Принципиальные различия в выводах, сделанных в работах [1–3], обусловлены различием технологий обезжелезивания, связанных с величиной водородного показателя рН исходных вод. Граница применимости технологий, согласно СНиП 2.04.02–84, условно прошла по рН = 6,8.
В исходной статье [1] рассмотрено обезжелезивание вод с рН = 4,6–4,7. В статье А. Ю. Рушникова [3] представлены результаты обезжелезивания вод с рН = 7,2– 7,7. Вследствие кардинального различия технологий обезжелезивания при столь разных рН, у одного оппонента [3], а равно и у другого оппонента[2], не могли появиться материалы, которые можно было бы адекватно противопоставить материалам исходной статьи.
В хорошо аэрированных водах со значениями рН = 7,2–7,7 ионы Fe2+ без особых затруднений окисляются растворенным кислородом в воде ещё до контакта с зернистой загрузкой, и результат окисления — взвешенные хлопья Fe(OH)3 в воде. Хлопья отделяются механической фильтрацией без побочного эффекта умягчения.
При рН воды менее 6,8 скорость окисления Fe2+ до Fe3+ в воде растворенным кислородом, как известно, мала, и окисление происходит в зернистой загрузке по механизму автокатализа, при этом требования к аэрации слабее.
Образуются не хлопья Fe(OH)3 в воде, а водонасыщенный* гель Fe(OH)3, обволакивающий зёрна.
По мере старения геля водонасыщенный слой отложений сжимается, вода из него выдавливается, а имеющиеся примеси** удерживаются в слое, вероятнее всего, ситованием.
В табл. 1 в качестве примера проявления эффекта умягчения и обессоливания вод с пониженным рН представлены эксплуатационные результаты работы фильтров на станциях обезжелезивания на месторождениях НГДП «Харампурнефть» в 2001 году. Отбор проб и анализы выполнены Центром ГСЭН в городе Губкинский, Ямало-Ненецкий автономный округ (ЯНАО).
По данным табл. 1 заметна корреляция эффекта умягчения воды с её окисляемостью. С повышением окисляемости эффект умягчения воды снижается. Вероятно, ухудшаются ситовые свойства матрицы оксигидрата железа (III) за счёт появления дефектов её структуры при химическом воздействии восстановителей (например, сероводорода), определяющих окисляемость исходной воды.
В табл. 2 представлены результаты химических анализов хлоридной минерализованной воды с пониженным рН до и после фильтрации. В исходной воде [Cl–] = 1427 мг/дм³, [SO42–] = 11,4 мг/дм³, М = 2289 мг/дм³. Объект — станция обезжелезивания воды на скважине № 40984 в ФДЦ «Смена» в посёлке Сукко (город Анапа) в 2008 году.
Анализы выполнены Испытательным центром питьевой воды (ИЦПВ) компании ООО «Краснодар Водоканал». Пробы воды отбирались в одно время.
Примечания:
1. Выдержанная в аэрационном баке вода имеет на входе в фильтр бурый цвет и в ней содержатся взвешенные вещества.
2. Снижение жёсткости в 12 раз превосходит снижение щёлочности.
Обезжелезивание подземных вод с рН < 6,8 не объясняется ни теоретическими, ни практическими наработками по водам с рН ≥ 6,8. Вывод из материалов статьи [3] о невозможности рассмотрения побочного умягчения воды как технологически значимого метода доказан для вод с рН ≥ 6,8 и не доказан для вод с рН < 6,8.
Проблема промышленной очистки вод, очевидно, ещё не решена окончательно. Эффект побочной очистки воды с рН < 6,8 в процессе её обезжелезивания ещё ждёт своих исследователей. Возможно, и в лице сегодняшних оппонентов.
---
* С. И. Фролова с сотрудниками [4, стр. 72] со ссылкой на [5] связали водонасыщенность геля с совместной химической и механической гидратацией в момент его образования. Отношение объёма воды к объёму твёрдого вещества геля — 600–900.
** Ионные примеси воды попадают в слой отложений не только диффузией из объёма, но и, вероятно, с мицеллами Fe(ОН)3, группируясь в составе их ионной атмосферы.
