حذف آهن از آب آشامیدنی

زمان مورد نیاز برای مطالعه: 5 دقیقه

حذف آهن از آب آشامیدنی

حذف آهن از آب آشامیدنی دارای روش های ویژه ای می باشد که در این محتوا به آن اشاره خواهد شد. در بخش آزمایشگاه شرکت آب راهبر محاسب (آبرام) آزمایش آهن آب و سایر فلزات موجود در آب آزمایش می شود. اگر در آب میزان آهن و سایر فلزات از رنج استاندارد بالا باشد، بخش فنی شرکت آب راهبر محاسب می توانند راهکارهای مناسب برای حذف آهن و سایر فلزات از آب ارائه دهند. این بخش دستگاه های تصفیه آب RO جهت بهبود کیفیت آب را نیز طراحی و تولید می کنید.

 

حذف آهن از آب آشامیدنی

آهن از عناصری است که ترکیبات مختلف آن در آب وجود دارد. ترکیبات آهن در آب به دو صورت دو ظرفیتی (فرو) و سه ظرفیتی (فریک) می باشند. ترکیبات فریک شکل کاملاً اکسید شده ترکیبات فرو می باشند. ترکیبات آهن موجود در آب های سطحی بیش تر به صورت فریک می ­باشند، زیرا در اثر مجاورت آب با هوا، اکسیژن کافی موجود در آب، ترکیبات آهن را به طور کامل اکسید می کند. ترکیبات موجود در آب چاه معمولاً به صورت فرو می باشند. در اثر تماس آب چاه با هوا، ترکیبات فرو به فریک تبدیل می گردند.

حضور قابل توجه آهن در آب ها بسته به میزان غلظت آنها موجب ایجاد رنگ زرد مایل به قهوه ای می شود. وجود ترکیبات آهن در آب سبب ایجاد مزه نامناسب می گردد. اگر برای شست و شوی لباس استفاده شود موجب ایجاد لکه های رنگی می شود. این ترکیبات به لایه حفاظتی و بهداشتی لوازم و ظروف آسیب می رساند. غلظت بالای ترکیبات آهن می تواند سبب ایجاد رسوب در لوله ها و تجهیزات صنعتی شود. حضور ترکیبات آهن در آب خروجی یک سیستم می تواند نشان دهنده وجود خوردگی باشد. حد مجاز آهن برای آب های آشامیدنی ppm 0.3 و برای آب های صنعتی محدوده ppm 0.005 الی ppm  0.3 می ­باشد. آهن را به شیوه های مختلف می ­توان از آب جدا کرد که روش ­های متداول در ادامه بیان می ­شود.

 

روش های حذف آهن از آب:

الف) اکسیداسیون، ته ­نشینی و صاف کردن:

روش متداول برای اکسیداسیون، هوادهی آب می ­باشد. در هنگام هوادهی ابتدا گاز کربنیک از آب خارج می ­شود که این امر موجب بالا رفتن pH می ­گردد. افزایش pH خود عامل رسوب کردن هیدروکسید فرو در غیاب اکسیژن است، ولی چون حلالیت هیدروکسید فریک بسیار کمتر می باشد اکسیداسیون ترکیبات فرو به فریک به کمک دمیدن اکسیژن برای ایجاد رسوب مناسب تر است. بر اساس واکنش داده شده ترکیبات فرو به فریک تبدیل می گردند.

 

با توجه به واکنش بالا، مقدار  ppm 0.15 اکسیژن می تواند ppm ۱ آهن فرو را اکسید نماید. ذرات آهن اکسید شده حالت کلوئیدی دارند و دیر ته ­نشین می شوند. بنابراین بهتر است کـه بعـد از فرآیند هوادهی از یک حوضچه برای ته نشین سازی ذرات و یا از یک فیلتر برای جداسازی استفاده نمود. pH مناسب برای راسب شدن آهن حدود 7.5 می ­باشد که اگر به کمک هوادهی pH  آب بـه مقـدار مناسب نرسد باید قبل از هوادهی به میزان مناسب مواد قلیایی به آب افزوده شود.

حضور برخی از مواد آلی در آب که با آهن ایجاد کمپلکس می ­نمایند، تأثیر نامطلوب در اکسیداسیون دارند و در نتیجه اکسید کننده ­هایی مثل اکسیژن عمل نخواهند کرد. در چنین شرایطی از اکسید کننده های قوی تر مثل کلر یا پرمنگنات استفاده می گردد. به کار بردن پتاسیم پرمنگنات علاوه بر تسریع در عمل اکسیداسیون، كيفيت لخته گذاری و ته نشینی را بهبود می بخشد، زیرا آهن اکسید شده هسته اولیه تشکیل لخته را به وجود می آورد. استفاده از کلر موجب افزایش هزینه می گردد. کلر در pH پائین تر از pH لازم برای هوادهی هم تأثیر بسیار خوبی دارد. واکنش کلر در اکسیداسیون آهن به صورت زیر است.

 

باید در نظر داشت که استفاده از پرمنگنات پر هزینه و مشکل ­زا است، زیرا افزودن بیش از حد آن در آب موجب ایجاد رنگ ارغوانی در آب می گردد.

 

 ب) منعقدسازی، ته­ نشینی و صاف کردن:

وجود مواد آلی در آب با ایجاد کمپلکس آهن مانع رسوب کردن آهن می شود. لذا فرآیند هوادهی بازده مناسبی ندارد. استفاده از کلر نیز به دلیل گرانی و عدم تاثیر مناسب کارآیی چندانی ندارد. در این گونه موارد، استفاده از مواد منعقد کننده مثل آلـوم بهترین راه است. پس از افزودن مواد منعقد کننده، ترکیبات آهن در حوضچه های ته نشینی رسوب کرده و از آب جدا می گردد.

 

ب) انجام فرآیند نـرم سـازی (آب آهک / سدیم کربنات):

فرآیند نرم سازی توسط آب آهک / سدیم کربنات موجب کاهش قابل توجهی در مقدار آهن می گردد. زیرا هنگام افزودن این مواد به آب pH بـه انـدازه کافی افزوده می شود و ترکیبات فرو به فریک تبدیل می شوند و رسوب می کنند. عمـل هوادهی پیش از انجام فرآیند نرم سازی، اکسیژن لازم را برای تبدیل ترکیبات فرو به ترکیبات فریک فراهم می سازد.

 

ت) کاربرد رزین های تعویض یونی:

ترکیبات فرو را می توان توسط رزین های کاتیونی از آب جـدا کـرد ولی حضور تركيبات فریک موجب ایجاد رسوب روی رزین ها می شود، بنابراین لازم است آبی که وارد رزین ها می گردد، فاقد ترکیبات فریک باشد. رزین های کاتیونی بیشتر برای حذف یون های آهن موجود در آب چاه استفاده می شود. در این صورت لازم است از تماس این آب با هوا جلوگیری شود. فرمول حذف یون فرو توسط تبادل کننده های کاتیونی سدیمی به صورت زیر است.

 

برای احیای رزین ها و آزاد کردن یون های آهن از آب نمک استفاده می گردد.

 

رزین های تبادل کننده هیدروژنی نیز برای جداسازی یون های فرو از آب به کار می روند. برای احیای این رزین ها از سولفوریک اسید استفاده می شود.

 

 ث) صافی های تماسی (Contact filtration):

صافی ­های تماسی عامل اکسیداسیون و حذف ترکیبات آهن می باشند. این صافی ها به دو صورت وجود دارند.

  • صافی های تماسی نوع اول:

این صافی ها به عنوان کاتالیزور برای اکسیداسیون آهن توسط اکسیژن به کار می روند.

 

  • صافی های تماسی نوع دوم:

این صافی ها عامل اکسیداسیون آهن را نیز در اختیار آن قرار می دهند. آب ورودی به صافی های تماسی باید دارای شرایط زیر باشد:

_ عدم وجود هیدروژن سولفید.

_ عدم وجود مواد آلی.

_ وجود مقدار کافی اکسیژن.

_ وجود pH مناسب (حدود 6.5).

زئولیت های منگنز نوعی از این صافی ­ها می ­باشند که تنها موجب اکسیداسیون آهن می شوند و نمی ­توانند سختی آب را کاهش دهند. اکسید منگنز موجود در این رزین ها عامل اصلی اکسیداسیون آهن است.

این رزین ها را می توان توسط پتاسیم پرمنگنات احیاء کرد.

 

حذف منگنز از آب

منگنز به همراه آهن در آب وجود دارد ولی مقدار آن بسیار کمتر از آهن می باشد. منگنز بیشتر در آب چاه ها و به صورت دو ظرفیتی وجود دارد و مانند آهن رسوب می کند. منگنز هیدروکسید در درون لوله ها، رسوب قهوه ای یا سیاه رنگ به وجود می آورد.

روش های حذف منگنز مشابه آهن است ولی منگنز برای راسب شدن به pH بالاتری نیاز دارد و به راحتی آهن اکسید نمی شود. اکسیداسیون منگنز دو ظرفیتی به منگنز چهار ظرفیتی بر اساس واکنش زیر انجام می شود.

 

به منظور حذف منگنز توسط زئولیت سدیم باید از اکسید شدن منگنز قبل از ورود به زئولیت جلوگیری شود، زیرا رسوب منگنز موجب مسدود شدن منافذ زئولیت می گردد.

مقالات پیشنهادی

آزمایشگاه آب و خاک کرج

آزمایشگاه آب و خاک کرج

 آزمایشگاه آب و خاک کرج آزمایشگاه آب و خاک کرج شرکت آبرام در حکیمیه ، پردیس شهید عباسپور دانشگاه شهید بهشتی واقع شده است. این آزمایشگاه مجهز به تجهیزات پیشرفته جهت اندازه گیری مواد مغذی مورد نیاز گیاه در خاک می باشد. این پارامتر ها شامل نیتروژن کل خاک ، فسفر کل خاک ، پتاسیم […]

روش کار با دستگاه اسپکتروفتومتر

روش کار با دستگاه اسپکتروفتومتر لازمه روش کار با دستگاه اسپکتروفتومتر ابتدا جداکردن عوامل مزاحم از محلول می باشد. براي تعیین مقدار یک ماده باید سعی کنیم حتی المقدور مواد مزاحم را از محیط آزمایش دور کنیم. تا از پیدایش رنگهاي بیگانه و مزاحم جلوگیري گردد. براي این منظور در اغلب اندازه گیري ها به […]

چک لیست استخر

چک لیست استخر : چک لیست استخر به منظور بهره برداري از استخر می باشد که براي اولين بار تنها پس از صدور مجوز قـانوني توسـط مرجـع صـادر كننـده مجـوز امكان پذير بوده و براي هر زمان ديگركه قرار است مورد استفاده شناگران قرار گيرد بايد مـوارد ذيـل تحـت نظارت مديريت استخر مورد تاييد و بازرسي […]

اندازه گیری مواد آلی آب

اندازه گیری مواد آلی آب اندازه گیری مواد آلی آب بمنظور اندازه گیری مواد و سموم شیمیایی در آب مانند حشره کش ها ، آفت کش ها و نظایر آنها در منابع آب آشامیدنی یکی از شاخص های مهم در تعیین آلایندگی آب می باشد. این سموم شامل آلدرین ، آندرین، هپتا کلر، هپتاکلرپوکسید ، […]

نحوه کلرزنی آب چاه

نحوه کلرزنی آب چاه : نحوه کلرزنی آب چاه با توجه به اندازه گيري حجم آب به ازاي هر متر مكعب 3 تا 5 گرم كلر به آب چاه اضافه ميشود. نحوه کلرزنی آب چاه به طريقه كوزه گذاري 12 ليتر تهيه ميشود : الف) ابتدا يك كوزه (گلي) بدون لعاب به حجم 15 ب) مقدار […]

آب سالم در شرایط اضطراری

آب سالم در شرایط اضطراری: پس از بروز بلایا و حوادث غيرمترقبه، یكي از مهمترین مسائلي که در زمينه حفظ سلامت عمومي مورد توجه قرار مي گيرد، آب سالم آشاميدني است. با اینحال دفع بهداشتي فاضلاب داراي اولویت کمتري نسبت به مراقبت هاي بهداشتي و تأمين آب و غذاي سالم در شرایط اضطراري نبوده،چرا که بسياري از […]

پارامترهای کیفی آب

پارامترهای کیفی آب پارامترهای کیفی آب را میتوان با سه مؤلفه اصلي هیدرودینامیكي، فیزیكي – شیمیایي و زیستي به طور کامل توصیف نمود. ارزیابیهای کیفي آب، بر مبناي پایش مناسب این مؤلفه ها صورت میگیرد.  هر بدنه آب شیرین داراي الگوي خاصي از ویژگیهای فیزیكي- شیمیایي است که عمدتاً ناشي از شرایط آب و هوایي ، […]

اثرات فلزات سنگین بر سلامتی انسان

اثرات فلزات سنگین بر سلامتی انسان : برای ارزیابی اثرات فلزات سنگین بر سلامتی انسان که بیشترین سمیت را دارند عبارتند از: آرسنیک، باریم، کادمیوم، سرب، جیوه و کرم. وارد شدن بیش از اندازه این فلزات به بدن باعث ایجاد عوارض و صدماتی چون: اختلالا عصبی، گوارشی، استخوانی، اختلال در عمل آنزیمها، کلیه ها، بیضه، مراکز خون […]

نیترات در آب

نیترات در آب از نظر علمي نیترات در آب محصول نهايي تثبيت هوازي تركيبات نيتروژن دار به عنوان پايدارترين تركيب اكسيژن دار آنها محسوب مي شود.  نیترات به مقدار زياد در آب محلول است. از نظر شيميايي اين تركيب واكنش پذير نبوده و تنها ميكروب ها قادر به احياي آن به نيتريت هستند. در آب هاي […]

آزمایش منگنز آب

آزمایش منگنز آب

آزمایش منگنز آب: هدف از آزمایش منگنز آب ، ارائه ی روشی برای اندازه گیری منگنز کل(که شامل منگنز محلول، معلق و ترکیبات آلی حاوی منگنزاست ) موجود درآب های سطحی و آشامیدنی با استفاده از روش طیف سنجی است.این روش برای اندازه گیری منگنز درگستره ی غلظتی0.01 تا 5 میلی گرم در لیترکاربرد دارد. برای آزمایش منگنز […]

نظرات کاربران

ارسال دیدگاه
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • مجموع دیدگاهها: 0
  • در انتظار بررسی: 0
  • انتشار یافته: 0

نظرات بسته شده است.

سوالی دارید؟ منتظر تماس شما هستیم

برای دریافت مشاورۀ رایگان، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید