Как правило, подземная вода, содержащая железо, содержит и марганец. Их количественное соотношение отличается многообразием. Марганец в анаэробной воде подземных источников содержится преимущественно в форме растворимого гидрокарбоната. Концентрация Mn в водопроводной воде в соответствии с действующими в Украине санитарными нормами не должна превышать 0,05 м/л.
Марганец ядовит и относится к ядовитым веществам первой категории опасности, отложения на сантехнике оставляет не хуже железа, способен самостоятельно ограничить применение воды в бытовых целях, превратить воду в не питьевую. Кислород воздуха не способен окислить марганец в воде за исключением условий рН>8.5.
В условиях локальной водоподготовки воды из скважины для загородного дома или коттеджа применяют одну из двух популярных технологий – окисление и фильтрацию, ионный обмен.
Окисление и фильтрация марганца.
Популярная технология безреагентного обезжелезивания со стадией аэрации воды окажется самостоятельно неэффективной в отношении удаления марганца из скважинной воды без коррекции рН. Слабый окислительно-восстановительный потенциал среды может быть усилен за счет применения сильных окислителей и коррекции/повышения водородного показателя.
Применение аэрации с выветриванием газов-антиоксидантов (коррекция рН), дозирование сильного окислителя, фильтрация в слое загрузки с активным катализатором способны обеспечить эффективность удаления растворенного марганца из скважинной воды. При аэрационной технологии обрабатываемая вода с рН>8.5 должна содержать также железо в концентрациях не менее чем в 7 раз превышающих содержание марганца. Применение гипохлорита натрия интенсифицирует процессы окисления, но скорость и эффективность окисления в любом случае определяется рН среды. В ряде случаев по причине необходимости коррекции водородного показателя стадию дозирования гипохлорита натрия комбинируют с усиленной аэрацией, что позволяет достичь значительно большей эффективности и экономичности в сравнении с их обособленным применением.
Ионный обмен.
Растворенный марганец извлекают из скважинной воды ионным обменом, применяя засыпные фильтры с синтетическими ионообменными смолами в форме Na – катионита. Тонкая ионообменная технология позволяет линейно удалять из скважинной воды ионы марганца, заменяя их эквивалентным количеством натрия. «Капризная» и «грязная» стадия предварительного окисления не применяется, что ведет к упрощению оборудования и снижению его общей стоимости, громоздкости, количества модулей и стадий обработки. Целесообразность применения такого метода, как правило, согласовывается с параллельными задачами -необходимостью глубокого умягчения воды и удаления железа. Наличие в воде органических соединений и железа ограничивает применимость метода с одной стороны по причине необратимого отравления смолы трехвалентным железом, с другой – по причине покрытия смолы изолирующей органической биопленкой. Высокая концентрация органики и железа не только становится потенциальной угрозой для необратимой потери емкости смолы, но и истощает ее обратимую ионообменную емкость, увеличивая частоту регенераций смолы и расход таблетированной соли. Тем не менее, ионообменная технология сохраняет наибольшую перспективность в отношении удаления марганца, железа и солей жесткости, особенно в составе бытовых установок водоподготовки. Основная задача заключается в выборе компонентов и их соотношении в мультимедийной среде так, чтобы получить лучшее соотношение функциональности, экономичности, долговременной надежности и эффективности в широком поле параметров качества скважинной воды. На принципе защищенного ионного обмена функционируют засыпные фильтры для локальных систем водоподготовки с комплексными многокомпонентными загрузками AquaMulti, Ecomix, Multisorb, FiltroSmart, способными корректировать качество воды из скважины в широком диапазоне параметров, включая удаление марганца. Дополнительные компоненты в составе таких ионообменных «миксов» выполняют важные функции защиты катионита от отравления железом и органикой.
