Очистка сточных вод от железа

Очистка воды от железа

Общеизвестными токсичными компонентами являются соединения железа и другие тяжелые металлы. При выветривании и эрозии почвы этот металл попадает в пресную воду, содержание в ней не должно превышать 0,3 мг/л.  В противном случае возможно обнаружение по запаху, привкусу металла, а при окислении жидкость из-за него приобретет коричневый оттенок, бурый осадок.

В виде связанных соединений, а именно гидрооксидов и солей, примеси поступают в стоки в результате производственной деятельности человека. Допустимые нормы могут быть превышены, и это опасно для здоровья человека.

Особым токсичным эффектом обладают их растворенные формы.

Биологические очистные сооружения соединения металлов (Ме) практически не удаляют.  Имеет место лишь частичная их сорбция на биомассе активного ила.

При длительном их накоплении происходит образование прочных связей с белком биоценоза. В результате окислительная способность его ухудшается.

Поэтому организация процесса изъятия металлов из производственных сливов требует серьезной проработки метода очистки сточных вод.

На заключительном этапе обработки жидких отходов достаточно высокую степень изъятия солей металлов дает установка специальных сорбционных фильтров с применением угольных материалов.

Более подробно об очистке сточных вод от тяжелых металлов читайте в статье «Очистка сточных вод от металлов».

Черный металл

Металлы с неметаллами образуют соли, а с кислородом - окислы. Железо встречается в стоках гальванических цехов, шахтном производстве, и т.д. Оно постоянно находится в водах городских очистных сооружений.

Степень удаления зависит от природы металла, начальной концентрации в загрязненных жидкостях, химических свойств дозы ила, времени взаимосвязи сточных вод с илом.

Устранение Fe в первичных отстойниках 0-25 %, а в аэротанках 75%.

Соотношение нерастворимых и растворимых форм Fe разное для различных типов сточных вод и это необходимо определять экспериментально. Делать это нужно периодически на таких сооружениях биоочистки, где возникает токсическое «стрессирование» активного ила, которое вызывается соединениями растворенного железа и других металлов.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) существуют только для растворимых форм, если указан ПДК общего содержания металла, например, общее железо, то в это понятие входит суммарное содержание в воде всех его растворимых валентных форм.

В процессе механической и биологической очистки нерастворимые соединения железа за счет осаждения и биосорбции хорошо выводятся из стоков, а растворимые удаляются меньшей долей.

Главными физико-химическими факторами, влияющими на интенсивность шокового воздействия металлов на активный ил, являются: температура, растворенный кислород, рН, жесткость и щелочность воды, присутствие загрязняющих агентов в воде, недостаток или дисбалансированный состав питательных веществ.

Главными биологическими факторами - рабочая доза активного ила (количество биомассы, на которую будет распространено действие токсических веществ); количество биополимерного геля, служащего детоксикатором; возраст и адаптационные свойства активного ила.

Чистим воду от железа

Удалить его возможно, превратив в нерастворимый элемент, сначала привести в Fe³, после пропустить через фильтр. К воде на производстве требования еще жёстче.

В жидкости железо представляет собой: двухвалентное Fe²⁺ ,трехвалентное Fe³ органическое, бактериальное.

1. Биологическая очистка

Представляет собой использование микроорганизмов – железобактерий. Благодаря этим бактериям закисное железо окисляется. Этот способ безопасный. После использования необходимо освободить воду от продуктов жизнедеятельности бактерий процессом адсорбции.

Минус - процесс долгий. Также требуются большие очистные емкости.

2. Окисление

Применяются окислители: хлор, кислород, перманганат калия. Этот метод используется на крупных водоочистных сооружениях.

3. Ионный обмен

Он более известен чем те, которые представлены выше и раньше использовался, чтоб умягчить жидкость. В современном мире используют высокомолекулярные соединения, образующиеся в результате реакции полимеризации, или концентрации химических веществ (стирола, этилена и т.д) - синтетические смолы, результативность улучшилась. Здесь применяются катионы, которые убирают Fe из воды в растворенном виде.

Минус - этот метод довольно сложный, потому что катионы уменьшают жёсткость воды.
Именно этот способ более эффективен. Но при подборе оптимальной комбинации ионообменных смол возникает сложность. Это необходимо для того, чтобы можно было работать с различными параметрами воды.

Простой способ избавится от Fe - это отстаивание жидкости на воздухе в течение времени, за которое оно станет осадком.

После жидкость нужно направить на лабораторный анализ. И из этих данных можно будет сделать вывод, какое водоочистное оборудование необходимо использовать для большей эффективности.