelyek mindegyike nyálkahártyát képez a baktériumsejtek körül, amely megakadályozza, hogy a fertőtlenítőszerek a felszíni sejteken túlra hatoljanak. A kémiai reakciók sokkal lassabban mennek végbe a kutakban szokásos hideg hőmérsékleten, és a baktériumsejteknek hosszú ideig kell kitenniük a vegyszernek, hogy a kezelés hatékony legyen. Még ha a klór elpusztítja is a vízben lévő összes baktériumsejtet, a talajvízben lévők beszívhatók szivattyúzással vagy visszasodrással a kútba. A vegyszeres kezelésen kívül más módszerek is rendelkezésre állnak a vasbaktériumok visszaszorítására a közösségi vízrendszerekben. A stagnáló vízviszonyok elkerülhetők a zsákutcában lévő vízvezetékek hurkolásával és az alacsony áramlású vezetékek rendszeres átöblítésével a baktériumok csökkentése érdekében. Az is jól működött, ha forró vizet vagy gőzt kényszerítenek egy kútba, hogy eloszlassa a nyálkahártyát és elpusztítsa a baktériumokat. Ezenkívül a nagy mennyiségű felmelegített víz vízadó rétegbe öblítése sikeresnek bizonyult a helyszíni tesztek során.

Mangán eltávolítás

A mangán kizárólagos eltávolítására adszorbensként mangán-dioxidot használnak a következő reakció szerint:

Mn + MnO 2 (s) --> 2 MnO (s)

A mangán - oxidok ezután adszorbeálódnak a MnO 2 - szemcséken. 

Ha az összes MnO 2 elfogy, nátrium-hipoklorittal regenerálható.

A mangán fizikai-kémiai módszerekkel (levegőztetéssel és homokszűréssel) történő eltávolítása is használható, de a mangán oxidációjának kinetikája nagyon lassú, ha pH < 9.

A mangán eltávolítása fizikailag és kémiailag

Ami a vasat illeti, a vízben található mangán eredete egyszerre természetes (a redukált Mn 2+ oldódása) és ipari (bányászat, vas- és acélipar stb.). Ugyanez vonatkozik a vízből való eltávolítására is. A mangán nem jelent veszélyt sem az emberi egészségre, sem a környezetre, de kellemetlen. Valójában a víz fekete színt és fémes ízt kap.

A mangán fizikai-kémiai úton történő eltávolítása a vashoz hasonlóan a Mn 2+ Mn 4 +-ban történő oxidációjával valósítható meg, amely aztán mangán-dioxidban (MnO 2 ) válik ki. A csapadékot ezután homokon szűréssel választják el a víztől.

Az egyetlen különbség (a vassal szemben) a használt reagensben van. Valójában az oxigén általi oxidáció sok esetben nem elegendő a mangán számára semleges pH-n. A komplementerben erősebb oxidálószerek is használhatók, mint a klór-dioxid (ClO 2), klór (Cl 2), kálium-permanganát (KMnO 4) vagy ózon (O 3).


Biológiai eltávolítás

Ugyanígy a vas esetében a mangán is eltávolítható biológiai úton. Vannak olyan baktériumok, amelyek energiájukat a mangán oxidációjából nyerik, és amelyeknek meghatározott feltételekkel rendelkező vízre van szükségük a mikroorganizmusok optimális aktivitásához. Ha azonban fizikai-kémiai kezeléssel egyidejűleg is elvégezhető a vas- és mangáneltávolítás, a biológiai úton ez nem megy. Valójában a vas- és a mangánspecifikus baktériumoknak eltérő környezeti feltételekre van szükségük.

Az ammónia eltávolítása

A talajvízben jellemző az ammónia vagy ammónium. A jelenlegi ivóvízminőségi szabályozás értelmében a vízben nem haladhatja meg a 0,5 mg/l-t. Ha ennél magasabb, akkor el kell távolítani, vagy a határérték alá kell csökkenteni. Magának az ammóniának valójában nincs élettani hatása, mivel sok ásványvízben a hivatalosan engedélyezett ivóvízszabályozás felett található ammónia. Az egyetlen ok, amiért az ivóvízben nem lehet magas az ammónia, az az, hogy a vízhálózat mikrobiológiai tisztasága nem garantálható, így a baktériumok reakcióba léphetnek az ammóniával nitrifikációt okozva. A nitrifikációs folyamat első lépése a nitrit képződése, amely viszont mérgező.

Amikor az ammónia eltávolításáról beszélünk, akkor az ammónia teljes eltávolításáról, nem pedig annak csökkentéséről beszélünk. Ennek oka, hogy bármilyen ammóniaeltávolító berendezést, akár biológiai, abszorpciós, akár oxidációs technológiát alkalmaznak, csak a vízkezelési és tisztítási technológia működik megfelelően, miután ammónia nem, vagy csak annak nagyon alacsony szintje mérhető. 

Az alacony ammónia kibocsátás egy hibás víztisztítási folyamat eredménye, még akkor is, ha a vízkezelés után az ammónia mennyisége a hatályos ivóvízszabályozásban meghatározott érték alatt van.

Az ammónia eltávolítása több módon is elvégezhető:

Biológiai ammónia eltávolítás:

Ez a legrégebbi módszer az ammónia eltávolítására. Ebben az esetben a nitrifikációt bizonyos mikrobák és baktériumok segítségével végezzük. Az ammónia eltávolítása a baktériumok által termelt enzimek segítségével két lépésben történik. Az első lépés az ammónium nitritté, a második a nitrit nitrát átalakítása. Számos töltés használható a baktériumok „telepítésére”. Például egy kavicsszűrő, egy aktív szénszűrő vagy egy Zeolit ​​töltet. Az alkalmazott technológiának mindig figyelembe kell vennie a szűrési sebességet, a víz oxigéntartalmát, a víz és a környezeti hőmérsékletet. Ennek a rendszernek az a hátránya, hogy viszonylag nagy helyigény, és a feltételeket úgy kell kialakítani, hogy a baktériumok fenntarthatók legyenek. A biológiai víztisztító telep után a víz fertőtlenítésével kell foglalkozni, amit vegyszerekkel, ózonos, vagy akár UV-berendezéssel. Ez a vízkezelési módszer, amely talán a legdrágább, talán a „legmacerásabb”, de a legkíméletesebb a vízzel szemben. Ez az ammóniaeltávolító kezelési technológia csak nagy, 100 m3/h-nál nagyobb rendszerekhez ajánlott.

Kémiai oxidációs ammónia eltávolítás:
Ez a legegyszerűbb és legelterjedtebb technológia az ammónia eltávolítására. Az ammónia oxidációját hosszú évek óta aktív klórral (klórgázzal vagy folyadékbázisú vegyszerrel) végzik, de a hidrogén-peroxidos oxidáció is elterjedt. A különbség két vegyszer között, míg a trihalogén-metánok klóros oxidáció után képződnek, hidrogén-peroxid után nem. A trihalogén-metánok nagyon erős mérgező és rákkeltő vegyület, ezért a klóroxidáció után aktív szénszűrőt kell használni. (3-4 mg/l felett) a már ammóniával kezelt vízben a felhasznált klór maradék klorid tartalma határérték felett lehet. Ha ez a veszély a magas ammóniatartalom miatt fennáll,

Abszorpciós ammónia eltávolítás:
Ez a vízkezelési és víztisztítási technológia egy nagyon régi módszerből származik. A jól bevált háztartási dezodor, a macskaalom nem más, mint egy mesterséges anyag vagy természetes kőzet, amely kiválóan képes megkötni az ammóniát. Ezt az abszorpciós eljárást az elmúlt 10 évben víztisztítóként használták a vízkezelésben, és ma már egyre több helyen használják ammónia eltávolítására. Az abszorpciós folyamatban használt töltés (ami lehet természetes Zeolit ​​vagy mesterséges anyag) előbb-utóbb ammóniával telítődik, regenerálni kell, hogy újra fel tudjon szívni. Ez a regenerálási folyamat szinte megegyezik az öblítő regenerációjával, sóval (nátrium-kloriddal), egyes töltettípusokban további vegyszerrel, lúggal történik.