Компрессорное оборудование
Основной задачей при обезжелезивании и деманганации является окисление железа и марганца, т.е. их переход из растворенной в нерастворенную форму, с дальнейшим отделением выпавшего осадка на зернистых фильтрах.
Кислород воздуха является наиболее предпочтительным окислителем в силу доступности, безопасности, отсутствия токсичности и высокой эффективности.
Процессы окисления железа и марганца кислородом протекают по следующим реакциям:
4Fe2+ + O2 + 10H2O - 4Fe(OH)3 + 8H+ (1)
22Mn2+ + O2 + 2H2O - 2MnO2 + 4H+ (2)
Значение концентраций растворенного в воде кислорода, необходимого для эффективного удаления железа и марганца, легко определяется по стехиометрии приведенных выше реакций.
Из расчета следует, что на 1мг растворенного железа расходуется 0,143 мг кислорода, то есть чуть менее 15 %, а на 1 мг растворенного марганца необходимо 0,291 мг или ~ 30% кислорода. Растворимость воздуха (содержание О2 в воздухе ~23 % вес.) при атмосферном давлении и температуре 20 oС составляет 24,2 мг/л, концентрация же кислорода составит при этом 5,57 мг/л. Таким образом, равновесное значение растворимости воздуха позволяет создать в очищаемой воде концентрацию кислорода превышающую ее стехиометрическое значение.
Однако, в практике водоочистки, для достижения необходимых скоростей реакций окисления на напорных фильтрах необходимы существенные превышения содержания кислорода в водном потоке сверх стехиометрического. Это в первую очередь относится к водам подземных источников водоснабжения, где растворенного кислорода нет вообще, в отличие от поверхностных источников, содержание кислорода в водах которых колеблется в пределах от 0 до 14 мг/л. Для принудительной подачи воздуха в поток очищаемой воды, как правило, используются компрессоры. Аэрационная система состоит из воздушного компрессора, распределителя потоков и напорной (аэрационной) колонны. Воздушный компрессор – основной рабочий элемент в методе обезжелезивания воды с применением аэрации. Компрессор нагнетает воздух и осуществляет его подачу под давлением в линию подачи воды.
Включение воздушного компрессора может производиться как от насоса, так и от реле потока, устанавливаемого на входе или выходе из системы. Поскольку воздух нагнетается в больших количествах, его избыток необходимо удалять. Для этого в линию подачи воды врезается воздухоотводчик..