Особенности состава подземных вод
Особенности состава подземных вод объясняются условиями их формирования. При контакте подземных вод с окружающими их горными породами, в воду поступают химические элементы входящие в состав этих пород. Железо и марганец растворяются подземными водами в местах, куда не проникает кислород, содержащийся в дождевых и талых водах.
В природе железо находится в двух видах - Fe2+ и Fe3+ и множестве других форм соединений железа.
В отличие от речных, подземные воды бесцветные и не содержат, как правило, взвешенных частиц. Только, после контакта с кислородом воздуха, они приобретают рыжеватый оттенок, мутнеют, а на дне сосудов, в которых они находятся, появляется бурый хлопьевидный осадок гидроокислов железа.
Концентрации железа и марганца в подземных водах значительно выше, чем в поверхностных. Имеются и существенные отличия в формах существования: в поверхностных водах находятся, преимущественно, взвеси окислов железа и марганца, в подземных железо и марганец находятся в растворимых соединениях Fe2+ и Mn2+. В подземных водах значительно выше концентрация растворенной двуокиси углерода СО2, и ниже значение рН. Состав подземных вод практически постоянен по сезонам года.
Наши станции обезжелезивания предназначена для работы в системах с подачей очищенной воды непосредственно в водопроводную сеть.
Для снижения содержания солей железа, марганца и мутности применяется технологическая схема очистки воды - суть которой заключается в насыщении исходной воды кислородом и фильтрования ее через зернистую загрузку (шунгитовый гравий, шунгит, сорбент МС) с выращенной на её зернах биомассой железобактерий.
Вода поступает сверху-вниз в распылительную камеру, где воздух, содержащий кислород, необходимый для окисления и очистки, растворяется в водяном тумане. Окисленные железо, марганец и другие частицы оседают в слое фильтрующей загрузки.Регенерация загрузки происходит обратным током воды снизу-вверх.
В зоне центральной России железо присутствует в подземных водах преимущественно в воде в двухвалентном состоянии Fe2 в растворенной форме Fe(HCO)2, но имеются месторождения подземных вод в которых железо находится в органических комплексах.
Марганец, подобно железу, может присутствовать в различных соединениях: в виде бикарбонатов, минеральных и органических комплексах и других формах. Как правило, марганец в подземных водах присутствует вместе с железом.
При подьёме подземных вод на поверхность и контакте их с воздухом, нарушаются равновесные состояния растворенных веществ. Из воды выделяется газ - двуокись углерода СО2 и поглощается кислород воздуха.
В результате начинается распад бикарбонатов и выщелачивание концентрации растворенной двуокиси углерода, повышается рН воды, происходит процесс окисления железа с образованием гидроокиси железа.
В итоге в воде образуются бурые хлопья гидроксидов, придающие ей интенсивную рыжую окраску.
Двух- и трехвалентное железо, содержащееся в воде, организмом не усваивается и является для него токсичным загрязнением, оказывающим раздражающее действие на слизистые и кожу, вызывающим гемохроматоз и аллергию. Повышение концентрации железа желательны для некоторых минеральных лечебных вод, но потребление таких вод ограничивается врачом.
Марганец является также токсичным элементом, поражающим центральную нервную систему.
Присутствие железа и марганца ухудшает в первую очередь органолептические показатели воды, она при контакте с воздухом приобретает окраску, мутнеет, становится непригодной для приготовления пищи и хозяйственных целей. При транспортировании железосодержащих вод усиливаются процессы коррозии металлических труб, при питании такой водой котлов образуется накишь, поэтому содержание железа в воде ограничивается в различных отраслях промышленности.
Отечественным стандартом и санитарными нормами установлены предельно допустимые концентрации в питьевой воде для железа - 0,3 мг/л, для марганца - 0,1 мг/л. Эти значения соответствуют рекомендациям Всемирной организации здравоохранения.
Наши cистемы водоочистки разработаны с целью приведения показателей качества воды к требованиям ГОСТ 2874-82. «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством» из подземного источника или стационарного водопровода для подключения к системе коммунально-бытового водоснабжения и канализации.