ملخص
يستخدم فلتر الحديد والمنغنيز بشكل شائع في معالجة المياه الجوفية، وتتمثل وظيفته الرئيسية في استكمال التبادل الأيوني من خلال طريقة الأكسدة، وأكسدة أيونات الحديد والمنغنيز منخفضة التكافؤ الموجودة في الماء إلى أيونات حديد ومنغنيز عالية التكافؤ، ومن ثم إزالة هذه الأيونات من خلال عملية الامتزاز والترشيح والترسيب. هذه المعدات مناسبة بشكل خاص لمعالجة المياه الجوفية الملوثة بشكل خطير، والتي لا يمكنها فقط إزالة الحديد والمنغنيز بشكل فعال، ولكن أيضًا تحقيق إزالة الأمونيا والنيتروجين عن طريق استخدام الأمونيا في الماء كمصدر للمغذيات بمساعدة الحديد والبكتيريا الأخرى.
مبدأ العمل
مبدأ العمل لمرشح الحديد والمنجنيز يتبع بشكل أساسي الخطوات التالية:
- تفاعل الأكسدة: تحت تأثير جهاز التهوية، تتفاعل أيونات الحديد منخفضة التكافؤ (Fe²⁺) وأيونات المنغنيز (Mn²⁺) الموجودة في الماء مع الأكسجين الموجود في الهواء لتوليد أيونات الحديد عالية التكافؤ (Fe³⁺) وأيونات المنغنيز ( من⁴)⁺).
- التبادل الأيوني: يتم امتصاص أيونات الحديد والمنجنيز عالية التكافؤ كيميائيًا على سطح وسائط الترشيح، والتي عادة ما تكون عبارة عن رمل الكوارتز أو المنغنيز المكرر.
- الامتزاز والترشيح: تمر أيونات الحديد المنغنيز الممتزة عبر طبقة الترشيح لوسائط الترشيح، ويتم الاحتفاظ بجزيئات أكسيد الحديد المنغنيز، ويتم تقليل محتوى الحديد المنغنيز في الماء.
- إزالة الترسبات: يتدفق الماء المصفى من خلال خزان الترسيب، وتسقط الشوائب الصلبة في القاع وتشكل الحمأة، بينما يتدفق الماء الصافي من الجزء العلوي.
تكوين المعدات ومتطلبات التثبيت
بالإضافة إلى الحديد والمنجنيز يتكون الفلتر بشكل عام من الأجزاء الرئيسية التالية:
- خزان الفلتر: المكان الرئيسي للترشيح الفيزيائي والامتزاز الكيميائي.
- جهاز التهوية: يستخدم لحقن الأكسجين في الماء لتعزيز أكسدة الحديد والمنغنيز.
- مضخة الضغط المتوسط: للحفاظ على ضغط تدفق المياه داخل النظام.
- مضخة الغسيل العكسي: الغسيل العكسي لوسائط الترشيح المشبعة لإزالة الرواسب.
- نظام التحكم: التحكم تلقائيًا في سير العمل بالكامل، بما في ذلك وقت التهوية ووقت الترشيح ووقت الغسيل العكسي وما إلى ذلك.
- مضخة إمداد المياه ونظام شبكة الأنابيب: تأكد من إمكانية نقل المياه المعالجة بسلاسة إلى الموقع المستهدف.
ويجب ملاحظة النقاط التالية عند التثبيت:
- أساس ثابت: يجب وضع المعدات على أساس خرساني أفقي لضمان أساس ثابت لتجنب الهبوط.
- تخطيط معقول: يجب وضع موضع التثبيت لكل مكون بشكل معقول لضمان سهولة التشغيل والصيانة.
- تدابير مضادة للاهتزاز: أضف وسادات مضادة للاهتزاز إلى كل جزء توصيل من الجهاز لتقليل الاهتزاز والضوضاء أثناء التشغيل.
اختيار وتجديد وسائط الترشيح
عادة ما تكون وسائط الترشيح لإزالة الحديد والمنغنيز عبارة عن رمل الكوارتز المكرر أو رمل المنغنيز، المشتق من المعادن الطبيعية وله خصائص تحفيزية ممتازة. تعتبر وسائط الترشيح حساسة جدًا لأيونات الحديد والمنغنيز، والتي يتم امتصاصها بقوة طالما أنها موجودة. ومع ذلك، مع مرور الوقت، سوف تصبح وسائط التصفية مشبعة ويلزم التجديد.
تكون عملية التجديد كيميائية بشكل عام، أي يتم نقع الوسائط المشبعة في محلول هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) لمدة 6-8 ساعات تقريبًا لاستعادة الوسائط إلى حالتها الأولية واستعادة قدرتها على الامتصاص. يمكن الاستمرار في استخدام وسائط الترشيح المجددة، مما يطيل عمر تشغيل المعدات.
تشغيل وصيانة المعدات
من أجل ضمان التشغيل الفعال لمرشح الحديد والمنغنيز، يعد التشغيل والصيانة اليومية أمرًا ضروريًا:
- الفحص الدوري: التحقق من حالة عمل كل مكون بشكل منتظم، وخاصة جهاز التهوية وخزان الفلتر.
- استبدال وتجديد وسائط الفلتر: استبدل أو قم بتجديد وسائط الفلتر بانتظام للحفاظ على تأثير الترشيح الجيد. بشكل عام، يستغرق الأمر مرة أو مرتين سنويًا لتغطية تكلفة فقدان وسائط الترشيح.
- تنظيف النظام: قم بإجراء تنظيف النظام، وخاصة الغسيل العكسي، بشكل منتظم لمنع تراكم أكاسيد الحديد والمنغنيز في خزان الفلتر من انسداد طبقة وسائط الفلتر.
- صيانة نظام التحكم: ضمان التشغيل الطبيعي لنظام التحكم، وبالنسبة للأنظمة الآلية للغاية، معايرة وحدات التحكم وأجهزة الاستشعار بانتظام.
المزايا التقنية
في الوقت الحاضر، أصبحت تكنولوجيا مرشح الحديد والمنجنيز ناضجة تمامًا، مع المزايا التالية:
- إزالة الحديد والمنغنيز بكفاءة عالية: يمكن للمعدات إزالة التركيز العالي من أيونات الحديد والمنغنيز في المياه الجوفية بشكل فعال.
- إزالة الأمونيا والنيتروجين: في ظل ظروف محددة، يتم استخدام الأمونيا كمصدر غذائي لتحقيق تأثير إزالة الأمونيا والنيتروجين.
- مستقر وموثوق: تم تصميم النظام بشكل معقول، ومستقر في التشغيل، وسهل الصيانة، وعمر المعدات يصل إلى عدة عقود.
- تكلفة تشغيل منخفضة: تتميز المعدات بتكلفة تشغيل منخفضة، وتحتاج فقط إلى تحمل تكلفة فقدان مادة المرشح وكمية صغيرة من الكهرباء كل عام، مما يوفر تكلفة التشغيل.
- نطاق واسع من التطبيقات: إنه مناسب لإزالة الحديد والمنغنيز من جميع أنواع مصادر المياه الجوفية، ويستخدم على نطاق واسع في مجالات مياه الشرب، ومحطات المياه، والمؤسسات الصناعية والتعدينية، وإمدادات المياه الريفية.
إذا كنت تبحث عن مرشح الحديد والمنغنيز، يرجى الاتصال بـ ROAGUA.
