حذف آهن و منگنز آب

آهن و منگنز در زمین خیلی فراوان هستند و بیشتر در آب های زیر زمینی یافت می شوند. آهن دو ظرفیتی و منگنز دو ظرفیتی به چند دلیل باعث شکایت مصرف کنندگان می شوند. آبی که بیش از 0/3 میلیگرم در لیتر آهن داشته باشد بر روی اکثر اجسام ایجاد لکه زرد متمایل به قرمز قهوه ای می نماید. آب های حاوی 1 میلیگرم آهن یا بیشتر در لیتر ظاهر ناخوشایند فلزی یا مزه دارویی داشته و کدر می شوند. آهن بر روی سطح داخلی لوله ها، توری ها و شیرهای چاه، ته نشین می گردد.

منگنز به مقدار 0/1 میلیگرم در لیتر ایجاد لکه سیاه رنگ کرده و سایر مسائل و مشکلات آهن در آب را بوجود می آورد. آبی که آهن و منگنز دارد لکه های رنگی از قهوه ای پر رنگ تا سیاه ایجاد می نماید.

باکتری آهن

باکتری آهن در آب رودخانه، چاه، دریاچه ها، آب های زیرزمینی دیده می شود و ممکن است بصورت تنها و یا در اجتماع با سایر میکروارگانیسم ها زندگی نمایند. معمولا آبی که باکتری آهن داشته باشد کمی کدر بوده و رنگ آن قرمز و بوی نامطبوعی دارد. و اگر مقدار آهن زیادتر از حد معمول باشد رنگ آب قرمز آجری و بوی آن زننده تر خواهد بود. علاوه بر رنگ و بو، باکتری های آهن با تجمع خود در مجاری آبرسانی گاهی باعث گرفتگی لوله ها شده و این گرفتگی ها در شیر، پمپ ها و بعضی ادوات آبرسانی نیز دیده شده است. و این رسوبات حاصل از تجمع باکتری های آهن گاهی بصورت لایه های سخت و چسبنده و گاهی بصورت لایه های خمیری بجدار کانال و لوله های آبرسانی می چسبند.

فرق عمده باکتری آهن با سایر باکتری ها در این است که باکتری های آهن مقادیر عظیمی آهن در خود ذخیره کرده و در محل زندگی خود این آهن بصورت رسوب ته نشین می شود. و باعث کدورت و رنگی شدن آب می شوند

باکتری آهن اغلب در حرارت های پایین قادر به ادامه حیات بوده و pH مناسب برای زندگی باکتری آهن بین 5/5 تا 8/5 است و بیشتر در نقاط تاریک و دور از نور زندگی می کنند.

برای حل مشکل فوق، غلظت آهن و منگنز در آب باید به ترتیب کمتر از 0/3 و 0/05 میلیگرم در لیتر برسد. اگرچه چندین روش برای جدا کردن آهن و منگنز آب وجود دارد ولی هوادهی و سپس صاف کردن روش متداول جداسازی آنها از آب است. هوادهی اکسیژن لازم برای تبدیل آهن و منگنز دو ظرفیتی به آهن و منگنز سه ظرفیتی نامحلول را فراهم می نماید.

بعد از هوا دادن مدتی آب را بحال خود می گذارند تا اکسیداسیون کامل انجام گیرد و سپس آب را از صافی عبور می دهند ( معمولا صافی های فشاری ) تا رسوبات آهن و منگنز از آب خارج شوند.

روش های کاهش آهن را در موارد زیر می توان خلاصه کرد:

• اصلاح PH که در تسریع اکسیداسیون موثر است.
• استفاده از عوامل موثر اکسیداسیون مثل هیپوکلریت و ازن و یا اکسیژن محلول
• کواگولاسیون و فلوکولاسیون
• ته نشینی ساده
• صاف کردن

اگر میزان آهن کمتر از 15 تا 20 میلی گرم در لیتر باشد قبل از کواگولاسیون به ته نشینی احتیاجی نیست. در غیر این صورت قبل از کواگولاسیون حتما ته نشینی مقدماتی را باید انجام داد.

املاح منگنز خیلی پایدار هستند و اگر در آبی مواد آلی موجود باشد عمل حذف منگنز با اشکال مواجه خواهد گردید. بهترین pH برای اکسیداسیون ترکیبات منگنز 9 تا 10.3 گفته شده است.

کلر و ترکیبات کلردار بهترین عوامل اکسیداسیون منگنز شناخته شده اند و حتی اگر این فلز بصورت ترکیبات آلی باشد کلر و ترکیبات آن قادر به اکسیداسیون آنها است اگر PH محیط بین 6.8 تا 8.4 باشد در حضور 0.5 میلی گرم در لیتر در مدت 1 تا 2 ساعت اکسیداسیون کامل منگنز انجام خواهد شد.

ترکیبات آهن دار نیز توسط کلر میتوانند اکسیده شوند ولی جداسازی آنها بدون کواگولاسیون – فلوکولاسیون و ته نشینی و احیانا صرف کردن امکان پذیر نیست.