Apă potabilă Agence de l; Apa Sena-Normandia
Eliminarea catalitică a fierului și manganului pentru producerea apei potabile - prima fază
Studiu comandat de
Manganul nu este o problemă de sănătate publică, dar contribuie la:
- calitatea organoleptică slabă a apei,
- coroziunea sau colmatarea structurilor de depozitare și distribuție,
- scăderea eficacității dezinfectării.
Manganul, frecvent asociat cu fierul din apele subterane, poate atinge niveluri de ordinul 1 mg/l. Prezența sa în apa distribuită poate proveni și din impuritățile conținute în sărurile metalice utilizate în timpul purificării apei în etapa de limpezire. Manganul nu este o problemă de sănătate publică, cel puțin la concentrațiile în care se găsește în general în mediul natural. Cu toate acestea, trebuie eliminat cu fier, la concentrații sub 10 µg/l și respectiv 30 µg/l (rate stabilite de distribuitori, standardul fiind mai flexibil, adică 50 și respectiv 200 µg/l), astfel încât să se evite următoarele riscuri: coroziune sau colmatarea structurilor de distribuție și depozitare, reducerea eficacității dezinfectării prin consumul de oxidant, degradarea calității organoleptice a apei (gust metalic și apă colorată) etc.
Cele 2 procese convenționale (fizico-chimice și biologice), utilizate pentru eliminarea sa, au dezavantaje.
În Franța, cele două procese principale de tratament, bazate pe precipitații prin oxidare (chimică sau biologică) și separare fizică (filtrare sau decantare), sunt: procesele fizico-chimice și procesele biologice. Dar aceste metode nu îndeplinesc întotdeauna obiectivele de calitate stabilite și prezintă dezavantaje respective: dificultăți de ajustare în primul caz și lentoare la pornire cu sensibilitate la poluanți în al doilea caz.
O a treia cale posibilă este eliminarea catalitică.
Acesta constă dintr-o adsorbție/oxidare pe suprafața unui material de filtrare specific.
Materialul este acoperit natural sau artificial cu MnO2.
6 materiale catalitice au fost selectate din literatura de specialitate,
Prima fază a studiului (2006) a făcut posibilă selectarea a șase materiale catalitice din literatură dintre cele disponibile comercial în cantități industriale: Polarite, AquaMandix, Mangagran, Greensand, nisip manganizat într-o instalație de producere a apei potabile și Mangalit. Mangalit este singurul material acoperit artificial cu dioxid de mangan
. apoi testate în laborator: cele mai eficiente sunt Polarite și AquaMandix apoi Mangagran.
Aceste materiale au fost apoi testate în laborator pe apă de rețea dopată cu fier și mangan și pe apă de foraj care conține în mod natural mangan și dopată cu fier. Cele mai eficiente materiale pentru îndepărtarea manganului cu sau fără prezența fierului sunt Polarite și AquaMandix urmate de Mangagran. Eficiența îndepărtării manganului crește odată cu creșterea pH-ului. Acest lucru se datorează faptului că materialul eliberează ioni H + localizați pe suprafața sa, ceea ce face site-urile disponibile pentru adsorbția manganului (sau fierului). Pe de altă parte, se observă o eliberare de mangan dizolvat din material în timpul reacției de oxidare catalitică a fierului. Acest fenomen este inevitabil atunci când pH-ul este mai mic de 7,5. Prin urmare, se recomandă în acest caz eliminarea calității apei prin aerare în amonte de filtrele catalitice și utilizarea filtrelor pentru îndepărtarea precipitațiilor de hidroxid de fier, îndepărtarea catalitică fiind apoi rezervată numai pentru mangan.