Обезжелезивание воды - Научная работа

Проблема повышенного содержания железа в питьевой воде на территории Беларуси 2. Формы существования железа в железосодержащих природных водах 4. Экспериментальное изучение эффективности действия различных фильтрующих загрузок в процессе обезжелезивания воды а) Получение марганцевого катализатора б) Загрузка на основе катионита в) Загрузки на основе песка 2. Одним из факторов, способствующих накоплению железа в организме человека, является питьевая вода с повышенным содержанием этого элемента. В данной работе представлены результаты наших опытов по созданию простейшей установки для обезжелезивания питьевой воды. Длительное употребление воды с содержанием железа более 0,3 мг/л приводит к заболеваниям печени, увеличивает риск инфарктов, негативно влияет на центральную нервную систему и репродуктивную функцию организма [1,3,6]. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: 1) изучить литературу по проблеме обезжелезивания воды и выбрать наиболее приемлемый для воспроизведения в школьной лаборатории способ очистки воды от железа; 2) приготовить раствор с известным содержанием Fe2 , а также серию стандартных растворов Fe3 для колориметрического экспресс-анализа очищенной воды; 3) приготовить ряд фильтрующих загрузок и изучить эффективность их действия; 4) изучить возможность получения загрузки с каталитическим действием из веществ, доступных сельскому населению; 5) выработать рекомендации для населения по приготовлению и эксплуатации установки обезжелезивания воды. Проблема повышенного содержания железа в питьевой воде на территории Беларуси Наличие железа в подземных водах связано с широким распространением этого элемента в природе. В основных напорных горизонтах железо часто превышает предельно допустимые концентрации (ПДК 0,3 мг/л) в 5-20 раз и более, а в грунтовых водах это превышение иногда возрастает в 40-60 раз (до 12-18 мг/л). Естественно, водопровод и система отопления - прекрасные условия для активного размножения данного вида бактерий, особенно, если используемая в них вода берется из подземных источников, богатых железом. Например, в статье Е. Моисеевой [12] рекламируется польза «железной» воды и рекомендуется постоянно употреблять ее без какой-либо очистки. Железо в природных водах может находиться в виде двух- и трехвалентных ионов, коллоидов органического и неорганического происхождения, таких как Fe(OH)3, FeS, Fe(OH)2, комплексных соединений с гуматами и фульвокислотами, а также в виде тонкодисперсной взвеси. В природных водах значение рН обычно колеблется в пределах 6,2-7,5, поэтому в них не может содержаться трехвалентное железо, но может присутствовать (например, в подземных водах при отсутствии растворенного в воде кислорода и других окислителей) двухвалентное железо в виде ионов или в составе солей. Однако, очевидно, что преобладающей формой существования железа в подземных водах является гидрокарбонат двухвалентного железа, который устойчив только при наличии больших количеств углекислоты и отсутствии растворенного кислорода. Образующийся при окислении гидроксид железа (III) мало растворим в воде. Этот песок состоит из минерала пиролюзита MnO2 и обладает способностью при фильтровании через него быстро и эффективно очищать воду от двухвалентного железа. Сущность этого метода заключается в предварительном формировании на поверхности зерен фильтрующей загрузки (кварцевый песок, керамзит и др.) каталитической пленки, состоящей в основном из оксида марганца MnO2. Компания «Амазон» (г. Минск, ул. Я.Коласа, 21) предлагает фильтры для обезжелезивания и смягчения воды, где рабочим элементом являются ионообменные смолы [16].