Ứng dụng ozone trong loại bỏ sắt và Mangan

Loại bỏ sắt và mangan  là một trong những ứng dụng phổ biến nhất đối với ozone trong hệ thống xử lý nước uống . Sắt và man và mangan dễ dàng bị oxy hoá bởi ozone. Ozone oxy hoá sắt  và mangan là một phản ứng cực kỳ nhanh. Trong nhiều các trường hợp, hàm lượng sắt và mangan cao có thể gây ra các vấn đề phiền toái , do đó sử dụng ozone sẽ giúp giảm hàm lượng sắt và ozone ở mức lý tưởng .  Bài viết dưới  đây sẽ giúp các bạn hiểu được nguyên tắc cơ bản của quá trình oxy hoá sắt và mangan với ozone, và một số những ứng dụng thực tế của khả năng hữu ích này.

Sắt và mangan 

Sắt và mangan là 2 nguyên tố hoá học có trong nước ( và nhiều nhất là nước giếng khoan)  Cả 2 loại chất này khi ở hàm lượng thấp đều không gây hại cho sức khoẻ tuy nhiên nếu hàm lượng cao vượt quá tiêu chuẩn cho phép sẽ gây khó chịu. Quần áo được giặt  bằng nước có hàm lượng sắt và mangan cao sẽ bị ố vàng hoặc có vết vàng đen do sắt và mangan  dính bám. Ngoài ra sắt và mangan cao cũng là nguyên nhân làm ố vàng, bẩn chậu rửa và những thiết bị trong nhà vệ sinh. Sự tồn tại hàm lượng sắt, mangan  cao sẽ nuôi sống và kích thích sự phát triển của vi khuẩn , những vi khuẩn này tạo thành màng nhầy dính bám vào thành ống, màng này có màu rỉ vàng, đối với sắt và đen đối với mangan , màng nhày bám dầy làm co hẹp diện tích ống dẫn làm nhỏ dòng chảy. Khi áp lực nước tăng cao, màng này bị bong ra và làm vẩn đục nước bởi các hạt cặn vàng,đen.

Cả sắt và manganese Mn(II) đều không hoà tan trong nước , do đó chúng có thể chảy qua màng lọc vì vậy cần đến 1 quá trình oxy hoá để biến chúng thành các hạt có thể tách rời  khỏi nước.

Quá trình oxy hoá sắt

Sắt Fe( II) bị oxy hoá thành Ferric Iron ( III) bằng ozone. Ferric  Iron Fe( III) sau đó thuỷ phân thành Fe( OH)3 là một hạt có thể được loại bỏ bằng những phương pháp lọc.

Sắt cũng có thể bị oxy hóa bởi oxy. Do sự oxy hóa sắt bởi oxy, một hệ thống Ozone để loại bỏ sắt có thể hiệu quả hơn khi nhu cầu ôzôn được tính toán là 0,43 mg ozone mỗi mg sắt. Quá trình oxy hóa sắt sắt chỉ đòi hỏi sự trao đổi điện tử và do đó là phản ứng nhanh. Tốc độ của phản ứng này thường sẽ tiêu thụ hầu như tất cả các ozone trong phản ứng oxy hóa sắt trước khi bất kỳ quá trình oxy hóa mangan.

Quá trình oxy hoá mangan

Mangan ( II) hoà tan oxy hoá bởi ozone  để tạo thành mangan dioxit MnO2, là một hạt có thể dễ dàng loại bỏ bằng các hình thức lọc. Quá trình này tiêu thụ 0.88 mg Ozone cho  mỗi mg Mangan . Tuy nhiên, quá trình oxy hoá mangan sẽ tạo thành permanganat hòa tan MnO 4 . Trong khi permanganate thường sẽ trở lại mangan dioxit MnO 2 theo thời gian (20-30 phút), tốt nhất là thiết kế một hệ thống loại bỏ mangan với liều lượng ozone thích hợp và tích hợp các biện pháp kiểm soát để ngăn chặn quá trình oxy hóa.

Lọc, loại bỏ sắt và mangan

Ozone sẽ oxy hoá sắt và mangan tạo thành các hạt không hoà tan, có thể dễ dàng lọc ra khỏi nước. Sắt và mangan được tích tụ trên bộ lọc, và sau một khoảng thời gian chúng ta có thể đem vệ sinh bộ lọc. ( hiện nay bộ lọc cát được sử dụng rộng rãi để loại bỏ sắt và mangan do thiết kế đơng giản bền có thể làm việc lâu dài ) Trong hệ thống sử dụng liên tục sẽ cần sử dụng 2 bộ lọc song song và thời gian chu kỳ vệ sinh ở lần tiếp theo.

Ứng dụng thực tế

Việc ứng dụng ozone để loại bỏ sắt và mangan đã được ứng dụng rất phổ biến trong nhiều năm. Phản ứng của ozone và các kim loại này là khá đơn giản. Tuy nhiên bạn cần phải cân nhắc, tính toán trước khi lắp đặt hệ thống ozone để loại bỏ sắt và mangan

Do phản ứng của ozone và sắt xảy ra rất nhanh , vì vậy bạn cần tính toán trước khi lắp đặt hệ thống. Đối với một số trường hợp bạn có thể tham khảo ví dụ về 1 sơ đồ hệ thống dưới đây

Sử dụng Ozone cho quá trình oxy hoá sắt và mangan là một giải pháp tuyệt  vời . Ozone có thể được thực hiện rất dễ dàng và đáng tin cậy không cần có chi phí bảo trì, hay chi phí hoạt động lớn. Tuy nhiên, ozone cũng có thể khó quản lý nếu không được cài đặt đúng cách. Sắt có thể  kết tủa từ dung dịch tại các địa điểm không mong muốn, và mangan có thể trở lại dioxit mangan và đi qua màng lọc ngay cả sau khi khử bằng ozone.

Vì vậy quan sát, nghiên cứu kỹ trước khi lắp đặt hệ thống. Nếu bạn cần hỗ trợ hãy gọi tới số: 02477788899 để được tư vấn tốt nhất hoàn toàn miễn phí.