Питейна вода Agence de l; Сена-Нормандска вода
Каталитично елиминиране на желязо и манган за производството на питейна вода - 1-ва фаза
Изследването е поръчано от
Манганът не е проблем за общественото здраве, но допринася за:
- лошото органолептично качество на водата,
- корозия или запушване на складови и разпределителни конструкции,
- намаляване на ефективността на дезинфекцията.
Манганът, често свързан с желязо в подземните води, може да достигне нива от порядъка на 1 mg/l. Неговото присъствие в разпределената вода може да идва и от примесите, съдържащи се в металните соли, използвани по време на пречистването на водата по време на етапа на избистряне. Манганът не е проблем за общественото здраве, поне в концентрациите, в които обикновено се намира в естествената среда. Той обаче трябва да се елиминира с желязо, при нива на концентрация съответно под 10 µg/l и 30 µg/l (норми, определени от разпределителите, като стандартът е по-гъвкав, т.е. съответно 50 и 200 µg/l), за да се избегне следните рискове: корозия или запушване на структурите за разпределение и съхранение, намаляване на ефективността на дезинфекцията чрез консумация на окислителя, влошаване на органолептичното качество на водата (метален вкус и оцветена вода) и др.
Двата конвенционални процеса (физикохимичен и биологичен), използвани за елиминирането му, имат недостатъци.
Във Франция двата основни процеса на третиране, базирани на утаяване чрез окисление (химично или биологично) и физическо разделяне (филтриране или декантиране), са: физикохимични процеси и биологични процеси. Но тези методи не винаги отговарят на поставените цели за качество и имат съответни недостатъци: трудности при приспособяване в първия случай и бавност на стартиране с чувствителност към замърсители във втория случай.
Трети възможен път е каталитичното елиминиране.
Състои се от адсорбция/окисляване на повърхността на специфичен филтриращ материал.
Материалът е естествено или изкуствено покрит с MnO2.
От литературата са избрани 6 каталитични материала,
Първата фаза на изследването (2006 г.) даде възможност да се изберат шест каталитични материала от литературата сред тези, които се предлагат в промишлени количества: Polarite, AquaMandix, Mangagran, Greensand, манганизиран пясък в завод за производство на питейна вода и Mangalit. Мангалитът е единственият материал, изкуствено покрит с манганов диоксид
. след това тествани в лаборатория: най-ефективни са Polarite и AquaMandix, след това Mangagran.
След това тези материали бяха тествани в лабораторията върху мрежова вода, легирана с желязо и манган и върху сондажна вода, естествено съдържаща манган и легирана с желязо. Най-ефективните материали за отстраняване на манган с или без присъствието на желязо са Polarite и AquaMandix, последвани от Mangagran. Ефективността на отстраняване на мангана се увеличава с увеличаване на рН. Това е така, защото материалът отделя йони H +, разположени на повърхността му, което прави местата за адсорбция на манган (или желязо). От друга страна, по време на реакцията на каталитично окисляване на желязото се наблюдава отделяне на разтворен манган от материала. Това явление е неизбежно, когато рН е по-малко от 7,5. Ето защо се препоръчва в този случай да се обезжелязва водата чрез аериране преди каталитичните филтри и да се използват филтрите за отстраняване на утайките от железен хидроксид, като каталитичното отстраняване след това е запазено само за манган.