CS260082B1 - Způsob odstraňováni manganu z vody - Google Patents

Abstract

Podstata způsobu odstraňování manganu z vody spočívá v tom, Se upravovaná voda s obsahem manganu proudí přes vrstvu fluidizovaného materiálu, s výhodou písku, přičemž do upravované vody je dávkován chlor nebo chlornan v množství 1,3 až 4,0 mg CI2 na 1 mg Mn. Chlor nebo chlornan je dávkován přímo do fluldní vrstvy nebo do upravované vody před jejím vstupem na fluidní vrstvu. Ve fluidní vrstvě probíhá jak oxidace manganu na vySSi nerozpustné oxidy, tak současná separace těchto oxidů za vzniku kompaktní vrstvičky.

Description

Vynález se týká způsobu odstraňování manganu z povrchových a podzemních vod při jejich úpravě na vodu užitkovou a pitnou.

Pro odstranění manganu z povrchových a podzemních vod, který způsobuje 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 vylučuji nerozpustné manganaté sloučeniny, které se dále separují 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 (Cl₂, KMnO^, Oj) převádí mangan do vyššího oxidačního stupně a hydrolýzou vznikají nerozpustné voluminosní hydratované oxidy manganičitý MnO^, popřípadě manganitý MnjOj. Tyto se opět odstraňují z vody běžnými separačnimi postupy, jako je sedimentace a filtrace.

Nižší koncentrace manganu lze odstranit i ve vodě rozpuštěným kyslíkem, ovšem pouze na filtrech, které jsou plněny preparovaným pískem, kde je zrno filtračního materiálu potaženo vrstvičkou oxidů manganu, které oxidaci vzdušným kyslíkem katalyzují. Ve všech výše popsaných způsobech je však nedílnou součástí technologické linky pro odmanganování Vody separační stupeň (sedimentace a filtrace, popřípadě jen filtrace), což jsou zařízení investičně nákladná přičemž filtry vyžadují během provozu cyklické praní. Navíc využitelná rychlost filtrace 3 -2 -1 pro vodárenské rychlofiltry je maximálně 7 až 8 m .m .h .

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob odmanganování podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že oxidace manganu se provádí ve fluidní vrstvě zrnitého materiálu, kterým upravovaná voda protéká. Ve fluidní vrstvě dochází k oxidací manganu a současné separaci vzniklých oxidů manganu za vzniku kompaktní vrstvičky oxidů manganu na zrnech fluidizovaného materiálu. Základní vrstvičku oxidů manganu lze vytvořit působením roztoku manganistanu draselného KMnO^.

Vzniklé oxidy současně katalyzují oxidaci manganu Mn chlorem, popřípadě chlorem, nebo manganistanem draselným, a kyslíkem rozpuštěným ve vodě za přírůstku další vrstvičky oxidů. Jako oxidačního činidla lze s výhodou použít chloru nebo chlornanu, který je dávkován do fluidní vrstvy nebo do přívodu upravované vody na fluidní vrstvu. Optimální dávka chloru nebo chlornanu pro odstranění manganu z vody závisí na složení vody, obsahu organických látek ve vodě a koncentraci dalších redukujících látek. Podle složení vody je optimální dávka chloru nebo ekvivalentního množství chlornanu 1,3 až 4,0 mg chloru na 1 mg Mn.

Výhody způsobu odmanganování vody podle vynálezu spočívají především v intenzifikaci 3 —2 -1 celého procesu (hydraulické zatížení fluidní vrstvy činí až 80 m .m .h ), což vede ke zmenšení zařízení, ve kterém se odmanganování provádí. Dále v možnosti omezit rozsah použití vodárenského filtru nebo jej v mnoha případech z technologické linky zcela vyřadit. Další výhodou je kontinuálnost oelého procesu. Hlavní výhodou je pak vysoká účinnost oxidace manganu a separace vzniklých oxidů ve fluidní vrstvě, která se při optimální dávce chloru nebo chlornanu blíží 100 %. Přírůstek hmotnosti zrn vrstvy fluidizovaného materiálu vlivem zachycených oxidů manganu je při běžně se vyskytujících koncentracích manganu v povrchových a podzemních vodách (maximálně jednotky mg.l ¹) zanedbatelný, takže způsob odmanganování podle vynálezu může být provozován po dobu několika let bez nároku na výměnu náplně fluidní vrstvy.

Vynález je možné používat v úpravnách vody, kde se upravuje podzemní nebo povrchová voda b obsahem manganu na vodu pitnou nebo užitkovou a kde by mangan v upravené vodě jinak působil senzorické nebo technologické problémy.

Příklad uskutečnění způsobu odmanganování vody podle vynálezu:

Byla provozována kolona o vnitřním průměru 4 cm, naplněná vrstvou pisku o zrnění 0,4 až

0,6 mm do výšky 1,1 m. Při průtoku upravované vody v množství 1 l.min činil expanzní poměr fluidizované vrstvy písku 1,7. Koncentrace manganatých iontů v upravované vodě byla

1,0 mg.l^_l. Do fluidní vrstvy byl dávkován chlornan sodný tak, že výsledná dávka byla

1,3 mg.l”^Cl_O. Při dlouhodobém provozu byla zjištěna průměrná hodnota efektu odstranění 4 -1 manganu z vody 80 %; při dávce 1,8 mg.l Clj pak 93 %.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob odstraňování manganu z vody oxidací chlorem nebo chlornanem, vyznačený tím, že oxidace se provádí současně se separací vzniklých oxidačních produktů, a to ve fluidní vrstvě zrnitého materiálu, kterou upravovaná voda protéká, přičemž chlor nebo chlornan se dávkuje přímo do fluidní vrstvy nebo do upravované vody.