Выбор метода деманганации воды

ПДК марганца в питьевой воде составляет 0,1 мг/л по органолептическому признаку вредности. В подземных водах марганец обычно присутствует в виде двухвалентного катиона или гидроксида Mn(OH)2. Очень часто отмечается совместное присутствие в воде марганца и железа.
Технология деманганации сходна с обезжелезиванием, но марганец отличается большей стойкостью при окислении, а появление нерастворимых форм наблюдается при повышении мощности редокс-системы. После получения трудно растворимых соединений (трехвалентный гидроксид, четырехвалентные пиролюзит и гидроксид), производится очистка воды по одноступенчатой или двухступенчатой схемам, иногда с применением коагулянтов и флокулянтов. В ряде случаев очистные сооружения предназначены для одновременного обезжелезивания и деманганации.
При небольших концентрациях марганца такая совместная очистка производится по схеме: интенсивная аэрация воды с десорбцией углекислого газа, подщелачивание до рН 9–10 и после пребывания в камере реакции в течение не менее 15–20 мин осветление по одноступенчатой схеме. Катализаторами окисления марганца являются его высшие окислы (MnO2 и другие), что позволяет окислить катионы двухвалентного марганца при умеренных значениях рН (8,5–9,0), допустимых для питьевой воды

. В качестве реактора-окислителя применяется фильтр, загруженный пиралюзитовым песком.
Пленка окислов, обладающих свойствами катализатора, может создаваться после обработки зернистой кварцевой или другой загрузки фильтров раствором перманганата калия (получение так называемого черного песка), либо она самостоятельно образуется на поверхности зерен песка из коллоидальных частиц Mn(OH)4. Такая пленка сорбирует из воды молекулы двухвалентного марганца Mn(OH)2, постепенно окисляющегося до трехвалентного, а затем до четырехвалентного в соответствии с уравнениями реакций:
Mn(OH)2 + Mn(OH)4 = Mn2O3 + 3 H2O (1.2)
2 Mn2O3 + O2 + 8 H2O = 4 Mn(OH)4 (1.3)
Деманганация происходит достаточно быстро и при невысоких значениях рН, если в качестве окислителя применить не кислород воздуха, концентрация которого при атмосферном давлении недостаточна, а хлор или озон.
Деманганация с применением хлора протекает при рН = 7,5–8,5 в течение 20–25 мин в соответствии с реакцией:
Mn2+ + CI2 + 2 H2O = MnO2 + 4 H+ + 2 CI- (1.4)
Как следует из рисунка 1.3, технологическая схема очистки включает закрытые камеры реакции и нейтрализации хлора и фильтр для задерживания продуктов окисления