CS258570B1 - A method for removing manganese and iron from water - Google Patents

A method for removing manganese and iron from water Download PDF

Info

Publication number
CS258570B1
CS258570B1 CS869031A CS903186A CS258570B1 CS 258570 B1 CS258570 B1 CS 258570B1 CS 869031 A CS869031 A CS 869031A CS 903186 A CS903186 A CS 903186A CS 258570 B1 CS258570 B1 CS 258570B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
manganese
iron
water
fluidized bed
fluidized
Prior art date
Application number
CS869031A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS903186A1 (en
Inventor
Libuse Benesova
Vladimir Vagner
Vaclav Janda
Original Assignee
Libuse Benesova
Vladimir Vagner
Vaclav Janda
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Libuse Benesova, Vladimir Vagner, Vaclav Janda filed Critical Libuse Benesova
Priority to CS869031A priority Critical patent/CS258570B1/en
Publication of CS903186A1 publication Critical patent/CS903186A1/en
Publication of CS258570B1 publication Critical patent/CS258570B1/en

Links

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

Podstata způsobu odstraňování železa a manganu spočívá v tom, že upravovaná voda s obsahem železa a manganu proudí přes vrstvu fluidizovaného zrnitého materiálu, s výhodou písku, přičemž do upravované vody je dávkován manganistan draselný v množství 0,3 až 5,5 mg KMnO4 na 1 mg .Mn nebo Fe. Ve fluidní vrstvě probíhá jak oxidace železa a manganu na nerozpustné hydratované oxidy, tak současná separace vzniklých oxidů. Oxidy jsou zachycovány na povrchu zrn fluidizovaného materiálu za vzniku kompaktní vrstvičky.The essence of the method for removing iron and manganese is that the treated water containing iron and manganese flows through a layer of fluidized granular material, preferably sand, while potassium permanganate is dosed into the treated water in an amount of 0.3 to 5.5 mg KMnO4 per 1 mg Mn or Fe. In the fluidized layer, both the oxidation of iron and manganese to insoluble hydrated oxides and the simultaneous separation of the formed oxides take place. The oxides are captured on the surface of the grains of the fluidized material, forming a compact layer.

Description

Vynález se týká způsobu odstraňováni manganu a železa z povrchových a podzemních vod při jejich úpravě na vodu užitkovou a pitnou.The present invention relates to a process for removing manganese and iron from surface and ground water in the treatment thereof for utility and drinking water.

Pro odstranění manganu a železa z povrchových a podzemních vod, které způsobují v pitné a užitkové vodě senzorické a technologické závady, se používají především srážecí a oxidační postupy. Při srážecích postupech se voda alkalizuje, zpravidla hydroxidem vápenatým, přičemž se vylučují nerozpustné hydratované oxidy železa a manganu, které se dále separují z vody sedimentací a filtrací, popřípadě jen filtrací. Současně se však při tomto postupu srážejí i vápenaté a hořečnaté ionty, což je v mnoha případech nežádoucí. Voda pak vyžaduje zpětnou úpravu pH. Při oxidačních postupech se působením oxidačních činidel (Clj, KMnO^, Og) převádí železo a mangan do vyššího oxidačního stupně a hydrolýzou vznikají hydratované oxidy manganu a hydroxid železitý. Tyto se pak ostraňují z vody běžnými separačními postupy, jako je sedimentace a filtrace. Nižší koncentrace manganu a železa lze z vody odstranit i ve vodě rozpuštěným kyslíkem, zpravidla na filtrech, které jsou plněny preparovaným pískem, kde je zrno filtračního materiálu potaženo vrstvičkou burelu, který oxidační reakce katalyzuje. Ve všech výše popsaných způsobech je však nedílnou součástí technologické linky pro odželezování a odmanganování separační stupeň, tj. sedimentace a filtrace, popřípadě jen filtrace, což jsou zařízení investičně nákladná, přičemž filtry během provozu vyžadují cyklické praní.In particular, precipitation and oxidation processes are used to remove manganese and iron from surface and ground water, which cause sensory and technological defects in drinking and process water. In the precipitation processes, the water is basified, usually with calcium hydroxide, whereby insoluble hydrated iron and manganese oxides are separated, which are further separated from the water by sedimentation and filtration, or only by filtration. At the same time, however, calcium and magnesium ions precipitate in this process, which in many cases is undesirable. Water then requires pH adjustment. In the oxidation processes, iron and manganese are converted to a higher oxidation stage by the action of oxidizing agents (C1, KMnO4, Og) and hydrated manganese oxides and ferric hydroxide are formed by hydrolysis. These are then removed from the water by conventional separation techniques such as sedimentation and filtration. Lower concentrations of manganese and iron can be removed from the water also in water dissolved by oxygen, usually on filters, which are filled with prepared sand, where the grain of the filter material is coated with a layer of burel, which catalyzes the oxidation reaction. In all the processes described above, however, the separation stage, i.e. sedimentation and filtration, or only filtration, is an integral part of the de-ironing and de-manganese process line, which are costly equipment, and the filters require cyclic washing during operation.

Navíc využitelná filtrační rychlost pro vodárenské rychlofiltry je maximálně 7 až o m -2 H-1 m ,m .hIn addition, the usable filter speed for water-jet filters is a maximum of 7 to m -2 H -1 m, m .h

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob odželezování a odmanganování podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že oxidace manganu a železa se provádí ve fluidní vrstvě zrnitého materiálu, kterou upravovaná voda protéká. Ve fluidní vrstvě dochází k oxidaci železa a manganu a současné separaci vzniklých oxidů železa a manganu za vzniku vrstvičky oxidů na zrnech fluidizovaného materiálu. Jako oxidačního činidla lze s výhodou použít manganistanu draselného KMnO^, který se dávkuje do fluidní vrstvy nebo do přívodu upravované vody na fluidní vrstvu. Optimální dávka KMnO^ pro odstranění železa a manganu závisí na složení vody, obsahu organických látek ve vodě a koncentraci dalších redukujících látek. Podle složeni vody je optimální dávka KMnO^ v rozmezí 0,3 až 5,5 mg KMnO^ na 1 mg Mn nebo 1 mg Fe.The aforementioned drawbacks are overcome by the iron-de-ironing and de-manganese process according to the invention, which consists in that the oxidation of manganese and iron is carried out in the fluidized bed of the granular material through which the treated water flows. In the fluidized bed, iron and manganese are oxidized and the resulting iron and manganese oxides are simultaneously separated to form an oxide layer on the grains of the fluidized material. As the oxidizing agent, potassium permanganate KMnO4, which is fed to the fluidized bed or to the treated water supply to the fluidized bed, is preferably used. The optimal dose of KMnO2 for iron and manganese removal depends on the water composition, the organic content of the water and the concentration of other reducing agents. Depending on the composition of the water, the optimal dose of KMnO4 is in the range of 0.3 to 5.5 mg KMnO4 per mg Mn or 1 mg Fe.

Výhody způsobu odstraňování železa a manganu z vody podle vynálezu spočívají především 3 “2 —1 v intenzifikaci celého procesu (hydraulické zatížení fluidní vrstvy činí až 80 m .m .h ), což vede ke zmenšení zařízení, ve kterém se odželezování a odmanganování provádí. Dále v možnosti omezit rozsah použití vodárenského filtru nebo jej v mnoha případech z technologické linky vyřadit. Další výhodou je kontinuálnost celého provozu. Hlavní výhodou je pak vysoká účinnost oxidace železa a manganu a separace vzniklých oxidů ve fluidní vrstvě, která se při optimální dávce oxidačního činidla blíží až 100 %. Přírůstek hmotnosti zrn vrstvy fluidizo váného materiálu vlivem zachycených oxidů železa a manganu je při běžně se vyskytujících koncentracích železa a manganu v povrchových a podzemních vodách zanedbatelný, takže způsob odželezování a odmanganování podle vynálezu může být provozován po dobu několika let bez nároku na výměnu náplně fluidní vrstvy.The advantages of the process of removing iron and manganese from the water according to the invention consist mainly in the intensification of the entire process (hydraulic loading of the fluidized bed being up to 80 m / m), which leads to a reduction in the equipment in which the ironing and de-manganese are carried out. Furthermore, in the possibility of limiting the scope of use of the water filter or in many cases it can be excluded from the technological line. Another advantage is the continuity of the entire operation. The main advantage is the high efficiency of the oxidation of iron and manganese and the separation of the oxides formed in the fluidized bed, which is close to 100% at the optimum oxidant dose. The grain weight gain of the fluidized material layer due to trapped iron and manganese oxides is negligible at commonly occurring concentrations of iron and manganese in surface and groundwater, so that the ironing and de-manganese process of the invention can be operated for several years without requiring fluid bed refilling. .

Příklady uskutečnění způsobu odželezování a odmanganování podle vynálezu:Examples of embodiments of the ironing and manganese method according to the invention:

Příklad 1Example 1

V laboratorních podmínkách byla provozována kolona o vnitřním průměru 4 cm, naplněná vrstvou písku o zrnění 0,4 až 0,6 mm do výšky 1,1 m. Při průtoku upravované vody v množství 1 l.min-1 činil expanzní poměr fluidizované vrstvy písku 1,7. Koncentrace manganatých iontů v upravované vodě byla 2,5 mg.I-1 a železnatých 0,5 mg.l 1. Do fluidní vrstvy byl dávkován manganistan draselný tak, že jeho dávka byla 2,5 mg.l-''·. Při dlouhodobém provozu byla zjištěna průměrná hodnota efektu odstranění manganu z vody 96 % a železa 75 %.Under laboratory conditions was run column with an inner diameter of 4 cm, filled with sand of grain size 0.4 to 0.6 mm to a height of 1.1 m. When the water flow in an amount of 1 .min -1 amounted expansion ratio of the fluidized layer of sand 1.7. The concentration of manganese ions in the treated water was 2.5 mg.l -1 and ferrous ions 0.5 mg.l -1 . The fluidized bed was fed potassium permanganate, so that the dose was 2.5 mg.l - '·. During long-term operation, the average value of the effect of removal of manganese from water was 96% and of iron 75%.

Příklad 2Example 2

V poloprovozním měřítku bylo jako náplně fluidní vrstvy použito křemičitého písku o velikosti zrna 0,4 až 0,7 mm. Fluidní vrstva byla realizována v trubici o průměru 8 cm. Výška náplně v klidu byla 153 cm a při průtoku vody fluidní vrstvou v množství 280 l.h^ činil 3 -2 -1 expanzní poipěr vrstvy 1,7. Hydraulické zatížení fluidní vrstvy tedy bylo 55,7 m .m .h —1 2+On a pilot scale, quartz sand with a grain size of 0.4-0.7 mm was used as the fluid bed. The fluidized bed was realized in a tube with a diameter of 8 cm. The filling height at rest was 153 cm, and with a water flow through the fluidized bed at 280 l.h.sup.3, the expansion layer support was 1.7. Thus, the hydraulic loading of the fluidized bed was 55.7 m / m -1 -1

Upravovaná voda vedená fluidní vrstvou obsahovala 0,8 až 0,9 mg.1 Mn . Před vstupem do fluidní vrstvy byl do vody dávkován roztok manganistanu draselného na dávku 0,9 až ,The fluidized bed treated water contained 0.8 to 0.9 mg / ml. Prior to entering the fluidized bed, potassium permanganate solution was dosed into the water for a dose of 0.9 to 0.5,

1,15 mg.l Výsledky dlouhodobého sledování jsou uvedeny v tabulce I. Pokus byl prováděn po dobu 240 dní.The results of the long-term follow-up are given in Table I. The experiment was performed for 240 days.

TabulkalTabulkal

Dlouhodobé sledování poloprovozního pokusu s odmanganováním vody ve fluidní vrstvěLong-term monitoring of pilot plant experiment with water de-manganese in fluidized bed

Den pokusu Experiment Day Dávka KMnO4 (mg.l1)Dose KMnO 4 (mg.l 1 ) Koncentrace Mn v surové vodě (mg.l 1)Mn concentration in raw water (mg.l 1 ) Efekt odstranění Mn (%) Removal effect Mn (%) 1. 1. 0,92 0.92 0,92 0.92 100 100 ALIGN! 45. 45. 0,96 0.96 0,90 0.90 96 96 60. 60. 1,10 1.10 0,90 0.90 100 100 ALIGN! 90. 90. 0,90 0.90 0,85 0.85 100 100 ALIGN! 110. 110. 1,10 1.10 0,86 0.86 98 98 150. 150 1,15 1.15 0,80 0.80 100 100 ALIGN! 200. 200 0,96 0.96 0,80 0.80 100 100 ALIGN! 240. 240. 0,92 0.92 0,80 0.80 100 100 ALIGN!

Vynález je možné používat v úpravnách vody, kde se upravuje podzemní nebo povrchová voda s obsahem železa a manganu na vodu pitnou nebo užitkovou a kde by mangan nebo železo v upravené vodě jinak působily senzorické nebo technologické problémy.The invention can be used in water treatment plants where ground or surface water containing iron and manganese is treated into drinking or service water and where manganese or iron in the treated water would otherwise cause sensory or technological problems.

Claims (1)

Způsob odstraňování manganu a železa z vody oxidací manganistanem draselným, vyznačený tím, že oxidace se provádí současně se separací vzniklých oxidačních produktů, a to ve fluidní vrstvě zrnitého materiálu, kterou upravovaná voda protéká, přičemž oxidační činidlo se dávkuje přímo do fluidní vrstvy nebo do upravované vody před jejím vstupem do fluidní vrstvy.Process for removing manganese and iron from water by oxidation with potassium permanganate, characterized in that the oxidation is carried out simultaneously with the separation of the resulting oxidation products in a fluidized bed of granular material through which the treated water flows, wherein the oxidizing agent is metered directly into the fluidized bed or into the treated water before entering the fluidized bed.
CS869031A 1986-12-08 1986-12-08 A method for removing manganese and iron from water CS258570B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS869031A CS258570B1 (en) 1986-12-08 1986-12-08 A method for removing manganese and iron from water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS869031A CS258570B1 (en) 1986-12-08 1986-12-08 A method for removing manganese and iron from water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS903186A1 CS903186A1 (en) 1987-12-17
CS258570B1 true CS258570B1 (en) 1988-08-16

Family

ID=5441609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS869031A CS258570B1 (en) 1986-12-08 1986-12-08 A method for removing manganese and iron from water

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS258570B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS903186A1 (en) 1987-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ289983B6 (en) Method and apparatus for treating wastewater
US3218252A (en) Process for the bacteriological oxidation of ferrous salts in acidic solution
JPS5881491A (en) Sewage treatment method using activated sludge
EP0280750B1 (en) Method and apparatus for treating h2s containing gases
CS258570B1 (en) A method for removing manganese and iron from water
RU2225366C2 (en) Transition biological-abiotic waste treatment
JPH11156375A (en) Treatment of water containing organic matter
CZ295916B6 (en) Method for treating ferruginous mineral water, rich in carbon dioxide
JPS54135448A (en) Biological nitrification and denitrating process of sewage
EP0260244A2 (en) A process for the purification of wastewater containing nitrate and/or nitrite
JPS62225294A (en) Biological denitrification device
Kai et al. Decrease in iron oxidizing activity of Thiobacillus ferrooxidans adsorbed on activated carbon
JPS591398B2 (en) Method for biologically removing COD in wastewater caused by sulfur oxides
CS260082B1 (en) A method for removing manganese from water
MXPA06007103A (en) Method for the removal of metals from a metal-containing aqueous medium.
JPS56161892A (en) Unstationary active sludge process
SU941303A1 (en) Process for purifying natural waters from hydrogen sulfide
JPH0141115B2 (en)
JP2627953B2 (en) Wastewater treatment method
JPS6274496A (en) Method for treating waste water
RU2717522C1 (en) Method of groundwater treatment for agricultural use
JPS5799390A (en) Treatment of organic waste liquid
JPH05154491A (en) Treatment method of wastewater containing high concentration nitrogen
JPS5584594A (en) Treatment of excretion
SU1318542A1 (en) Method for biological purifying of waste water