5.2. Обезжелезивание природных вод

 Подземные железосодержащие воды имеют, как правило, в 80—90 % случаев бикарбонатные формы железа. При этом вне зависимости от концентрации указанные типы вод содержат также железобактерии, которые в исходной форме в бескислородной среде подземного водозабора неактивны.

Однако в тех случаях, когда вода после водозабора не подвергается обработке, а сразу поступает в РЧВ или в водонапорную башню и происходит ее обогащение кислородом, происходит бурное развитие железобактерий, и они становятся активной биологически коррозионной структурой. В результате происходят коррозия и разрушение стенок труб, вынос железа в воду и ее вторичное загрязнение. При этом содержание железа может увеличиваться в несколько раз.

В связи с этим любые методы обезжелезивания воды, не предусматривающие удаление железобактерий, являются малоэффективными.

 Обезжелезивание воды от форм железа, которые принято называть бикарбонатными, осуществляется наиболее простыми методами. Такие формы характеризуются, как правило, содержанием железа до 10—15 мг/л, рН — до 6, перманганатной окисляемостью до 6—8 мг О₂/л, отсутствием цветности воды и концентрацией углекислоты до 30—50 мг/л.

В указанных случаях основным методом является предварительная естественная аэрация (излив), иногда с дополнительным эжектированием и фильтрованием через зернистую загрузку.

 В тех случаях, когда указанные выше условия по качеству исходной воды не соблюдаются по ряду показателей (рН 6,3—6,5, окисляемость более 12—15 мг О₂/л, наличие цветности — приходится встречаться с т. н. органическими формами железа обычно в зоне болот и торфянников), необходимо применение реагентных методов обезжелезивания с использованием двухступенной схемы очистки. Наиболее эффективное применение схемы "тонкослойный отстойник — скорый фильтр" с вводом щелочного реагента извести (доза 40— 60 мг/л по СаО).

 В практике очистки подземных вод от железа при улучшении работы существующих станций приходится учитывать:

• изменение системы аэрации и окисления железа. В ряде случаев вследствие избыточного ввода кислорода воздуха путем компремирования наблюдается, с одной стороны, интенсивное окисление железа, что приводит к образованию неудовлетворительной в каталитическом отношении пленки, неспособной к глубокому извлечению железа, а с другой стороны — для напорных схем такое решение вызывает скопление избыточных газов (углекислоты, сероводорода и т. д.) в фильтрах, что также снижает эффективность их работы;

• при решении задач интенсификации работы станций обезжелезивания воды необходимо также принимать во внимание наличие и концентрации сопутствующих примесей (сероводорода, углекислоты и т. п.);

• концентрации и типы железобактерий, поскольку повышение их концентрации может вызвать вторичное развитие железобактерий в сети, биокоррозию металлических труб и вторичное загрязнение сетей железом. В то же время при минимальных концентрациях железобактерий станции обезжелезивания требуют активной аэрации (в т. ч. эжекционной или напорной с разрывом струи), без чего их эффективная работа невозможна. Таким образом, в каждом конкретном случае следует проводить углубленные физико-химические, микробиологические и технологические изыскания, которые позволят улучшить работу станций обезжелезивания;

• тип и состояние дренажа, а также виды промывки — водяная или водовоздушная. Интенсификация, реконструкция дренажных систем, модернизация и в ряде случаев изменение режима и вида промывки могут оказывать решающее влияние на работу станций обезжелезивания воды.