Hydrocleanit

W  Hydrocleanicie  węglan  wapnia oraz tlenek magnezu decydują o wysokiej aktywności chemicznej złoża w stosunku do zanieczyszczeń   występujących   w   wodzie.   Hydrocleanit  ma  postać  granulatu, który jest stosowany jako warstwy materiału filtracyjnego w złożu filtrów otwartych  i  ciśnieniowych.  

Hydrocleanit zastępuje środkowe warstwy złóż filtracyjnych.

Zastosowanie  Hydrocleanitu  nie  wymaga  żadnych dodatkowych urządzeń. 

Złoże Hydrocleanit ze względu na właściwości fizyczne i chemiczne ma szerokie zastosowanie w procesach uzdatniania i  oczyszczania  wód  powierzchniowych, podziemnych, wód miękkich i kwaśnych oraz kwaśnych ścieków. Do głównych procesów  w  których  stosowany  jest  Hydrocleanit  należą:  odkwaszanie , odżelazianie, odmanganianie  wody  oraz sorpcja zanieczyszczeń organicznych.  Ponadto  procesom  uzdatniania  wody  towarzyszy wzbogacenie wody w wapń i magnez.

Skuteczną metodą odżelaziania jest stosowanie filtracji wody surowej przez złoże Hydrocleanit.  Filtracja wody surowej przez złoże Hydrocleanit powoduje:

• alkalizację wody: wzrost twardości i zasadowości wody spowodowany jest wiązaniem agresywnego dwutlenku węgla i kwaśnych produktów reakcji i wytworzeniem wodorowęglanów wapnia i magnezu
• napowietrzenie wody: skuteczne wiązanie agresywnego dwutlenku węgla napowietrza wodę w układach ciśnieniowych.

Odżelazianie  wody  jest  procesem  niezbędnym  w  uzdatnianiu  i  oczyszczaniu  wód podziemnych i infiltracyjnych oraz rzadziej wód powierzchniowych.   

Jak przebiegają procesy odżelaziania?

Żelazo,  w  zależności  od  zawartości  w  wodzie   substancji  organicznych, tlenu oraz dwutlenku węgla,  może występować w wodzie w formie rozpuszczonej, koloidalnej lub jako zawiesina. Najczęstszą formą występowania żelaza są związki rozpuszczalne żelaza dwuwartościowego Fe(II). Metody usuwania z wody żelaza polegają na  przeprowadzeniu  żelaza  Fe(II)  na  wyższy  stopień  utlenienia Fe(III), na  którym  żelazo  tworzy  Fe(OH)3   trudnorozpuszczalny w wodzie, a następnie sedymentacji i filtracji.   Ze  względu  na  mogący  występować  w  wodzie siarczan żelaza oraz agresywny CO2, wymagana jest operacja alkalizacji wody, poprzez dodatek wapna, węglanu lub wodorotlenku sodu. Hydroliza związków żelaza najskuteczniej zachodzi bowiem  przy pH  nie  większym  od 8,0.  Przy pH>10  następuje wzrost   rozpuszczalności   Fe(OH)3,   spowodowany   przechodzeniem   wodorotlenku   żelaza   w   anion  Fe(OH)-4.

O  efektywności  usuwania  żelaza decydują następujące parametry wody: 

• pH, 
• stężenie wolnego dwutlenku węgla i tlenu rozpuszczonego  oraz  
• zasadowość  wody.  

Czynniki  przeszkadzające  w  procesie  odżelaziania  wody to występowanie 

• zredukowanych substancji organicznych, 
• azotu  amonowego, 
• metanu  oraz
• siarkowodoru.

Wskazane jest jednak dodatkowe napowietrzanie wody w celu otrzymania wymaganej ilości tlenu rozpuszczonego: dla pH 6-8 potrzebne jest 0,5-0,9 mg O2/ 1 mg Fe (II). Utlenienie żelaza Fe(II) do Fe(III) z wytworzeniem Fe(OH)3. 

Hydrocleanit

Wpracowane złoże Hydrocleanit (pokryte tlenkami żelaza i manganu) pozwala na skuteczne odżelazianie wody przy pH 6,8. Pokrywające złoże tlenki manganu działają jako utleniacz w stosunku do Fe(II). Filtracja przez złoże Hydrocleanit pozwala destabilizować barwne kompleksy utworzone na bazie substancji humusowych i żelaza. W wyniku filtracji następują reakcje zanieczyszczeń organicznych ze składnikami złoża: wapniem i magnezem. Istotnym parametrem jest stosunek Ca/ Mg w oczyszczanej wodzie: jeśli jest mniejszy od 4,4 to zanieczyszczenia przyłączają wapń, a w uzdatnianej wodzie następuje wzrost stężenia magnezu. Gdy Ca/ Mg > 4,4 wówczas zanieczyszczenia reagują z magnezem, co wpływa na wzrost wapnia w filtrowanej wodzie.

Jak przebiega odmanganianie wody?

Istotą  procesu  odmanganiania  wody  jest  utlenienie  Mn(II)  do  Mn(IV) i wytrąceniu manganu w postaci MnO2*xH2O. Utlenienie manganu  uzyskuje  się  z  reguły  poprzez  napowietrzanie wody oraz   dozowanie do wody silnych utleniaczy (nadmanganianu potasu, chloru, ozonu),   gdyż  obecny w wodzie  tlen  po  jej napowietrzaniu często występuje w zbyt małych ilościach i uniemożliwia pełne utlenienie manganu.  Oczyszczaną  wodę  po  procesie  utleniania  należy  filtrować  najlepiej  przez  złoża  wpracowane,  a następnie poddać procesowi dezynfekcji. Istotnym  parametrem  w  procesie usuwania manganu jest pH wody, które dla reakcji utleniania manganu tlenem wynosi 9,5. 

Proces odmanganiania wody zachodzi skutecznie podczas filtracji uzdatnianej wody na złożu Hydrocleanit z jednoczesnym napowietrzaniem wody. Filtracja  wody  na  złożu  Hydrocleanit  powoduje  wzrost  zasadowości  wody,  która  decyduje o skuteczności procesu odmanganiania wody. W trakcie filtracji następuje usuwanie kwaśnych produktów reakcji (np. agresywnego CO2,H2SO4), któremu  towarzyszy  napowietrzanie wody  (w układach ciśnieniowych).   

Złoże  filtracyjne Hydrocleanit  w  kontakcie z oczyszczaną wodą,  zawierającą  jony manganu,  aktywizuje  się   poprzez  pokrywanie  ziaren  dwutlenkiem manganu  – katalizatorem   reakcji   utleniania.   Tak   wpracowane   złoże  powoduje  utlenianie  manganu  dwuwartościowego  do trójwartościowego  (Mn2O3)  oraz  czterowartościowego  (Mn3O4(OH)2).   Wytrącona  powłoka   MnO2*H2O   katalizuje utlenianie kolejnych ilości Mn(II), dopływających  na  złoże  Hydrocleanit  z oczyszczaną wodą. Usuwanie manganu podczas filtracji na złożu wparowanym zachodzi  przy  pH>6,8.  

Dlaczego warto stosować Hydrocleanit?

 ✔Filtracja  przez  złoże  Hydrocleanit   eliminuje konieczność stosowania substancji chemicznych, będących utleniaczami manganu
✔Jednoczesne napowietrzanie wody

Jak przebiega odkwaszanie wody?

Proces odkwaszania wody  ma  na  celu  usunięcia  z  wody agresywnego dwutlenku węgla, który nadaje wodzie kwaśny odczyn. Odkwaszanie wody jest konieczne w przypadku wód podziemnych oraz infiltracyjnych. Zabieg można realizować poprzez metody fizyczne lub chemiczne. 

Metody  fizyczne polegają  na  napowietrzaniu  wody,   uzyskiwanemu  w  urządzeniach  ciśnieniowych  lub  otwartych, tzw. areatorach, wyposażonych w mieszacze powietrza z wodą.  

Metody  chemiczne  polegają na dawkowaniu do wody wapna palonego lub hydratyzowanego, niekiedy  sody  kalcynowanej  albo wodorotlenku sodu. W metodzie chemicznej niezbędne  jest  wyposażenie  instalacji  w  kłopotliwe   urządzenia,   np.  do   przygotowania   i   dawkowania   wapna. 

Dlaczego warto stosować Hydrocleanit?

Prostym  i  ekonomicznym  rozwiązaniem  jest zastosowanie  filtracji  wody  surowej  przez  złoże Hydrocleanit. 

Zawarty w   złożu   tlenek  magnezowy  oraz  węglan  wapnia  reagują   z   agresywnym  dwutlenkiem  węgla   z   wytworzeniem wodorowęglanu magnezu oraz wodorowęglanu wapnia według reakcji: MgO + 2CO2 + H2O = Mg(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2. W  wyniku  reakcji następuje zwiększenie zasadowości oraz twardości wody. Przyrost twardości ogólnej zależy od czasu kontaktu wody ze złożem Hydrocleanit. Im jest dłuższy, typ większy przyrost twardości ogólnej: 

• dla prędkości 5m/h przyrost wynosi 0,085 st.tw. / mg CO2 
• dla prędkości 15m/h przyrost wynosi 0,057 st.tw./ mg CO2. 

Stosowanie zbyt małych prędkości filtracji wody może powodować wzrost pH>8,3 i wytrącanie w złożu węglanu wapnia. Wzrost zasadowości wody zależy od ilości związanego CO2 i wynosi około: 1,13 g CaCO3/ 1 g CO2.  W wyniku wiązania agresywnego CO2 następuje zużycie złoża Hydrocleanit, które wynosi 1,30 g Hydrocleanit / 1 g CO2.