КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Особенности состава подземных вод, содержащих железо и марганец
Обезжелезивание содержание введение 1. особенности состава подземных вод, содержащих железо и марганец 2. удаление железа из воды упрощенной аэрацией с фильтрованием 2.1. основы процесса и технологии 2.2. применение крупнозернистых фильтров для обезжелезивания воды 2.3. обезжелезивание воды в напорных фильтрах 2.4. обезжелезивание в двух ступенях открытых фильтров 3. безреагентные схемы удаления железа из воды с применением усиленной аэрацией 4. реагентные методы обезжелезивания воды 5. нетрадиционные методы очистки воды от железа и марганца 6. обезжелезивание и деманганация подземных вод в водоносном пласте
ВВЕДЕНИЕ 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, например под плотными водонепроницаемыми породами, куда не проникают дождевые и талые воды. В местах, куда с дождевыми или другими водами поступает кислород, железо и марганец находятся в окисленном, нерастворимом состоянии и содержание этих элементов в подземных водах чрезвычайно низко. Таким образом, наиболее важным фактором, определяющим состав подземных вод, являются гидрогеологические условия, однако большую роль играют физические, химические и биологические условия. В природе железо находится в двух стадиях окисления – Fe2+ и Fe3+ и множестве форм. Существование различных форм соединений железа в воде представлено на рис. 1.1. Рис. 1.1 Схемы существования различных форм железа в воде
Рис. 1.2 Концентрация ионов водорода Н+ оценивается значением рН воды, активность электронов значением окислительно-восстановительного потенциала Еh. Влияние рН и Еh, на процессы окисления железа и марганца, растворенных в воде, показано на диаграмме, приведенной на рис. 1.2. Линии на рисунке показывают значения рН и Eh, характеризующие состояние, при котором содержание различных форм под линией и над ней одинаково. На рисунке линиями разграничены три зоны, в верхней идет процесс окисления марганца, во второй сверху – окисления железа, в нижней - железо и марганец не окисляются. Приведенные линии не являются абсолютными, их положение зависит от концентрации других веществ в воде. Из рисунка видно, что для окисления марганца необходимы более высокие, нежели для железа, значения рН и Eh. В природе марганец существует в различных стадиях окисления: Mn2+, Mn3+, Mn4+, Mn6+, Mn7+. Соединения двухвалентного марганца хорошо растворимы, трехвалентного неустойчивы и не имеют практического значения, соединения трех- и четырехвалентного - нерастворимы и могут быть удалены с помощью фильтров. Производные шести и семивалентного марганца отличаются высокими окислительными свойствами, из них в процессах обработки воды в качестве окислителя используется перманганат калия KMnO4. 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 подъеме описанных 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 выделение концентрации растворенной двуокиси углерода, повышается рН воды. (1.1) Повышение рН и наличие кислорода приводят к процессам окисления железа и марганца и их гидролизу с образованием для железа гидрата закиси:
(1.2) При введении в подземную воду кислорода, гидрозакись железа превращается в гидроокись: (1.5) Или суммарно, реакции (1.4) и (1.5) могут быть записаны в следующем виде: (1.6) В зависимости от конкретных окислительно-восстановительных условий, окисление Fe2+ может предшествовать гидролизу или идти параллельно с ним. Независимо от того, в какой последовательности протекают реакции окисления и гидролиза, конечным продуктом их всегда является гидроокись железа. В итоге в воде образуются бурые хлопья гидроксидов, придающие ей интенсивную окраску. Двух- и трехвалентное железо, содержащиеся в воде, организмом не усваиваются и является для него токсичным загрязнением, оказывающим раздражающее действие на слизистые и кожу, вызывающим гемохроматоз и аллергию. Повышенные 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 приготовлении пищи и стирки белья. При транспортировании железосодержащих вод усиливаются процессы коррозии металлических труб, при питании такой водой котлов образуется накипь, поэтому содержание железа в воде ограничивается в различных отраслях промышленности.
Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 2413; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |