حذف آهن و منگنز آب

آهن و منگنز در زمين خيلي فراوان هستند و بيشتر در آب هاي زير زميني يافت مي شوند. آهن دو ظرفيتي و منگنز دو ظرفيتي به چند دليل باعث شكايت مصرف كنندگان مي شوند. آبي كه بيش از 0/3 ميليگرم در ليتر آهن داشته باشد بر روي اكثر اجسام ايجاد لكه زرد متمايل به قرمز قهوه اي مي نمايد. آب هاي حاوي 1 ميليگرم آهن يا بيشتر در ليتر ظاهر ناخوشايند فلزي يا مزه دارويي داشته و كدر مي شوند. آهن بر روي سطح داخلي لوله ها، توري ها و شيرهاي چاه، ته نشين مي گردد.

منگنز به مقدار 0/1 ميليگرم در ليتر ايجاد لكه سياه رنگ كرده و ساير مسائل و مشكلات آهن در آب را بوجود مي آورد. آبي كه آهن و منگنز دارد لكه هاي رنگي از قهوه اي پر رنگ تا سياه ايجاد مي نمايد.

باكتري آهن

باكتري آهن در آب رودخانه، چاه، درياچه ها، آب هاي زيرزميني ديده مي شود و ممكن است بصورت تنها و يا در اجتماع با ساير ميكروارگانيسم ها زندگي نمايند. معمولا آبي كه باكتري آهن داشته باشد كمي كدر بوده و رنگ آن قرمز و بوي نامطبوعي دارد. و اگر مقدار آهن زيادتر از حد معمول باشد رنگ آب قرمز آجري و بوي آن زننده تر خواهد بود. علاوه بر رنگ و بو، باكتري هاي آهن با تجمع خود در مجاري آبرساني گاهي باعث گرفتگي لوله ها شده و اين گرفتگي ها در شير، پمپ ها و بعضي ادوات آبرساني نيز ديده شده است. و اين رسوبات حاصل از تجمع باكتري هاي آهن گاهي بصورت لايه هاي سخت و چسبنده و گاهي بصورت لايه هاي خميري بجدار كانال و لوله هاي آبرساني مي چسبند.

فرق عمده باكتري آهن با ساير باكتري ها در اين است كه باكتري هاي آهن مقادير عظيمي آهن در خود ذخيره كرده و در محل زندگي خود اين آهن بصورت رسوب ته نشين مي شود. و باعث كدورت و رنگي شدن آب مي شوند

باكتري آهن اغلب در حرارت هاي پايين قادر به ادامه حيات بوده و pH مناسب براي زندگي باكتري آهن بين 5/5 تا 8/5 است و بيشتر در نقاط تاريك و دور از نور زندگي مي كنند.

براي حل مشكل فوق، غلظت آهن و منگنز در آب بايد به ترتيب كمتر از 0/3 و 0/05 ميليگرم در ليتر برسد. اگرچه چندين روش براي جدا كردن آهن و منگنز آب وجود دارد ولي هوادهي و سپس صاف كردن روش متداول جداسازي آنها از آب است. هوادهي اكسيژن لازم براي تبديل آهن و منگنز دو ظرفيتي به آهن و منگنز سه ظرفيتي نامحلول را فراهم مي نمايد.

بعد از هوا دادن مدتي آب را بحال خود مي گذارند تا اكسيداسيون كامل انجام گيرد و سپس آب را از صافي عبور مي دهند ( معمولا صافي هاي فشاري ) تا رسوبات آهن و منگنز از آب خارج شوند.

روش هاي كاهش آهن را در موارد زير مي توان خلاصه كرد:

• اصلاح PH كه در تسريع اكسيداسيون موثر است.
• استفاده از عوامل موثر اكسيداسيون مثل هيپوكلريت و ازن و يا اكسيژن محلول
• كواگولاسيون و فلوكولاسيون
• ته نشيني ساده
• صاف كردن

اگر ميزان آهن كمتر از 15 تا 20 ميلي گرم در ليتر باشد قبل از كواگولاسيون به ته نشيني احتياجي نيست. در غير اين صورت قبل از كواگولاسيون حتما ته نشيني مقدماتي را بايد انجام داد.

املاح منگنز خيلي پايدار هستند و اگر در آبي مواد آلي موجود باشد عمل حذف منگنز با اشكال مواجه خواهد گرديد. بهترين pH براي اكسيداسيون تركيبات منگنز 9 تا 10.3 گفته شده است.

كلر و تركيبات كلردار بهترين عوامل اكسيداسيون منگنز شناخته شده اند و حتي اگر اين فلز بصورت تركيبات آلي باشد كلر و تركيبات آن قادر به اكسيداسيون آنها است اگر PH محيط بين 6.8 تا 8.4 باشد در حضور 0.5 ميلي گرم در ليتر در مدت 1 تا 2 ساعت اكسيداسيون كامل منگنز انجام خواهد شد.

تركيبات آهن دار نيز توسط كلر ميتوانند اكسيده شوند ولي جداسازي آنها بدون كواگولاسيون – فلوكولاسيون و ته نشيني و احيانا صرف كردن امكان پذير نيست.