یکی از املاحی که در آبهای زیرزمینی به وفور یافت می‌شود آهن و منگنز می‌باشد که دلیل به وجود آمدن این نوع املاح در آب وجود بسترهای سنگی در داخل زمین می‌باشد که با عبور آب و تماسی که با این نوع سنگهای زیرزمینی داشته سبب به وجود آمدن آهن و منگنز در آب می‌شود. میزان غلظت آهن و منگنز در آب ها به مدت زمانی که آب با این نوع سنگ ها در تماس می‌باشد بستگی دارد.
آبهای چشمه و چاه دارای بیشترین مقدار آهن و منگنز می‌باشد که با چشم غیر مسلح دیده نمی‌شود و وقتی به آب نگاه می کنیم عملا آبی صاف و بدون آلودگی را می بینیم اما در صورتی که با اکسیژن ترکیب شوند به سرعت لکه‌هایی را که اغلب نارنجی یا قهوه ای و یا سیاه می‌باشند را ایجاد می کنند که لکه‌های سیاه ایجاد شده ناشی از وجود منگنز در آب می‌باشد و لکه‌های قهوه ای و نارنجی ایجاد شده به دلیل وجود آهن در آب می‌باشد.
با توجه به استاندارد آب آشامیدنی آهن و منگنز خطری برای سلامتی انسان ندارند فقط طعم تلخ فلز و ایجاد لکه مشکلاتی هستند که در این نوع آب ها دیده میشوند.طبق استاندارد بین المللی مقدار آهن موجود در آب از 0.3ppm و منگنز از 0.05ppm نباید بیشتر باشد.
روشهای حذف آهن و منگنز از آب
برای حذف آهن و منگنز از آب راههای مختلفی وجود دارد که در زیر به طور کامل به تشریح آنها می پردازیم.
- سختی گیر رزینی
- اضافه کردن پلی فسفات
- فیلترهای اکسید کننده
- اکسیداسیون و سپس فیلتراسیون
- هوادهی
- ازن زنی
- کربن کاتالیزوری
استفاده از سختی گیر رزینی
یکی از رایج ترین روشهای حذف آهن و منگنز از آب استفاده از سختی گیر تعویض یونی می‌باشد که علاوه بر آهن و منگنز – کلسیم و منیزیم را نیز از آب حذف می کند.طرز عملکرد و نحوه حذف آهن و منگنز به این صورت می‌باشد که یونهای سدیم با آهن و منگنز موجود در آب جایگزین شده و سپس این آهن و منگنز جذب شده توسط بکواش از طریق لوله تخلیه از سیستم سختی گیر خارج شده و راهی لوله فاضلابی میشوند.
در صورتی که آهن و منگنز قبل از ورود به سختی گیر با کلر و هوا که جز مواد اکسید کننده می‌باشد در تماس باشند دیگر نمی توان از سیستم سختی گیر استفاده کرد چون آهن و منگنز اکسید شده بر روی رزین رسوب می کند و سبب آسیب رساندن به رزین می‌شود پس بهتر است به جای سختی گیر از فیلتراسیون استفاده شود.
اضافه کردن پلی فسفات
اگر مقدار آهن موجو در آب از 2 ppm کمتر باشد استفاده از این روش مقرون به صرفه تر می‌باشد در این روش فسفات به داخل آب به وسیله پمپ تزریق می‌شود که باید در مقدار تزریقی فسفات به آب دقت لازم را انجام داد چون در صورت تزریق اضافی این ماده به آب سبب افزایش لزجت آب و حتی باعث ایجاد مشکلاتی در بدن انسان ها از جمله اسهال خواهد شد. تنها مشکلی برای این روش می توان در نظر گرفت عدم حذف منگنز از آب می‌باشد.
فیلترهای اکسید کننده
آهن و منگنز توسط این فیلترها اکسید شده و فیلتر میشوند در این روش از فیلترهای مختلفی مانند: birm و greensand استفاده می‌شود که این فیلترها ابتدا باعث اکسید شدن آهن و منگنز میشوند و سپس به صورت فیزیکی آهن و منگنز اکسیدشده ی محلول در آب را حذف میکنند.
اکسیداسیون و سپس فیلتراسیون
اگر میزان آهن و منگنز موجود در آب بیشتر از 10 ppm باشد. بهترین روش برای اینکار ابتدا اکسیدکردن و سپس فیلتر کردن می‌باشد. در این روش با تزریق یک ماده شیمیایی در آب سبب اکسید شدن آهن و منگنز موجود در آب شده و سپس با فیلتراسیون فیزیکی آهن و منگنز اکسید شده از آب جدا میشوند.
از جمله موادی که می‌شود به آب تزریق کرد برای اکسید کردن آهن و منگنز: کلر، پرمنگنات پتاسیم و پروکسید هیدروژن
تزریق هوا به آب
در این روش هوا را به داخل آب تزریق می کنند تا سبب اکسید شدن آهن و منگنز شود و سپس با استفاده از فیلتراسیون سبب حذف آهن و منگنز می‌شود این روش هزینه اولیه خرید دستگاه نسبت به سایر روش ها بیشتر ولی هزینه نگهداری آن نسبت به روشهای دیگر کمتر است
سیستم کربنهای کاتالیزوری
اگر مقدار آهن محلول در آب کمتر از 1ppm باشد از روش کربن کاتالیزوری استفاده می کنیم که عمل اکسید کردن و فیلتر کردن را به صورت همزان انجام می دهد. این روش به دلیل اینکه مواد شیمیایی به آب تزریق نمی‌شود پس نیاز به بکواش نداردو هزینه نگهداری کمتری را دارا می‌باشد.
تزریق ازن
ازن خروجی از دستگاه ازن ژنراتور مانند کلر یکی از مواد شیمیایی برای اکسید کردن مواد داخل آب به کار برده می‌شود ولی چون ازن بسیار ناپایدار بوده باید در محل مورد استفاده تولید شده و به داخل آب تزریق شود و مواد اکسید شده توسط یک فیلتراسیون از آب جدا میشوند. دستگاههای ازن زن علاوه بر حذف آهن و منگنز قادر به حذف کردن سایر مواد محلول در آب مانند فلزات و باکتری ها میشوند و هزینه بالاتری نسبت به سایر روشهای موجو دارند.
سلام و درود بر شما با توضیحات کاملتون
با سلام مطالب بسیار سودمندی بود. سپاسگزارم
در صورت امکان در خصوص روش هوادهی و تجهیزات مورد استفاده در این روش هم مطالب بیشتری ارائه بفرمایید.