В этой статье я расскажу про такой класс материалов обезжелезивания, как автокаталитические загрузки.
Некоторые минералы, например, пиролюзит обладают окислительной способностью по отношению к железу и марганцу, сероводороду, аммонию, растворенным в воде. Это окисление происходит за счет кислорода, содержащегося в минерале пиролюзит, который представляет из себя практически чистую (на 70-95%) двуокись марганца MnO2.
Как работает автокаталитическая загрузка
Суть процесса окисления в следующем: на поверхности крупиц пиролюзита образуется атомарный кислород, который отдает двуокись марганца, оставаясь при этом устойчивым оксидом MnO. Рабочий слой поверхности крупиц пиролюзита тончайший — буквально несколько молекул. Растворенное железо, имея контакт с данным материалом окисляется до нерастворимой трехвалентной формы и сорбируется на поверхность частиц Сорбента МС, который обычно засыпают в одну колонну вместе с пиролюзитом. Эти два материала в некоторой степени смешиваются в колонне обезжелезивателя.
Во время обратной промывки крупицы пиролюзита и сорбента МС псевдоожижаются, оказываясь в свободном плавании в толще воды из-за расширения слоя загрузки на 30-40% при интенсивном движении воды снизу вверх. Возникает что-то наподобие гейзера, где твердые вещества, находясь в потоке воды всплывают и тонут, затем снова всплывают. В этом процессе обратной промывки частицы трутся друг об друга и отработанный слой пиролюзита физически стирается от этого трения, уносится в канализацию вместе с гидроокисью железа,марганца и другими удаляемыми веществами. Открывается новый активный слой пиролюзита, готовый в некоторой степени окислять растворенное железо, марганец и все, что поддается окислению. При этом истираемость загрузки оценивается производителями в 5-8% в год