hydrocleanit

Arkadiusz Szpakowski © Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Legnicy

Strona główna

Oferta

Przetargi

ISO

Kontakt

HYDROCLEANIT

Aktywne mineralne złoże filtracyjne

Formowanie złoża	Odkwaszanie wody: § Złoże Hydrocleanit należy formować na warstwie podtrzymującej ze żwiru (ok. 0,5m). § Ilość masy Hydrocleanit w złożu zależy od stężenia CO2 agresywnego w wodzie surowej i powinna wynosić: - 200 kg/ 1m3/h i 10 g CO2agr./ m3 dla zawartości (Fe + Mn)= 0,5 g/m3 - 225 kg na 1 m3/h przy stężeniu 10-20 g agr. CO2/ m3 - 250 kg na 1m3/h przy stężeniu agr. CO2> 20 g/m3. § Dla stężenia żelaza 0,5-2,0 g Fe/ m3 masę złoża należy zwiększyć o 25 kg § Dla Fe>2,0 g/m3 o 50 kg. Odżelazianie i odmanganianie wody: § wymagana wysokość złoża 1,0 – 2,0 m.
Granulacja złoża	- warstwa górna: 0,5-2 mm - warstwa środkowa: 2-4 mm - warstwa dolna: 4-7 mm
Wpracowanie złoża (aktywacja)	Wpracowanie złoża (pokrycie ziaren dwutlenkiem manganu) następuje po okresie 3 tygodni
Płukanie wsteczne	Zalecane płukanie wodą i powietrzem. Intensywność płukania wodą powinna być pięciokrotnie większa od obciążenia hydraulicznego złóż w trakcie filtracji.
Napowietrzanie	Wskazane napowietrzanie wody w procesach usuwania manganu i żelaza.
Ekspansja złoża	20-40%
Prędkość filtracji	10 m/h
Przyrost zasadowości	Wzrost zasadowości zależy od ilości związanego CO2 agresywnego i wynosi około 1,13g CaCO3/ 1 g CO2
Przyrost twardości	Przyrost twardości ogólnej ( w tym 60-80 % twardości magnezowej) zależy od czasu kontaktu wody ze złożem Hydrocleanit. Im jest dłuższy, tym większy przyrost twardości ogólnej: - dla v=5 m/h przyrost wynosi 0,085 st.tw/ mg CO2 - dla v=15 m/h przyrost wynosi 0,057 st.tw/ mg CO2
Zużycie złoża	Reakcji wiązania CO2 towarzyszy zużycie masy Hydrocleanit, które wynosi 1,30 g Hydrocleanit/ 1 g CO2.

Złoże Hydrocleanit
jest mineralnym aktywnym materiałem filtracyjnym, powstającym w procesie częściowej dekarbonizacji dolomitu.
Zawarte 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.
Zastosowanie Hydrocleanitu nie wymaga żadnych dodatkowych urządzeń: Hydrocleanit zastępuje środkowe warstwy złóż filtracyjnych.

ODŻELAZIANIE
Odżelazianie wody jest procesem niezbędnym w uzdatnianiu i oczyszczaniu wód podziemnych i infiltracyjnych oraz rzadziej wód
powierzchniowych. 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 trudno rozpuszczalny 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.
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. Wskazane
est 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. Zastosowanie złoża Hydrocleanit z jednoczesnym napowietrzaniem
wody eliminuje konieczność stosowania chemicznych utleniaczy żelaza takich jak chlor, ozon czy nadmanganian potasu.
 Zastosowanie złoża Hydrocleanit eliminuje konieczność przeprowadzania procesu sedymentacji przed filtracją- kłaczki Fe(OH)3 zostają
zatrzymane w złożu Hydrocleanit i są z niego wymywane w trakcie cyklicznych płukań złoża. Warunek: stężenie żelaza w oczyszczanej
wodzie jest mniejsze lub równe 10 g Fe/m3.
 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
est 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.

ODMANGANIANIE
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. Filtracja przez złoże Hydrocleanit eliminuje konieczność stosowania substancji chemicznych,
będących utleniaczami manganu.

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

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.

chlorek cynku

fosforan cynku

siarczan cynku

wodorotlenek cynku

ścierniwa PolGrit

złoża filtracyjne

HYDROCLEANIT I AQUACLEANIT

kruszywo drogowe

tlenek miedzi

siarczan miedzi