Birm

BIRM®

 

Используемые в настоящее время системы обезжелезивания сильно различаются по цене и сложности, а, кроме того, все они имеют различные ограничения в использовании. В каждом конкретном случае следует правильно выбрать тип установки обезжелезивания, основываясь на исходных характеристиках поступающей воды.

 

При использовании фильтрующего материала BIRM необходимо принимать во внимание следующие факторы:

 

  1. 1.     Содержание растворенного кислорода должно быть не менее 15% от содержания железа.

 

Так как сам по себе BIRM не обладает высокой окислительной способностью, он нуждается в присутствии в воде кислорода. Минимально необходимый для протекания реакции окисления железа уровень содержания растворенного кислорода в исходной воде составляет 15% от содержания железа. Увеличение содержания кислорода приводит к значительному улучшению работы установки. В большинстве случаев уровень содержания кислорода недостаточен даже для выполнения минимальных требований, поэтому необходимо использовать дополнительную аэрацию воды с помощью специальных устройств (воздушный эжектор, компрессор или аэрационная колонна).

 

  1. 2.     рН должен быть на уровне 6.8 или выше.

 

В кислой среде (при низком рН) возможность образования гидроксида железа (III) резко снижается. При этом нужно дополнительно учитывать, что во время протекания основной реакции значение рН падает, т.к. при окислении бикарбоната железа образуется диоксид углерода, который взаимодействует с водой с образованием угольной кислоты. Низкий уровень рН может быть поднят использованием фильтров с загрузкой из Calcite или Calcite/Corosex® , или при помощи дополнительного подщелачивания.

 

  1. 3.     Значение щелочности должно быть вдвое выше суммарного содержания сульфатов и хлоридов.

 

В воде с высоким содержанием бикарбонатов (щелочностью) скорость реакции окисления железа значительно выше. При окислении сульфатов и хлоридов железа могут образовываться сильные кислоты, блокирующие дальнейшую реакцию. Так, в дистиллированной воде, содержащей 1 мг Fe(II)/л в виде сульфата железа, протекает обратимая реакция окисления сульфатов с образованием серной кислоты:

 

       ([1]

 

  1. 4.     Рекомендуется, чтобы в воде отсутствовал сероводород.

 

Установки на основе BIRM способны окислять сероводород, но образующиеся при этом соединения плохо удаляются при обратной промывке и быстро загрязняют гранулы фильтрующего материала. Присутствие сероводорода зачастую может также указывать на низкое содержание растворенного кислорода, тогда как количество кислорода, необходимое для окисления сероводорода, в шесть раз выше, чем для окисления железа.

 

  1. 5.     Содержание органических веществ не должно превышать 5 мг/л.

 

Помимо того, что вода с высоким содержанием органических веществ загрязняет фильтрующую загрузку, в этом случае невозможно эффективное обезжелезивание, поскольку большая часть железа содержится в форме органических соединений.

 

  1. 6.     Не допускается присутствие нефтепродуктов.

 

Нефтепродукты формируют на поверхности гранул загрузки тонкую пленку, блокирующую доступ воды к катализатору.

 

  1. 7.     Не допускается присутствие полифосфатов.

Все вещества, содержащие поли~ и метафосфаты, должны добавляться только после фильтра обезжелезивания.

 

  1. 8.     При необходимости предварительного хлорирования содержание хлора не должно превышать 0.5 мг/л.

 

Хлорирование отрицательно влияет на каталитическую способность BIRM и не может быть рекомендовано. Однако, изредка допускается шоковое хлорирование для дезинфекции системы. В случае потребности в остаточном содержании хлора, его количество не должно превышать максимально допустимое значение.

 

  1. 9.     Рекомендуется не превышать температурный предел в 38 °С.

 

Горячая вода не причиняет вреда загрузке, но способность BIRM к удержанию кислорода уменьшается с ростом температуры.

 

  1. 10.  Практический предел по содержанию железа составляет 10 мг/л.

 

Хотя BIRM может работать и при значительно более высоких значениях содержания железа в исходной воде, необходимая частота регенерации (обратных промывок) в этом случае становится чрезмерно большой. Для увеличения рабочего диапазона можно использовать предварительное окисление либо предварительную фильтрацию через комбинированные загрузки. В том случае, если вода характеризуется высоким содержанием железа, рекомендуется использовать для проведения обратной промывки обезжелезенную воду.

 

  1. 11.  Рекомендованная высота фильтрующего слоя — 75–90 см.

 

Слой гравия в основании загрузки дополнительно улучшает распределение воды, особенно при проведении обратной промывки фильтра.

 

  1. 12.  Скорость фильтрации в рабочем режиме должна быть 9–12 м/час.

 

Изменяющаяся нагрузка и/или благоприятные условия протекания реакции окисления железа позволяют увеличить рабочую скорость фильтрации. На промышленных, муниципальных, или иных системах с необходимостью постоянной работы обезжелезивателя, рабочая нагрузка должна составлять порядка 9–10 м/час.

 

  1. 13.  Скорость фильтрования при обратной промывке должна составлять 25–30 м/час.

 

(Для улучшенной модификации BIRM возможно обойтись скоростью фильтрования при обратной промывке, равной 20–25 м/час). Эти показатели должны строго соблюдаться для обеспечения эффективной промывки. Обычно скорость фильтрования считается достаточной, если при обратной промывке объем загрузки поднимается на 35% и более. Если промывка осуществляется горячей водой, то необходимая скорость фильтрования увеличится, поскольку горячая вода обладает меньшей, чем холодная, вязкостью и плотностью.

 

  1. 14.  Рабочая емкость BIRM по железу составляет 900–1100 мг Fe/л загрузки/

 

Исходя из опыта эксплуатации, при расчетах обезжелезивателей рабочую емкость загрузки BIRM принимают меньше максимально возможной не менее, чем на 20%, так как при каталитических процессах емкость загрузки используется не полностью. Окисление железа происходит до тех пор, пока поверхность загрузки (марганцевое покрытие) остается доступной для потока воды. При этом когезионные взаимодействия, удерживающие на поверхности загрузки агломераты гидроксида железа, невелики, поэтому при высоких давлениях или расходах исходной воды может произойти срыв осадка и попадание его в очищенную воду. Для промышленных и муниципальных установок обратную промывку начинают при увеличении перепада давления на фильтре более, чем на 14–28 кПа.

 

  1. 15.  Для демангации значение рН должно быть выше, чем 7.5.

 

Загрузка BIRM может быть использована для снижения содержания марганца. В этом случае необходимы более высокие значения рН, чем для обезжелезивания (оптимально 8–9), однако, при наличии в воде железа такой режим нужно применять осторожно, поскольку в высокощелочной среде железо может переходить в коллоидное состояние и практически не поддаваться окислению.

 

 

А) Физические характеристики.

 

Birm® Regular (стандартный):

  • внешний вид — черные гранулы
  • насыпная плотность — 750-800 кг/м3
  • плотность — 1.5 г/см2
  • размер зерна — 0.61 мм
  • размер сита — 12¸35 (–1.5, +0.5 мм)
  • коэффициент однородности — 1.72

 

Birm® Fine (улучшенная модификация):

  • внешний вид — черные гранулы
  • насыпная плотность — 750-800 кг/м3
  • плотность — 1.6 г/см2
  • размер зерна — 0.49 мм
  • размер сита — 16х50 (–1, +0.3 мм)
  • коэффициент однородности — 2.14

 

Б) Параметры эксплуатации.

 

  • высота фильтрующего слоя — 75–90 см
  • свободное пространство над загрузкой  — не менее 50% от высоты фильтрующего слоя
  • скорость фильтрования в рабочем режиме — 10–15 м/час
  • скорость фильтрования при обратной промывке:
  • Birm® Standard — 25–30 м/час
  • Birm® Fine — 20–25 м/час
  • расширение загрузки при обратной промывке — 30–40%
  • максимальное увеличение перепада давления при загрязнении — 14–28 кПа
  • емкость по железу — 900–1100 мг/л

 

В) Требования к исходной воде.

 

-          рН — 6.8–9.0

-          содержание растворенного кислорода — не менее 15% от содержания железа

-          щелочность — более, чем 2х()

-          содержание сероводорода — отсутствие

-          органические вещества — менее 5 мг/л

-          нефтепродукты — отсутствие

-          полифосфаты — отсутствие (допускается дозирование полифосфатов после фильтра)

-          свободный хлор — менее 0.5 мг/л

-          температурный диапазон — 3–45°С



[1] Прим. переводчика: Хотя указанная реакция действительно возможна, равновесие в данном случае настолько сильно смещено влево (в сторону образования сульфата железа), что говорить о каком-либо процессе образования серной кислоты практически бессмысленно.


  Яндекс цитирования   АкваЭксперт.ру: рейтинг сайтов водной тематики