Питна вода Agence de l; Сено-Нормандська вода
Каталітичне виведення заліза та марганцю для виробництва питної води - 1-а фаза
Дослідження на замовлення
Марганець не є проблемою охорони здоров'я, але сприяє:
- погана органолептична якість води,
- корозія або засмічення складських і розподільних конструкцій,
- зниження ефективності дезінфекції.
Марганець, часто асоційований із залізом у підземних водах, може досягати рівня близько 1 мг/л. Його присутність у розподіленій воді також може походити від домішок, що містяться в солях металів, що використовуються під час очищення води на етапі освітлення. Марганець не є проблемою охорони здоров'я, принаймні в концентраціях, в яких він, як правило, міститься в природному середовищі. Однак його слід усувати заліза при концентраціях нижче 10 мкг/л та 30 мкг/л відповідно (норми, встановлені розподільниками, стандарт є більш гнучким, тобто відповідно 50 і 200 мкг/л), щоб уникнути такі ризики: корозія або засмічення розподільчих та складських приміщень, зниження ефективності дезінфекції споживанням окислювача, погіршення органолептичних якостей води (смак металу та кольорова вода) тощо.
Два загальноприйняті процеси (фізико-хімічний та біологічний), що використовуються для його усунення, мають недоліки.
У Франції двома основними процесами очищення, заснованими на опадах окисленням (хімічним чи біологічним) та фізичним розділенням (фільтруванням або відстоюванням), є: фізико-хімічні процеси та біологічні процеси. Але ці методи не завжди відповідають встановленим цілям якості та мають відповідні недоліки: труднощі з регулюванням у першому випадку та повільність запуску з чутливістю до забруднюючих речовин у другому випадку.
Третім можливим шляхом є каталітичне виведення.
Він складається з адсорбції/окислення на поверхні певного фільтруючого матеріалу.
Матеріал має природне або штучне покриття MnO2.
З літератури було обрано 6 каталітичних матеріалів,
Перший етап дослідження (2006 р.) Дозволив вибрати шість каталітичних матеріалів з літератури серед комерційно доступних у промислових кількостях: полярит, AquaMandix, Mangagran, Greensand, марганізований пісок на заводі з виробництва питної води та Mangalit. Мангаліт - єдиний матеріал, штучно покритий діоксидом марганцю
. потім перевіряються в лабораторії: найбільш ефективними є Polarite і AquaMandix, а потім Mangagran.
Потім ці матеріали були випробувані в лабораторії на сітковій воді, легованій залізом та марганцем, та на свердловинній воді, яка природно містить марганець, легованій залізом. Найефективнішими матеріалами для видалення марганцю з присутністю заліза або без нього є Polarite і AquaMandix, а потім Mangagran. Ефективність видалення марганцю зростає із збільшенням рН. Це пояснюється тим, що матеріал виділяє іони Н +, розташовані на його поверхні, що робить доступними ділянки для адсорбції марганцю (або заліза). З іншого боку, виділення розчиненого марганцю з матеріалу спостерігається під час реакції каталітичного окислення заліза. Це явище неминуче, коли рН нижче 7,5. Тому в цьому випадку рекомендується знезалізнювати воду шляхом аерації перед каталітичними фільтрами та використовувати фільтри для видалення осадів гідроксиду заліза, причому каталітичне видалення резервується лише для марганцю.
Постійна регенерація поляриту за допомогою відбілювача допомагає підтримувати здатність утримувати матеріал.
Тести на регенерацію поляриту проводили з неперервним KMn04 та безперервним хлором (відбілювач). KMnO4 дозволяє відновити початкову утримуючу здатність, але полярит потім дуже швидко насичується. Хлор дає хороші результати, оскільки дозволяє підтримувати постійну здатність утримувати марганець з часом. Однак, хоча його вводять в останній момент, він окислює частину марганцю до того, як потрапляє в місця адсорбції/каталітичного окислення. Потім відбувається утворення оксиду марганцю, який осідає на вершині матеріалу, що вимагає регулярного зворотного промивання кожні 48 годин.
Техніко-економічна оцінка такого сектора є перспективною.
Техніко-економічний підхід, проведений на цьому першому етапі, показав, що каталітичний сектор вимагає менших інвестиційних витрат, ніж у звичайних каналах, для відносно подібних експлуатаційних витрат.
Пілотні випробування плануються до кінця дослідження на майданчику Верней-Вернуйє.
Другий етап дослідження (2007 р.) Буде присвячений збагаченню та підтвердженню результатів, отриманих у 2006 р. Пілотними випробуваннями на місці (Верней-Вернуйє), а також підсумком відгуків про промислове впровадження цього процесу. Процес буде оптимізований у порівнянні зі звичайними методами, а рекомендації щодо впровадження будуть встановлені для галузі застосування.
Видалення смол органічних речовин з ланцюгів питного водопостачання - бібліографічний підсумок
жодної іншої фази
Дослідження на замовлення
Звичайні методи видалення ОМ у деяких випадках мають свої технічні та економічні межі.
Високий вміст залишкових органічних речовин (ОМ) на виході з установок з виробництва питної води може, з одного боку, привести після дезінфекції до утворення побічних продуктів дезінфекції та появи смаків та запахів, а з іншого боку сприяє, забезпечуючи поживними речовинами, до відродження бактерій у розподільчій мережі. Традиційними методами обробки, що застосовуються в каналах для видалення цієї органічної речовини, є освітлення та адсорбція на активованому вугіллі, в поєднанні з мембранною фільтрацією чи ні. Однак вони мають свої технічні чи економічні обмеження, зокрема щодо певних ресурсів, які важко піддаються обробці, таких як, зокрема, поверхневі води. Тому для цього типу води необхідно запропонувати додаткові або альтернативні рішення до звичайних процедур.
Альтернативним рішенням є використання смол.
Їх досліджували з 1980-х років,
. але їх доступність сильно змінилася за останні роки.
Таким чином, метою дослідження є проведення бібліографічного синтезу цих смол.
Найефективнішими смолами для видалення ОМ є макропористі, аніонні, сильноосновні смоли з функціями четвертинного аміну.
Їх основною перевагою перед звичайними процесами є видалення низькомолекулярних ОМ.
Їх використання можливе, коли оптимізація звичайних методів лікування неефективна або неможлива,
. або коли ці звичайні методи лікування стають занадто дорогими перед високим необхідним рівнем елімінації ОМ.
Вартість аніонних смол, як правило, вища, ніж вартість, отримана модифікацією існуючої звичайної обробки, наприклад, оптимізацією коагуляції, для поліпшення видалення природних органічних матеріалів. Однак використання смол може запропонувати можливу альтернативу, коли, з одного боку, модифікації обробки неефективні або їх неможливо здійснити, а з іншого боку, коли рівень, необхідний для виведення природних органічних речовин, є досить високим. так що вартість аніонних смол стає нижчою, ніж вартість адсорбції на GAC або нанофільтрації. Техніко-економічне вивчення процесу MIEX®, проведене на основі даних, доступних у літературі, показує, що його інвестиційні та експлуатаційні витрати, з іншого боку, порівнянні із такими, як у звичайних каналах. Але пілотні випробування все ж необхідні для уточнення цього порівняння.
Французький ринок застосування цих смол є слабким.
На закінчення, використання смол для усунення природних органічних речовин цікаво у випадку певних застосувань, які представляють невеликий ринок у Франції. З іншого боку, цей процес розвивається за кордоном, оскільки питання різні.