Удаление из воды ионов марганца
В подземных водах марганец обычно содержится в виде солей двухвалентного марганца, хорошо растворимых в воде. Двухвалентный марганец медленно окисляется в трех- и четырехвалентный растворенным в воде кислородом воздуха или другими окислителями.
Трех- и четырехвалентный марганец гидролизуется и выпадает в осадок в виде гидратов окиси марганца Мn(ОН)3 и Мn(ОН)4, растворимость которых в воде при рН>7 менее 0,01 мг/л.
В поверхностных водах марганец может содержаться в виде комплексных органических или коллоидных соединений.
Из подземных вод марганец обычно удаляют окислением с последующим отстаиванием Мn(ОН)3 и Мn(ОН)4 и фильтрованием, а из поверхностных вод - коагуляцией, которой часто предшествует разрушение органических соединений воды сильными окислителями - хлором, двуокисью хлора или озоном.
Скорость окисления двухвалентного марганца растворенным в воде кислородом в очень сильной степени зависит от значений рН воды. При рН<8 без катализаторов окисление Мn2+ практически не происходит. Достаточно быстрое окисление Мn2+ в Мn3+ и Мn4+ растворенным в воде кислородом происходит только при ее рН>9,5.
Катализаторами процесса окисления Мn2+ являются высшие оксиды марганца. Процесс окисления двухвалентного марганца в трех- и четырехвалентный резко ускоряется при контакте аэрированной воды, содержащей марганец, с дробленым пиролюзитом, черным песком, марганцевым катионитом или осадком гидроокиси марганца, предварительно окисленного аэрацией.
|
|
|
При фильтровании содержащей марганец аэрированной и подщелоченной воды через песчаный фильтр на поверхности зёрен песка выпадает отрицательно заряженный осадок Мn(ОН)4, который адсорбирует положительно заряженные ионы Мn2+. Эти ионы гидролизуются и реагируют с ранее выпавшим осадком, образуя постепенно Мn2O3:
Мn(ОН)4 + Мn(ОН)2 → Мn2O3 + 3Н2О.
Последний легко окисляется растворенным в воде кислородом 2Мn2O3+O2+8Н2O→4Мn(ОН)4; образующийся гидрат окиси четырехвалентного марганца снова участвует в процессе, являясь катализатором окисления марганца. Для ускорения процесса образования пленки Мn(ОН)4 на поверхности зерен песка нового фильтра в период пуска установки целесообразно вводить в подаваемую на фильтр воду 1-3 мг/л перманганата калия.
Kонтакт аэрированной воды с катализатором окисления марганца Мn(ОН)4 позволяет вести процесс удаления из воды марганца при рН=8,5 (вместо рН=9,5 при окислении марганца в отсутствии катализатора).
При рН<7,5 даже в присутствии катализаторов марганец растворенным в воде кислородом воздуха не окисляется. Поэтому, если подщелачивание воды нежелательно или дорого, окисление Мn2+ в Мn3+ может быть осуществлено хлорированием, озонированием, обработкой воды двуокисью хлора или КМnO4.
|
|
|
Дата добавления: 2016-01-06; просмотров: 126; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!