Очистка воды от алюминия

Если Вам необходима очистка воды от алюминия, то Вы всегда можете обратиться в нашу компанию с запросом любым удобным способом: по телефону +7(343) 300-12-19, электронной почте vagner-ural@bk.ru или приехав к нам в офис.

1. Откуда в воде появляется алюминий

Насыщение поверхностных вод таким элементом как алюминий происходит в двух случаях:

• Наличие в воде определенного типа глины или алюмосиликатов. Зависит от расположения водоема и наличия горных пород.
• Деятельность человека. Выброс сточных вод в природные источники (вода, почва).

Практически во всех природных источниках содержится алюминий. Просто его концентрация может быть в довольно широком диапазоне. При попадании в воду алюминий растворяется. Длительность реакции зависит от pH. При этом выделяются боксит, гидрохлорид, гидроксиды и другие элементы. Растворение элемента происходит постепенно. Если заражение произошло вследствие сброса загрязненных сточных вод, то растворимость элемента повышается. Попадает в виде взвешенных, коллоидных частиц и ионов. Именно оксиды оказывают наиболее губительное влияние на живые микрофлору источника. По нормативам содержание не должно превышать 0,5 мг/дм3.

Рис. 1 Алюминий в воде

Концентрация алюминия в поверхностных водах может варьироваться от 2,5 до 121 мгк/м3. Если водоем закислен, то коллоидные формы алюминия растворяются, что приводит к значительному повышению концентрации элемента. Также повышению насыщенности алюминием способствуют сезонные изменения в виде осадков, таяния снега, паводков.

Внешне определить наличия алюминия получится только при следующих показателях:

- содержание алюминия более 0,3 мг/л при одновременно повышенной концентрации железа. Происходит изменение цвета.

- содержание алюминия более 0,5 мг/л образуется гидрохлорид алюминия в виде хлопьев.

2. Методы фильтрации

Устранение алюминия происходит в несколько этапов. Используемая технология зависит от исходного состава воды.

Первым этапом служит механическая обработка. Такая очистка служит не только подготовкой к основной фильтрации, но и позволяет устранить коллоидные соединения алюминия. Используются сетчатые, дисковые или мешочные фильтры. Проницаемость зависит от размера твердых загрязнений.

На втором этапе обработки применяется оборудование для тонкой очистки, в зависимости от метода фильтрации.

Коагуляция. Способ основан на добавление специальных веществ- коагулянтов в воду. Актуален при наличии примесей алюминия в виде взвешенных частиц.  Вводятся коагулянты дозировано, исходя из концентрации алюминия и уровня pH. Время реакции составляет от 30 минут до 1 часа, при этом взвеси соединяются между собой и образуют хлопья. После чего осадок устраняется сорбционными фильтрами. Важно подобрать правильный коагулянт. Так как неправильный выбор реагентов может существенно нарушить микрофлору водоема. Ускорить процесс можно несколькими способами:

• Смешиванием воды с образованным осадком и его постоянной циркуляции.
• С помощью равномерного и медленного перемешивания концентрата с целью увеличения контакта с взвешенными частицами.
• Добавлять флоакулянты. Они ускоряют процесс коагуляции и изменяют свойства хлопьев. Флоакулянты могут быть как органическими, так и неорганическими, природными или синтетическими. Так же имеют разный заряд: анионные, катионные, неиногенные.

Ионный обмен. Метод основан на взаимодействии функциональных ионогенных групп, которые вступают в реакцию с молекулами раствора. Варианты контакта смолы с водой: окисление и восстановление, образование комплексных соединений. Вода поступает в резервуар с ионной смолой макропористой или гелевой структуры. При этом происходит замещение ионов алюминия на нейтральные. Для такой технологии характерны несколько стадий очистки: прохождение через водород-катионную смолу, а далее через анионитную. В зависимости от концентрации алюминия и его типа может использоваться только один тип смолы.

Рис. 2 Фильтр на основе ионного обмена

Обратный осмос. Для фильтрации используются перегородки – полупроницаемые мембраны. Они разделяют концентрат и фильтрат. Технология подразумевает разделение чистой и загрязненной алюминием воды при помощи давления, выше осмотического, для прохождения потока через мембрану. Полупроницаемая перегородка устраняет не только примеси алюминия, но и другие загрязнения.

3. Оборудование для фильтрации

В зависимости от выбора технологии обработки подбирается соответствующее оборудование. Механический фильтр подбирается исходя из размера коллоидных соединений. Если водоем небольшой, то его осушают, а далее обрабатывают дно. После очистки наносится покрытие в виде камней, песка и заполняют водой. Еще один вариант использование фильтра. Работает по принципу пылесоса, всасывая поток воды. Он проходит сквозь сетку или картридж, оставляя мелкий мусор.

При использовании коагулянта необходим дозатор. Именно он распыляет в воду вещества для обработки. Далее поток проходит через фильтр, для устранения образовавшихся хлопьев. Добавление коагулянта может происходить непосредственно в природный источник, либо путем поверхностного распыления.

Рис.3 Система обратного осмоса

Если применяется мембранный метод, то устанавливается резервуар с полупроницаемой мембраной и насосное оборудование для создания давления.

Ионный метод предполагает установку колонн с ионной смолой. Для фильтрации открытых источников рекомендовано использовать разные типы смол. Поэтому поток воды проходит через несколько резервуаров.

4. Выводы

Алюминий является опасным веществом, которое засоряет наземные источники, в основном из-за деятельности человека. Природные ресурсы не в состоянии самостоятельно справиться с устранением примесей.  Поэтому необходимо постоянное усовершенствование технологий для обработки. Самым эффективным методом на сегодняшний день является обратный осмос и коагуляция. Такая фильтрация позволяет устранить алюминий и свести его концентрацию к минимуму. При наличии алюминия в виде взвешенных частиц применяется добавление коагулянтов. Если в виде ионов, то ионная смола. Обратный осмос актуален во всех случаях.

Чтобы эффективность фильтрации оставалась на высоком уровне обязательно проводить химический анализ воды. На основе данных возможно добавление фильтров или замена коагулянтов/увеличение дозы. Фильтрующее оборудование необходимо очищать от скопившихся примесей и следить за возможной деформацией элементов.