Марганец зашкаливает

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

СанСанычМурино

прочитал Вашу тему, спасибо, очень познавательно !
Какой бюджет у системы в итоге ?

 

Бюджет вполне скромный - в пределах 25 000 руб. Но пока краны открываю-закрываю руками и дозирую стаканами. В принципе, это не намного сложнее, чем запустить стиральную машину , но со временем все же планирую более продвинутую автоматизацию (пока она ограничивается остановкой наполнения реактора с помощью поплавкового клапана и автоматическим пуском насосов).

 

СанСаныч, спасибо за ответ.
Ресурс озонаторов именно на керамических трубках максимальный из возможного, поэтому он приведён мною. Ресурс 20 000 часов. Основная опасность для озонатора заключается в наличии в газовой смеси азота и во влажности подаваемого для ионизации газа (воздуха или кислорода). При высокой температуре при барьерном разряде кроме озона при наличии в газе азота и кислорода в озонаторе синтезируются оксиды азота, в небольшом количестве но синтезируются. Эти оксиды реагируют с парами воды и превращаются в азотистую и азотную кислоту. Керамика трубки устойчива к ним, но металлические электроды напор кислоты при такой высокой температуре выдерживают но не вечно (обычно это кислотоустойчивая нерж сталь AISI316). Они корродируют но очень медленно, стоит отметить что электроды там не в миллиметр толщиной, а гораздо тоньше. Если сравнить срок службы генератора озона и например электродов для прямого электролиза и соотнести цены на них то сравнение будет не в пользу прямого электролиза.
Трубка и блок питания никакого регламентного обслуживания не требуют, только замена при выработке ресурса или при выходе из строя (второе предпочтительнее).

3 грамма озона в час вполне хватит. Это как раз тот случай, когда можно сказать что это как раз та капля, которая в случае с никотином убивает лошадь.

Уверен я что система будет также надёжно и эффективно работать в нынешней конфигурации. Эффективность можно увеличить циркуляцией не воздуха, а кислорода. Кстати и ресурс трубки увеличится

значительно.

Но я ни на чём не настаиваю.

 

Опечатка:

Разумеется предпочтительнее замена по выработке ресурса (календарная), чем дожидаться аварии.

 

Вот, собственно, что меня остановило:

(Фрог, Левченко. Водоподготовка)
Экстраполяция на концентрацию марганца 25 мг/л дает около 130 мг О3 на окисление 1 мг Mn2+. Если это так, то, чтобы очистить 1 л воды от марганца при его содержании 25 мг/л, потребуется более 3 г озона, а на очистку 1 м3 воды - соответственно 3 кг озона.
Возможно, ошибка экстраполяции и велика, но более приближенных к моим условиям фактических данных я не нашел. А на эксперимент с озоном я не решился по причине высокого риска получить неудовлетворительный результат.
Мой случай, как Вы понимаете, не типовой. Возможно, в других случаях озонирование будет более предсказуемо и эффективно.

 

Я Вас определённо понимаю. У Вас есть отлично работающая установка, результаты работы которой соответствуют Вашим ожиданиям.

В приведённой выдержке из работы я вижу 2 логических противоречия.
Первым противоречием является предположение авторов о механизме обнаруженного явления. Они пишут о том что ионы марганца являются катализатором распада молекул озона и поэтому-де они наблюдали подобный эффект. Это их предположение, нелепость которого даже при диагональном чтении статьи очевидна. Всем известно что ионы переходных металлов (марганца, железа, кобальта и т. д.) являются катализаторами распада молекул пероксидных систем, в том числе пероксида водорода и озона. Также всем известно что окислительная активность этих систем обусловлена активностью продуктов их распада. Вы меня поняли? Если они - катализаторы, то в их присутствии количество свободных радикалов кислорода лавинообразно увеличивается и они тут же, не отходя от кассы, окисляют первое что подвернётся им под руку. А подворачиваются как раз ионы марганца с промежуточной степенью окисления, готовые отдать свои электроны окислителю, те самые что только что развалили молекулу озона. Прекрасный объект для присоединения частицы с неспаренным электроном.

Второе противоречие, не столь принципиальное но показательное я вижу в предложении о том что системы озонирования эффективны но громоздки. Авторы подтверждают что они эффективны, это главное. Значит килограмм озона на кубометр раствора точно не потребуется.

Ещё бы, перекись водорода прекрасно очищает воду от марганца, а ведь у них в озоном механизм действия один и тот же - цепные химические (не путать с ядерными) свободно-радикальные реакции.

Я пишу об этом не для того чтобы Вы бросили всё что построили и поехали за озонатором. Как говорится "за державу обидно".

С уважением.

 

Организовать озонирование воды в емкости-реакторе не сложно. Меня смутили приведенные экспериментальные данные, причем похожие цифры встречались и в другой литературе. Жаль, что даны только 2 точки, и очень далеко от моей концентрации.

А сейчас расход 37% перекиси у меня примерно 1 л на 1 м3 воды...

 

Копирую к себе фрагменты диалога из другой темы, где речь зашла о моей системе. Многие моменты ранее не были отражены здесь или были размыты.

 

В то время, когда писалась эта научная работа, и советские микросхемы были "с двумя ручками для переноски" .

 

Это очень сильно избыточно, столько даже в покрытый зеленью бассейн не льют.

 

370 мг на литр исходной воды. ? Вы чего?
Снижайте немедленно, пересчитав по эквивалентам согласно анализа воды.
И ещё налейте "очищенной" воды 1 л воды в кастрюльку, подкрасьте воду перманганатном калия до слабо розовой окраски. Покипятите воду. Интересует исчезнет окраска или нет.

 

Когда дозировка перекиси была в 2 раза меньше (1 граненый стакан на заправку 500 л), при начальном рН=9,5 марганец через сутки оставался выше ПДК. Приходилось вносить больше извести для поднятия рН выше 10. Это приводило к удалению марганца, но и к превышению предельно допустимого значения рН.
Видимо, в данных, приводимых Фрогом и Левченко, есть все же какой-то смысл. Прямой пропорциональности между количеством расходуемого ..активного кислорода и количеством марганца в исходной воде нет.

Для поиска активного кислорода на выходе я использовал таблетки, прописанные Andre. voda. Марганцовка у меня .."бабушкина" еще, может это уже и не марганцовка, но попробую. Только для этого придется при случае везти воду домой в город (на стройке пока нет плиты).

 

Сделайте. Посмотрим остались ли у вас восстановители в воде.
По поводу перикиси позже.

 

Я хотел заострить внимание обсуждающих на той части предложения, в которой авторы пишут об эффективности озонирования.
Некоторая громоздкость возникает при промышленном применении технологии, ведь озон лучше всего делать из осушенного кислорода, а это либо его циркуляция с осушкой либо небольшой кислородный заводик рядышком, который при любой технологии газоразделения выдаёт сухой кислород.
Можно измерять редокс-датчиком окислительно-восстановительный потенциал постоянно, т. е. в режиме мониторирования. Сами понимаете что он покажет.
Этот датчик, наряду с датчиком рН и насосами-дозаторами может стать элементом автоматизированной системы. Насос может обойтись вместе с обвязкой в 1000 или чуть больше рублей.
Уважаемый СанСаныч, при обсуждении в другой теме я заострил Ваше внимание на разделении процессов обработки воды известью и введение в неё пероксида водорода для того чтобы попытаться снизить расход реагента. Я могу согласиться с тем что пероксид кальция возникает, но также я уверен в том что значительная часть радикалов кислорода, возникшем при стимулированном распаде молекул пероксида, рекомбинирует в молекулы О2, тем самым они исключаются из реакции. Думаю что получить качественное суждение об обоснованности такого мнения можно проведя реакции последовательно в малых пробах, в стакане.

Стал перечитывать тему ещё раз вдумчиво.
Титан и алюминий являются чрезвычайно химически активными элементами, но их активность маскируется прочностью мгновенно возникающей на воздухе оксидной плёнки. Школьный опыт с куском алюминия и напильником, описанный в школьном учебнике по неорганической химии подтверждает это.
Поэтому в данном примере значение имеет не скорость реакции, а создание условий для её прохождения.