آهن و منگنز

 

آهن و منگنز هردو از فراوان‌ترین عناصر زمین بوده و در اغلب خاک‌ها و سنگ‌های پوسته‌ی زمین به مقدار زیاد موجود هستند.آهن و منگنز

آهن و منگنز هردو از فراوان‌ترین عناصر زمین بوده و در اغلب خاک‌ها و سنگ‌های پوسته‌ی زمین به مقدار زیاد موجود هستند.

این دو عنصر می‌توانند از طریق باران اسیدی به‌صورت محلول وارد آب شوند.

این مواد اثرات متفاوتی در محیط اطراف به‌جای می‌گذارد. ازجمله مهم‌ترین مشکلات موجود آهن و منگنز در ا ب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1-در صورت بالا بودن میزان آنها باعث ایجاد کدورت، طعم و رنگ در آب می‌شود.

2-باعث ایجاد رسوبات در کانال‌های آب‌رسانی می‌شود.

3-در صنایع کاغذسازی، چرم‌سازی و یخ‌سازی باعث کاهش راندمان می‌شود.

4-بر روی ظروف آشپزخانه و نیز البسه لکه‌های قهوه‌ای‌رنگ به‌جا می‌گذارد.

5-در سیستم‌های خنک‌کن باعث ایجاد رسوب می‌شود.

 همان‌طور که گفته شد این دو عنصر در آب‌هایی که Ph بالا دارند به‌راحتی حل شود. درصورتی‌که در آب گاز co2 نیز موجود باشد این انحلال با سرعت بیشتری رخ می‌دهد و به‌صورت Fe(HCO3)2 حل می‌شود.

آهن به چندین شکل در آب موجود است و شناخت اینکه چه شکلی از آهن در آب موجود می‌باشد برای انتخاب روش صحیح تصفیه ضروری است.

1-شکل اول حالتی است که آب خارج‌شده از شیر آب؛ ظاهری شفاف دارد، اما زمانی که اجازه داده می‌شود آب به حالت سکون قرار گیرد، ذرات سیاه یا به رنگ زنگ‌زدگی که پس از مدتی در ته ظرف ته‌نشین می‌شوند ظاهر می‌گردد.

2-آهن فریک، دومین شکل از آهن است که معمولاً در آب یافت می‌شود. ظاهر آب در این شکل، حالتی  زنگ‌زده داشته و یا دارای رنگ قرمز یا زرد است. 

آهن فریک نامحلول در آب است و مواقعی که آب به حالت سکون قرار می‌گیرد به‌سرعت در ته ظرف ته‌نشین می‌شود.

3- لایه‌نازک لزج قهوه‌ای یا قرمز روی منصوبات لوله‌کشی (همچون داخل فلاش‌تانک‌ها)، یا ایجاد لجن‌های ژلاتینی در لوله‌ها که ممکن است معرف حضور باکتری‌های آهن باشد. این باکتری‌ها در آب زندگی می‌کنند و برای بقاء‌شان آهن را متابولیز می‌کنند.
حل مشکل باکتری‌های آهن و منگنز معمولاً با استفاده از فرآیندهای گندزدایی از قبیل کلریناسیون و سپس حذف کلر اضافی به‌وسیله فیلتر کربن اکتیو صورت می‌گیرد. تشخیص مشکل باکتری‌های آهن و منگنز مهم است زیرا این‌گونه باکتری‌ها می‌توانند موجب زنگ‌زدگی لوله‌ها و آسیب تجهیزات تصفیه آب شوند.حل مشکل باکتری‌های آهن و منگنز معمولاً با استفاده از فرآیندهای گندزدایی از قبیل کلریناسیون و سپس حذف کلر اضافی به‌وسیله فیلتر کربن اکتیو صورت می‌گیرد. تشخیص مشکل باکتری‌های آهن و منگنز مهم است زیرا این‌گونه باکتری‌ها می‌توانند موجب زنگ‌زدگی لوله‌ها و آسیب تجهیزات تصفیه آب شوند.

روش‌های حذف آهن:

معمولاً این عنصر به یکی از روش‌های زیر حذف می‌شود:

1-تبدیل عناصر مذکور به حالتی که قابلیت ته‌نشینی را داشته باشند (تبدیل یون فرو به فریک)

2-حذف ترکیبات محلول آهن به کمک فرایند تبادل یون

3-حذف آهن به کمک آهک

حذف به کمک هوادهی:

این روش مناسب برای حالت اول آهن در آب می‌باشد.

اولین راه‌حل برای حذف آهن از آب این است که آهن بیکربات را در تماس با اکسیژن فرار می‌دهیم تا به هیدرات فریک تبدیل شود و اگر این واکنش اتفاق بی افتد به‌صورت گلوله‌های قابل ته‌نشینی ظاهر می‌شود.

واکنش تبدیل آهن بیکربنات به هیدرات فریک:

 

 

در این فرایند ذرات آهن حالت کلوئیدی داشته و دیر ته‌نشین می‌شود لذا بهتر است در این روش حذف بعد از حوض هوادهی از یک حوضچه برای ته‌نشین شدن ذرات استفاده شود. همچنین می‌توان از یک فیلتر برای جداسازی استفاده کرد.

صافی‌ها به‌طور مستقیم نمی‌تواند باعث حذف آهن شود لذا بعد از واحد هوادهی که آهن قابلیت حذف را دارد و به‌صورت لخته می‌باشد، از آنها (که عمدتاً از نوع فیلترهای تند ماسه‌ای است) برای حذف ذرات قابل جداسازی آهن استفاده می‌شود.

صافی‌های مذکور از شن و ماسه و یا انتراسیت و یا مخلوطی از آنها پر می‌شود. با عبور آب از روی این بسترها آهن تا حد قابل قبولی از آب جدا می‌شود.

در صورت حضور برخی از مواد الی در آب مشکلاتی در اکسیداسیون آهن به وجودمی آید. مشکل به این صورت است که در صورت وجود مواد آلی در آب با ایجاد کمپلکس آهن این مواد مانع رسوب کردن آهن می‌شود از طرفی استفاده از کلر به دلیل گران بودن نیز مناسب نیست. لذا استفاده از منعقد کننده‌ها راه‌کار مناسبی می‌باشد.

حذف به کمک رزین:

آهن را می‌توان توسط رزین‌های کاتیونی از آب جدا کرد ولی حضور ترکیبات فریک موجب ایجاد رسوب روی رزین‌ها می‌شود. بنابراین آب ورودی به رزین‌ها بایستی فاقد ترکیبات فریک باشد.

رزین‌های کاتیونی بیشتر برای حذف یون‌های آهن موجود در آب چاه استفاده می‌شود. رزین‌های تبادل کننده‌ی یون هیدروژنی نیز برای جداسازی یون‌های فرو از آب به کار می‌روند.

احیا رزین‌ها در این روش به کمک اسیدسولفوریک است.

استفاده از آهک:

فرایند نرم‌سازی توسط آب‌آهک موجب کاهش قابل‌توجه آهن می‌شود.

در این روش با افزودن آهک ph آب افزایش‌یافته و ترکیبات فرو به فریک تبدیل می‌شود و به‌راحتی ته‌نشین می‌شود.

واکنش آهک با ترکیبات آهن‌دار

 

حذف منگنز مشابه روش‌های بیان‌شده برای آهن است تنها تفاوتی که وجود دارد این است که برای حذف منگنز PH بایستی بیشتر از واکنش‌های حذف آهن باشد.

منبع:

کتاب :تصفیه آب‌های صنعتی.نویسنده :دکترمرتضی حسینیان

کتاب: مبانی روش‌های شیرین‌سازی آب‌شور.نویسنده:تام هنک راتس,دان تونر

گردآورنده: مهندس مازیار وخشوری 

منبع: شیمی تصفیه آب وپساب های صنعتی-دانشور

همچنین شما میتوانید جهت کسب  اطلاعات بیشتر ومشاوره، با کارشناسان شرکت تماس حاصل فرمایید.

tel: 55256411,09124057623

fax: 55256412

لطفا مقاله را ازلینک زیر دانلود کنید.

 

Download this file (آهن و منگنز.pdf)دانلود389 کیلوبایت || دفعات دانلود:438 مرتبه

اضافه کردن نظر


کد امنیتی
تغییر کد امنیتی

حتما نگاهی به این مقالات بیندازید

تبلیغات

مخازن سختی گیر
نازل سختی گیر
سختی گیر
سختیگیر رزینی
پکیج های تصفیه فاضلاب خانگی
پکیج های تصفیه فاضلاب صنعتی
پکیج تصفیه فاضلاب
تصفیه فاضلاب
چربی گیر فاضلاب
چربی گیر پساب
چربی گیر پساب فاصلاب
چربی گیر
رزین کاتیونی