В очищенной воде рН повышалось до 6, следовательно, часть кислоты тратилась на растворение восстановленных оксидов марганца.

Mn2O3 + 6H+ → 2Mn3+ + 3H2O (10)

или MnO + 2H+ → Mn2+ + H2O (11)

В таблице 3 представлены результаты опытов по использованию загрузок на основе песка для очистки воды от железа.

Из полученных данных следует, что технологические приемы формирования каталитического слоя не влияют на эффективность работы фильтрующих загрузок.

Объем очищенной воды зависит от количества оксида марганца, находящегося в фильтрующем слое. По нашей оценке в загрузках на основе песка объемом 30 мл содержалось примерно 300 мг MnO2, то есть в ~ 7 раз меньше, чем на катионите такого же объема, поэтому и объем воды, очищенной на песчаных фильтрах, был на порядок меньше, чем при использовании катионита.

Можно было бы сделать вывод о целесообразности применения в качестве фильтрующей загрузки чистого препарата MnO2, однако это вещество является мелкодисперсным порошком, и для использования его в качестве фильтрующей загрузки необходимо гранулирование оксида либо использование крупнодисперсного природного минерала (пиролюзит), чтобы скорость фильтрования была приемлемой для эксперимента.

Таблица 3. Очистка воды путем фильтрования через загрузки на основе силикатного песка.

Наш рабочий раствор по составу не соответствовал белорусским природным железосодержащим водам, так как содержал сульфатное, а не гидрокарбонатное железо, имел повышенную кислотность и концентрацию железа на порядок выше, чем в подземных водозаборах. Тем не менее, определенный объем воды очищался очень качественно.

Логично сделать вывод, что, если раствор эффективно очищается от сульфатного железа, то от гидрокарбонатного он должен очищаться еще эффективнее [11,13]. Мы решили укрупнить масштаб эксперимента и проверить данный вывод на практике.