آهن و منگنز ، حذف آهن ، حذف منگنز

 
منگنز
منگنز

آهن و منگنز هردو از فراوان‌ترین عناصر زمین بوده و در اغلب خاک‌ها و سنگ‌ های پوسته‌ ی زمین به مقدار زیاد موجود هستند. این دو عنصر می‌ توانند از طریق باران اسیدی به‌ صورت محلول وارد آب شوند. این مواد اثرات متفاوتی در محیط اطراف به‌ جای می‌گذارد. از جمله مهم‌ترین مشکلات موجود آهن و منگنز در آب 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 کانال‌ های آب‌ رسانی می‌شود.
  3. در صنایع کاغذسازی، چرم‌ سازی و یخ‌ سازی باعث کاهش راندمان می‌شود.
  4. بر روی ظروف آشپزخانه و نیز البسه لکه‌ های قهوه‌ای‌ رنگ به‌جا می‌گذارد.
  5. در سیستم‌ های خنک‌ کن 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 به‌ وسیله فیلتر کربن اکتیو صورت می‌گیرد. تشخیص مشکل باکتری‌های آهن و منگنز مهم است زیرا این‌گونه باکتری‌ها می‌توانند موجب زنگ‌زدگی لوله‌ ها و آسیب تجهیزات تصفیه آب شوند.حل مشکل باکتری‌های آهن و منگنز معمولاً با استفاده از فرآیند های گندزدایی از قبیل کلریناسیون و سپس حذف کلر اضافی به‌ وسیله فیلتر کربن اکتیو صورت می‌گیرد. تشخیص مشکل باکتری‌های آهن و منگنز مهم است زیرا این‌ گونه باکتری‌ ها می‌توانند موجب زنگ‌ زدگی لوله‌ ها و آسیب تجهیزات تصفیه آب شوند.
آهن و منگنز

آهن و منگنز
آهن و منگنز

روش‌های حذف آهن

معمولاً این عنصر به یکی از روش‌ های 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 راه‌ حل 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 به‌ صورت گلوله‌ های قابل ته‌ نشینی ظاهر می‌شود.

واکنش تبدیل آهن بیکربنات به هیدرات فریک:
آهن و منگنز

آهن و منگنز
آهن و منگنز

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 ته‌ نشین شدن ذرات استفاده شود. همچنین می‌توان از یک فیلتر برای جداسازی استفاده کرد.

صافی‌ ها به‌ طور مستقیم نمی‌تواند باعث حذف آهن شود لذا بعد از واحد هوادهی که آهن قابلیت حذف را دارد و به‌ صورت لخته می‌باشد، از آنها (که عمدتاً از نوع فیلتر های تند ماسه‌ای است) برای حذف ذرات قابل جداسازی آهن استفاده می‌شود.

صافی‌ های مذکور از شن و ماسه و یا انتراسیت و یا مخلوطی از آنها پر می‌شود. با عبور آب از روی این بستر ها 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 کننده‌ ها راه‌ کار مناسبی می‌باشد.

حذف به کمک رزین

آهن را می‌ توان توسط رزین‌ های کاتیونی از آب جدا کرد ولی حضور ترکیبات فریک موجب ایجاد رسوب روی رزین‌ ها می‌شود. بنابراین آب ورودی به رزین‌ها بایستی فاقد ترکیبات فریک باشد.

رزین‌ کاتیونی بیشتر برای حذف یون‌های آهن موجود در آب چاه استفاده می‌شود. رزین‌ های 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 آب‌ آهک موجب کاهش قابل‌ توجه آهن می‌شود.

در این روش با افزودن آهک ph آب افزایش‌ یافته و ترکیبات فرو به فریک تبدیل می‌شود و به‌ راحتی ته‌ نشین می‌شود.

واکنش آهک با ترکیبات آهن‌دار

واکنش آهک با ترکیبات آهن‌ دار
واکنش آهک با ترکیبات آهن‌ دار

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

شرکت زادآب به عنوان تولیدکننده تجهیزات آب و فاضلاب آماده ارائه مشاوره رایگان به شما عزیزان می باشد. در صورت نیاز به مشاوره با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.

55256411,  09124057623

نوشتن دیدگاه

نظر شما بعد از بازبینی کارشناسان ثبت خواهد شد.


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید

محصولات ویژه

  • چربی گیر +

    چربی گیر قبل از آنکه سیستم و یا دستگاهی جهت جداسازی روغن از آب یا پساب انتخاب شود لازم است اطلاعات بیشتر
  • اسمز معکوس +

    اسمز معکوس از جمله شیوه‌ هایی است که امروزه به‌ طور گسترده در شیرین سازی آب دریا، جداسازی مواد آلی اطلاعات بیشتر
  • دیریتور +

    دیریتور آب حلال بسیار خوبی برای گازهای اکسیژن O2 و دی‌اکسید کربن CO2، ازت و سایر گازهای آزاد می‌باشد. هر اطلاعات بیشتر
  • سختی گیر +

    سختی گیر منبعی است که درون آن سیلیس و رزین های تبادل یونی قرار دارد. مانند ( سختی آب ) شکل زیر اطلاعات بیشتر
  • منبع کویل دار +

    منبع کویل دار متداول ترین و بهینه‌ ترین روش برای تولید آبگرم بهداشتی مصرفی و ذخیره آن می‌باشد. در مخزن اطلاعات بیشتر
  • هیدروسیکلون +

    هیدروسیکلون که با نام سیکلون نیز شناخته می‌شود، دستگاهی برای جداسازی مواد جامد از مایع می‌باشد. دستگاه ماسه‌گیری ابزار ساده اطلاعات بیشتر
  • آشغالگیر +

    آشغالگیری یکی از فرآیندهای تصفیه فیزیکی می‌باشد که در اکثر تصفیه‌خانه‌ها و در ابتدای فرآیند تصفیه وجود دارد. در این اطلاعات بیشتر
  • فیلتر پرس +

    فيلتر پرس جهت جداسازي ذرات جامد از مايع در محلول‌هاي سوسپانسيون در فرآيندهاي مختلف صنعتي بکار مي‌رود. اجزای اصلی دستگاه اطلاعات بیشتر
  • آنتی اسکالانت +

    آنتی اسکالانت مهمترین ماده شیمیایی است که معمولاً در سیستم‌های اسمز معکوس تزریق می‌گردد. با گذشت زمان به دلیل وجود اطلاعات بیشتر
  • اسید دیسکلر +

    در سیستم‌هایی كه تبادل حرارت انجام می‌گیرد، معمولا‍ً از آب بعنوان عامل عمده استفاده می‌شود. استفاده از آب كه دارای اطلاعات بیشتر
  • 1
  • 2