4. Регенерируемый марганцевый катионит
Регенерируемый каталитический катионит, помимо снижения концентрации растворенного железа и марганца, может также использоваться для эффективного удаления сероводорода. В таблице 8-4 показана емкость одного из наиболее широко используемого катализаторов - марганцевого цеолита (известного под названием BIRM).
Таблица 8-4 Стандартная емкость цеолита марганца
| Емкость цеолита марганца (количество галлонов (м3) обработанной воды на куб. фут (л) цеолита, регенерация - 4 унции KMnO4 на куб. фут цеолита (4 г/л)) |
|||
| Исходная концентрация (содержание) примеси |
Только общее железо (Fe2+), галлон/куб. фут / м3/л |
Общее железо + марганец (Fe2+ и Mn2+) галлон/куб. фут / м3/л |
Только сероводород (H2S), галлон/куб. фут /м3/л |
| 0.5 мг/л |
18.000 / 2,4 |
10.200 / 1,36 |
5.800 / 0,78 |
| 1.0 мг/л |
12.000 / 1,6 |
6.800 / 0,91 |
3.900 / 0,52 |
| 1.5 мг/л |
9.000 / 1,2 |
5.200 / 0,7 |
2.900 / 0,39 |
| 2.0 мг/л |
6.000 / 0,8 |
3.400 / 0,45 |
1.950 / 0,26 |
| 3.0 мг/л |
4.000 / 0,54 |
2.260 / 0,3 |
1.300 / 0,17 |
| 4.0 мг/л |
3.000 / 0,4 |
1.700 / 0,23 |
975 / 0,13 |
| 5.0 мг/л |
1.800 / 0,24 |
1.020 / 0,14 |
580 / 0,08 |
Примечание: обрабатываемая вода должна содержать минимум 4 мг/л щелочности на каждый мг/л железа или марганца
Емкость марганцевой формы синтетического цеолитового геля равна емкости стандартного марганцевого гринсанда. Однако, синтетический продукт требует меньше воды на обратную промывку; также одновременно с удалением железа и марганца в низких концентрациях он может умягчать воду (Патент 4 260 487, см. Главу 10). Вода, которая обрабатывается марганцевым синтетическим цеолитом, должна содержать, по крайней мере, шесть мг/л кремнезема, в противном случае, исходная вода, будет выщелачивать кремнезем в цеолит, вызывая его деградацию.
Когда синтетические гели и катиониты преобразуются в марганцевые формы, не все ионообменные центры становятся Mn центрами. Значительная их часть остается центрами обмена натрия, доступными для умягчения. Для реализации этой двойной функции материалов следует использовать двухступенчатую регенерацию. На первой ступени осуществляется регенерация материала KMnO4 с последующей промывкой. Затем, происходит традиционная регенерация хлоридом натрия, раствор которого готовится в солевом баке, промывка и возвращение системы к работе. Все покрытые марганцем материалы для каталических/фильтрационных процессов очень восприимчивы к pH, для их работы требуется pH исходной воды 7.0 и выше.
Каталитические/фильтрующие материалы, используемые для очистки воды с низким pH, из-за присутствия минеральных кислот или избыточного углекислого газа, не будут функционировать должным образом. Во первых, кислота предотвращает осаждение окисленных форм железа или марганца, позволяя некоторой их части пройти через фильтр в не измененном виде. Во вторых, в кислой среде с низким pH разрушается марганцевое покрытие фильтрующих частиц, что приведет к необходимости замены каталитического/фильтрующего материала. Каталитические/фильтрующие системы не должны применяться, если pH входящего потока ниже 7,0. Наиболее эффективные результаты по удалению железа каталитическими фильтрами достигаются, если pH поступающей воды - 7,5 или выше. Для наиболее эффективного удаления марганца рекомендуется pH 8,5.
