Влияние концентрации марганца на безопасность воды

Марганец представляет собой химический элемент, который часто можно встретить в природе в виде солей или оксидов. Он находится в почве и в минералах, а также присутствует в живых организмах в виде микроэлементов. Благодаря хорошей растворимости определенная концентрация марганца присутствует практически в любом естественном водоёме.

Предельная концентрация марганца в воде

В водопроводной воде и жидкости, добытой из природных водоёмов, колодцев и скважин, марганец может присутствовать по одной из нескольких причин:

Из-за растворения минералов при протекании воды через слои грунта;
В результате разложения останков животных, которые смываются талой или дождевой водой;
Из отходов промышленного производства, особенно сбросов химических и металлургических предприятий;
Из удобрений, которые вносятся в почву сельскохозяйственными предприятиями и не полностью усваиваются растениями;
Из глубинных слоёв грунта при тектонических сдвигах и землетрясениях.

Наличие марганца в воде считается безопасным, если его количество не превышает предельно допустимых концентраций, установленных санитарными правилами. В России действуют нормативные документы, согласно которым в централизованном водопроводе количество этого вещества должно быть не более 0,1 мг, а в скважинах, колодцах и открытых источниках водозабора — не более 0,5 мг на литр.

Если лабораторный анализ воды показывает, что предельно допустимая концентрация (ПДК) превышена, необходима профессиональная водоподготовка с использованием системы фильтров с соответствующими загрузками.

Опасность превышения предельной концентрации марганца

Вред человеческому организму наносит употребление марганца в количестве более 40 мг в день. Нормальное содержание вещества химического элемента во внутренних органах не превышает тысячной доли процента.

Современной медициной не зафиксированы случаи летального исхода или серьёзного отравления человека марганцем в воде или продуктах питания. Однако этот элемент относится к категории тяжёлых металлов и постепенно накапливается в грунте, растениях и организме человека. Постепенно его вред проявляется в возникновении опасных патологий, среди которых:

Аллергические реакции на продукты питания;
Проблемы с дыханием;
Камни в почках;
Патологии сердечно-сосудистой системы.

Увеличенная концентрация катионов марганца отрицательно сказывается на работоспособности бытовой техники. Виды негативных последствий:

Появление темных пятен, которые невозможно удалить обычными моющими средствами;
Накопление марганцевого налета в трубах и теплообменниках (удалить его сложнее, чем обычную накипь);
Серые или коричневые следы на вещах, которые сложно вывести порошком или другими стандартными пятновыводителями.

Признаки повышенной концентрации марганца в воде

Так как марганец относится к металлам, внешние его признаки похожи на признаки превышения концентрации железа. Точно установить наличие марганца и определить его концентрацию можно только в результате лабораторных исследований. Проверка длится до недели. По результатам специалисты по очистке воды могут подобрать системы водоподготовки для конкретного объекта.

Есть несколько визуальных признаков превышения концентрации марганца:

Желтоватый оттенок жидкости;
Вяжущий привкус при употреблении;
Появление чёрного осадка при длительном отстаивании.

Способы очистки от марганца

Удалять марганец из водопроводной или скважинной воды нужно в том случае, если лабораторный анализ показал его повышенную концентрацию. Существует несколько действенных способов, каждый из которых описан далее.

Аэрация

Этот способ используется, если по результатам анализа установлена концентрация в пределах 5 мг на литр. Очистка производится с помощью системы водоподготовки и проходит в два этапа:

Окисление марганца с помощью кислорода, который вводится в воду компрессором. В результате металл из растворённого состояния переходит в нерастворённое. Для аэрации используются аэрационные колонны.
Фильтрация воды с нерастворённым марганцем с помощью фильтра с особой фильтрующей загрузкой. Благодаря такой обработке улучшается цвет, вкус и запах воды.

Этот способ эффективен и не требует больших затрат, но для эффективной очистки в воде должно находиться железо в соотношении 7 к 1. Иначе процесс окисления не будет протекать. Чтобы качественно устранить марганец из воды потребуется определенное оборудование, например, в состав системы WiseWater входит: аэрационная колонна, безмасляный воздушный компрессор с регулятором расхода воздуха, автоматический безреагентный фильтр-обезжелезиватель, автоматический фильтр-умягчитель, грязевой фильтр, регулятор жёсткости и манометры. Такая готовая комплексная система позволит очистить загрязненную воду сразу по многим показателям.

Ионообменные фильтры

Очистить жидкость от марганца можно с помощью фильтров, в которых установлены загрузки из специальной смолы. Для выбора подходящей фильтрационной установки и загрузки необходимо учесть следующие факторы:

Состав и количество примесей в образце воды;
Уровень рН;
Концентрация кислорода и углекислого газа;
Требуемая производительность установки.

В таких устройствах используется принцип смягчения воды. Ионы марганца и железа удерживаются мелкими частицами фильтрующей загрузки, в результате чего качество воды существенно улучшается. Но для этого необходимо грамотно подобрать оборудование.

Отстаивание

Простым и дешёвым способом удаления марганца может быть отстаивание. Но таким образом можно очистить жидкость только от крупных частиц. Поэтому перед использованием этого метода вода проходит дополнительные виды обработки. Например, окисление в присутствии катализаторов или последующее фильтрование с помощью обратного осмоса.

Дистилляция

Процесс дистилляции даёт возможность полностью удалить из воды марганец и многие другие примеси. Для этого воду нагревают до +100оС, после чего образованный пар снова конденсируется. Из-за разности кипения воды и примесей образуется очень чистая жидкость.

Технология дистилляции позволяет получить качественно очищенную воду. Но стоимость этого процесса будет слишком высокой из-за больших затрат на энергоносители. Поэтому в промышленных и бытовых масштабах способ не применяется.

Обратный осмос

Использование этого метода также даёт возможность качественно очистить воду от примесей. Он широко используется в быту и промышленности, так как требует небольших затрат и показывает высокую эффективность. В качестве фильтра используется полупроницаемая мембрана, через которую могут пройти только молекулы воды, поэтому она очищает от всех химических и механических примесей.

Для увеличения ресурса фильтра и поддержания нужного минерального состава, жидкость до и после обратного осмоса также обрабатывается. После этого вода не содержит вредных примесей, имеет приятный вкус. Для работы такой системы необходим механический картридж, картридж c прессованным активированным углём, механический картридж из полипропиленового волокна, обратноосмотическая мембрана и постфильтр, который содержит гранулированный активированный уголь тонкой фракции из скорлупы кокосового ореха.

Такие системы очистки имеют в комплекте дополнительные устройства, обеспечивающие их функционирование.

Нужна ли очистка воды при повышенных концентрациях марганца

Несмотря на отсутствие мгновенного вреда, очищать воду от марганца необходимо. Его накопление в организме может вызвать серьёзные проблемы со здоровьем, повышенная концентрация металла портит вещи и выводит из строя бытовые приборы.

Для очистки можно использовать фильтры с загрузками и установки водоподготовки от WiseWater. При заказе услуги специалисты проведут лабораторный анализ воды и подберут модули, которые подходят для конкретного объекта или источника водозабора.