ODMANGANIACZE - porównanie modeli odmanganiaczy

Mangan jest pierwiastkiem znacznie rzadziej występującym w wodzie. Stężenie manganu może wahać się
od 0-10 mgMn/dm3 (wartość dopuszczalna – 0,05 mgMn/dm3 ), przy czym sporadycznie spotkamy
go w wodach powierzchniowych, częściej natomiast w wodach głębinowych, gdzie obecny jest w postaci
rozpuszczalnej dwuwartościowej i tworzy sole - podobnie jak inne związki (chlorki, siarczany).
W postaci utlenionej jako dwutlenek manganu MnO2 staje się nierozpuszczalny w wodzie tworząc czarne,
twarde, grudkowate osady. Mangan, podobnie jak żelazo jest pierwiastkiem niepożądanym w wodzie.
Mangan jest toksyczny, organizacje światowe wręcz zabraniają stosowania wody zawierającej mangan dla
sporządzania posiłków dla niemowląt.
Intensywność migracji żelaza i manganu uzależniona jest od środowiska hydrogeochemicznego,
pod którym rozumie się części litosfery charakteryzujące się podobnymi lub identycznymi kompleksami
czynników fizjograficznych. Ważniejsze cechy środowisk są określone między innymi przez:
skład petrograficzny utworów wodonośnych, procesy utleniania i redukcji substancji mineralnej
i organicznej, szybkość przepływu wody, charakter zasilania warstwy wodonośnej oraz skład
chemiczny i gazowy wody.
Pomijając aspekt zdrowotny - na bieliźnie i przyborach sanitarnych pozostawia siwe lub czarne brunatne,
bardzo twarde i trudne do usunięcia plamy. Mangan stanowi też znakomitą pożywkę dla bakterii, głównie
beztlenowych.

W sprzedaży i stosowaniu występuje kilka rodzajów złóż przystosowanych do usuwanai manganu z wody. Z najbardziej
popularnych moża wymienić złoże GreenSand, ze sztucznych zaś - syntetyczną odmianę Greensandu - złoże MZ10.
Obie struktury filtracyjne wymagają regeneeracji nadmanganianem potasu KMnO4, i okresowej - podchlorynem sodu
NaOCl.
Jedną z technologii któreja za zadaniem jest usunąć mangan z wody jest permanentne dozowanie nadmanganianu
potasu KMnO4 w takiej ilości, by wpierw utlenił organikę, następnie żelazo, wreszcie mangan, i na końcu utlenił ("zlikwidował") sam siebie.
Dopiero woda poddana takiej obróbce poddawana jest filtracji minimum dwustopniowej: mechanicznej i katalitycznej.
W praktyce jednak metaoda ta stosowana jest jedynie dla stacji uzdatniania dla miast, gmin, zakładów. Nigdy
dla jednostek takich jak filtr odmanganiający do domu, filtr dla gastronomii, hotelu, agroturystyki. Przyczyną
jest praca małych jednostek on-line, a nie na zbiornik. Problem ten szerzej omówiono w jednym z poprzednich artykułów.

Rozpatrując proces odmanganiania, należy nadmienić, że dobre wyniki daje usuwanie manganu na złożu
katalitycznym KT (wpracowanym), w którym ziarna już pokryte są warstwą tlenków manganu. Złoże takie wykazuje
silne właściwości sorbcyjne (gromadzi na swojej powierzchni jony manganu, a także innych metali), może też
utleniać jony Mn2+ do postaci Mn3+ z kolei Mangan trójwartościowy jest podatny na dalsze utlenianie tlenem
rozpuszczonym w wodzie do postaci Mn4+ i tworzenia nierozpuszczalnej formy MnO2. Należy wspomnieć, że mangan
występuje na jedenastu (11) stopniach utlenienia, z których w zasadzie wyłącznie +IV jest trwały, i nadaje
uzdatnianiu wody sens praktyczny.
Warunkiem koniecznym dla eksploatacji takich złóż dla procesu odmanganianie wody jest jednak właściwie oraz
intensywnie przeprowadzony proces napowietrzania wody z długim czasem przetrzymania w celu umożliwienia
zajścia reakcji chemo-fizycznych dotyczących pełnego utlenienia związków manganu lub przeprowadzenia na wyższe
stopnie utlenienia.
Dodatkowym, bezwzględnym warunkiem jest poprawne płukanie ciężkich złóż katalitycznych. W praktyce stosowanie
płukania wyłącznie wodą przy prędkościach 3,5x krotnie przekraczających prędkość filtracji jest w dłuższym
okresie użytkowania filtra jakim jest filtr odmanganiający niewystarczające. Dlatego stosuje się płukanie
emulsją wodno-powietrzną, z naciskiem na wprowadzenie dużej ilości tlenu głęboko w struktury ziarna, co
przywraca i powoduje, że odmanganiacz utrzymuje na wysokim poziomie właściwości odmanganiające złoża filtracyjnego.
W praktyce - w zastosowaniu w urządzeniach kompaktowych jak filtr na dom, filtr do restauracji, filtr dla hotelu
jest niezwykle trudne, o ile w ogóle możliwe do wykonania. Dlatego praktukuje się okresową regenerację takich
złóż silnymi utleniaczami. najpopularniejszym z nich jest nadmanganian potasu KMnO4. Ogromne niebezpieczeństwo
poparzenia wynikające z jego stosowania sprawia, że coraz częściej stosuje się (równie toksyczny, ale bezpieczniejszy)
nadmanganian potasu NaOCl.
Mowa oczywiście o rzadkiej, okresowej operacji przeprowadzanej przez wykwalifikowany personej, posiadający
odpowiednie narzędzia, środki, uprawneinia i przeszkolenie.

Złoża katalityczne mogą być pochodzenia naturalnego, stosuje się w tym wypadku np. braunsztyn (ruda manganowa)
lub wytworzone sztucznie. Przy zastosowaniu złóż katalitycznych niekiedy można zrezygnować z korekty pH wody.
Syntetyczne złoża katalityczne ulegają z czasem pracy „wyczerpaniu” i wymagają regeneracji. Stosuje się przy tym
najczęściej roztwór nadmanganianu potasu lub podchlorynu sodu. Złoże naturalne - brausztyn - wymaga natomiast
bardzo intensywnego płukania emulsją wodnop-powietrzną, i okresowego uzupełniania wytartego wskutek normalnej
eksploatacji złoża.

W teorii każde złoże (także wypełnione zwykłym piaskiem) staje się katalityczne, wskutek osadzania się na
ziarnach piachuu tlenków manganu i żelaza. Okres „wpracowania” trwa w zależności od procesu, napowietrzania,
płukania, składu wody - od dwóch tygodni do kilku miesięcy. Dopiero wtedy złoże jest w pełni sprawne i zaczyna
skutecznie usuwać mangan z wody. Proces płukania odżelaziacza w pewnym zakresie niszczy wytworzoną już strukturę
katalityczną, niemniej jednak złoże takie posiada już pełną funkcjonalność.
Złoża naturalnie katalityczne (takie jak Techfilters KT) potrafią natomiast usuwać mangan już od pierwszych
godzin pracy. Proces płukania nie powoduje w tym wypadku utraty zdolności katalitycznych.
Co ciekawe - nasze odżelaziacze wymagają ciągłego, i stabilnego użytkowania - wtedy osiągają swoje maksimum
wydajności mechanicznej i katalitycznej. Sprzyja temu specjalna konstrukcja złoża, łącząca zalety filtra
mechanicznego, filtra odżelaziającego i filtra odmanganiającego.

Jeśli woda zawiera zarówno żelazo jak i mangan - proces uzdatniania powinien być dwuetapowy (filtracja
dwustopniowa), przy czym w pierwszej kolejności należy usuwać z wody żelazo. Obecnie coraz częściej stosowane
są złoża wielowarstwowe do jednoczesnego usuwania żelaza i manganu w jednym cyklu pracy, zawierające zarówno
antracyt (lekkie złoże filtracyjne) jak i piasek manganowy (ciężkie złoże filtracyjne). Dobór procentowy
poszczególnych składników prowadzi się w oparciu o skład wody i prędkość filtracji.
Należy jednak pamiętać, że "kombajny" multifunkcyjne będą sprawnie i skutecznie pracować dla stałych,
niezmiennych poborów wody, w ustalonych precyzyjnie prędkościach filtracji i laboratoryjnie filtrocyklach
(okresach pomiędzy poszczególnymi płukaniami).
Dla instalacji domowych, gdzie rozkład nierównomierności użytkowania jest znaczny - zaleca się rodzielenie
tych funkcji na dwa osobne urządzenia. Sprowadzamy filtr na dom do wąskiej specjalizacji, ale właśnie taki
odżelaziacz odmanganiacz będzie służył użytkownikowi długie lata.

Poniżej jest opisany każdy najpopularniejszy odmanganiacz (także odżelaziacz) i filtr do wody (filtr dla domu)
skonstruowany i stosowany przez Techfilters jako pracujący w zespole lub jako autonomiczna
stacja uzdatniania wody:

Odżelaziacz typu TF-IR-KT
Filtry odżelaziająco-odmanganiajce katalityczne serii Techfilters KT to ekologiczne,
i niezwykle skuteczne rozwiązanie filtracji na złożu reaktywnym. Odżelaziacz KT usuwa
żelazo oraz mangan, zanieczyszczenia mechaniczne, zapach (siarkowodór, stęchlizna)
oraz wydatnie poprawia barwę wody. Specyficzny układ warstw filtracyjnych zostaje
wytworzony podczas normalnej pracy, a im dłużej odżelaziacz jest eksploatowany, tym
jego sprawność jest wyższa. Jest to możliwe dzięki połączeniu funkcji specjalnie
spreparowanych złóż posiadających naturalne właściwości utleniające w stosunku do
żelaza i manganu na niskich stopniach utlenienia, złóż regulujących odczyn pH wody,
złóż wypełniających oraz inertnych. Każdy składnik złoża odżelaziacza KT posiada
regularny kształt przy zmaksymalizowanej powierzchni wymiany i precyzyjnie dobrany
rozmiar. Dzięki temu w całej miąższości warstwy nie występują luźne, nieproduktywne
przestrzenie, wyeliminowane jest zjawisko przepływów labiryntowych i przyściankowości,
a filtr pracuje w zakresie rozkładu przepływów laminarnych. Oznacza to, że każde ziarno
złoża jest wykorzystane optymalnie, i aktywnie uczestniczy w procesie odżelaziania
i odmanganiania.
Dzięki aktywnej powłoce zastosowanego złoża - trudne do usunięcia, rozpuszczone w wodzie
formy związków żelaza i manganu są utleniane, generując osady łatwe do odfiltrowania w
głębokich warstwach złoża. Nierozpuszczalne osady, odfiltrowane na złożu są usuwane podczas
automatycznego procesu płukania filtra. Dzięki takiemu rozwiązaniu koszty związane
z eksploatacją urządzenia sprowadzają się wyłącznie do wody zużytej na płukanie.
Cały proces regeneracji odbywa się bezobsługowo.
Odżelaziacz odmanganiacz KT znakomicie sprawdza się w aplikacjach dla "ciężkich wód",
o dużym zapotrzebowaniu wody uzdatnionej, jako stacja prefiltracji dla dalszych procesów,
lub jako dokładny filtr mechaniczny - przy progu filtracji < 1 um.

Odżelaziacz typy TF-IR-CF
Filtry odżelaziająco-odmanganiajce jonowo-katalityczne serii Techfilters CF to ekologiczne,
i niezwykle skuteczne rozwiązanie filtracji na funkcyjnym złożu jonowymiennym. Każde urządzenie
CF jest zaopatrzone w pięć warstw filtracyjnych, z których każda spełnia określoną, precyzyjnie
wyspecyfikowaną funkcję: podtrzymująca, odżelaziającą, odmanganiającą, zmiękczającą, usuwającą
zanieczyszczenia mechaniczne, zanieczyszczenia organiczne, poprawiającą smak, zapach i barwę.
Specyficzny układ warstw filtracyjnych jest wywołany i utrzymany dzięki precyzyjnemu dobraniu
uziarnienia oraz gęstości poszczególnych składników. Dzięki temu przez cały okres użytkowania
filtra podział wyspecjalizowanych warstw filtracyjnych jest stały i niezmienny.
Pozwala to utrzymanie najwyższej jakości filtracji przez cały czas i w elastycznym przedziale
natężenia przepływów.
Ponadto, w filtrze w całej miąższości warstwy nie występują luźne, nieproduktywne przestrzenie,
dzięki temu całkowicie wyeliminowano niekorzystne zjawisko przepływów labiryntowych i przyściankowości,
a filtr pracuje wyłącznie w zakresie rozkładu przepływów laminarnych. Oznacza to, że każde ziarno złoża
jest wykorzystane optymalnie, i aktywnie uczestniczy w procesie filtracji, odżelaziania, odmanganiania
oraz co jest dodatkowym atutem dla odżelaziacza - także zmiękczania.
Urządzenie do regeneracji wypełnienia filtracyjnego używa roztworu solanki NaCl (z soli pastylkowanej),
a cały proces regeneracji odbywa się bezobsługowo. Odżelaziacz odmanganiacz serii CF znakomicie sprawdza
się w aplikacjach dla "ciężkich wód", o nieznanym lub wątpliwym składzie jakościowym, dla domów
nowobudowanych i tych, w których instalacja już pracuje bez uzdatniania wody.


ZAPRASZAMY DO ZAPOZNANIA SIĘ Z INNYMI ARTYKUŁAMI!