Деманганация воды – это удаление ионов марганца. Деманганация производится практически теми же методами, что и обезжелезивание. Однако в большинстве случаев следует использовать сильные окислители, т. к. марганец чаще всего образует органические соединения. Если железо и марганец содержатся в сырой воде в очень больших концентрациях, целесообразно осуществлять обработку воды в несколько стадий.

Известные в технологии улучшения качества воды методы ее деманганации можно классифицировать на безреагентные и реагентные; окислительные, сорбционные, ионообменные и биохимические.
К числу безреагентных методов удаления марганца из воды следует отнести: глубокую аэрацию с последующим отстаиванием (вариант) и фильтрованием на скорых осветительных фильтрах с сорбцией марганца на свежеобразованном гидрооксиде железа.
К числу реагентных методов деманганации воды, прежде всего, относятся окислительные с использованием хлора и его производных, озона, перманаганата калия, кислорода.

Обработка перманганатом калия

Наиболее эффективным и технологически простым методом удаления марганца из вод поверхностных и подземных источников в настоящее время является обработка их перманганатом калия. Метод основан на способности перманганата калия окислять содержащейся в воде марганец (II) с образованием малорастворимого оксида марганца.
ЗМп2+ + 2МпО4 + 2Н2O =5MnО2↓ + 4Н+
При обработке воды перманганатом калия снижение привкусов и запахов происходит также вследствие частичной сорбции органических соединений образующимся мелкодисперсным хлопьевидным осадком оксида марганца. Применение перманганата калия дает возможность удалить из воды, как марганец, так и железо независимо от форм их содержания в воде.

Использование катализаторов окисления марганца

Установлено, что предварительно осаженные на поверхности зерен фильтрующей загрузки оксиды марганца оказывают каталитическое влияние на процесс окисления иона марганца (II) растворенным в воде кислородом. При фильтровании аэрированной и подщелоченной (при низких рН) воды, содержащей марганец, через песчаную загрузку по прошествии некоторого времени на поверхности зерен песка образуется слой, состоящий из гидроксида
марганца Мn(ОН)4, который адсорбирует положительно заряженные ионы марганца (II). Гидролизируясь, эти ионы реагируют с осадком Мп(ОН)4, образуя хорошо окисляемый полутораоксид Мп2О3, по реакциям:
Мп(ОН)4 + Мп(ОН)2 = Мп2Оз + ЗН2О
2Мn2O3 + О2 + 8Н2O = Мп(ОН)4
Таким образом, в результате снова образуется гидроксид марганца (IV), который опять участвует в процессе
окисления в качестве катализатора. Использование этого свойства оксидов марганца дало возможность применить в практике кондиционирования воды метод ее фильтрования через песок, зерна которого предварительно покрыты пленкой оксида марганца (так называемый «черный песок»). Для этого обычный кварцевый песок крупностью 0,5-1,2 мм обрабатывают последовательно 0,5%-ным раствором хлорида марганца и перманганата калия.

Деманганация воды фильтрованием через модифицированную загрузку

Предыдущий метод фильтрования аэрированной воды через загрузку, обработанную оксидами марганца, имеет ряд недостатков, заключающихся в следующем:
– постепенном измельчении частиц, образующих покрытие зерен загрузки, при работе фильтра, и проскоке их в фильтрат;
– значительный расход перманганата калия.
Для исключения указанных недостатков был запатентован метод деманганации воды фильтрованием через модифицированную загрузку, приготавливаемую последовательным пропуском снизу вверх через кварцевый песок растворов железного купороса и перманганата калия, что позволяет достичь экономии последнего. Для закрепления образующей пленки из гидроксида железа и оксида марганца на зернах фильтрующей загрузки, последнюю, затем, дополнительно обрабатывают тринатрийфосфатом или сульфитом натрия.