Khử sắt trong nước

Sắt được tìm thấy phân bố rộng rãi trong cả nước mặt và nước ngầm ở hầu hết các khu vực địa lý, nhưng phổ biến nhất là trong nước ngầm. Trong nước ngầm với đặc điểm là yếm khí, độ PH thấp, sắt tồn tại ở trạng thái hòa tan hóa trị II, nồng độ có thể dao động từ < 1mg/l đến hơn 40 mg/l. Mặc dù thường ở dưới dạng hóa trị II sắt cũng có thể tồn tại ở hình thức khác  gây khó khăn và phức tạp trong việc lựa chọn phương pháp loại bỏ nó. Đó có thể là phức hợp hữu cơ như humic, fulvic hoặc axit tannic. Khi ở hình thức các phức hợp này rất khó khăn để loại bỏ sắt do lớp vỏ bảo vệ mà các phân tử hữu cơ cung cấp.

Trong nguồn nước mặt, sắt có thể xuất hiện do sự hình thành địa chất hoặc từ sự phân hủy vật liệu hữu cơ. Với nước mặt sắt tồn tại phần lớn ở trạng thái không hòa tan hóa trị III, các axit hữu cơ cũng thường xuyên có mặt nên sắt có thể tồn tại cả trong các phức hợp.

Các khử sắt trong nước

Một số phương pháp khử sắt trong nước như:

+ Khử sắt bằng phương pháp hóa lý

+ Khử sắt bằng nhựa trao đổi ion

+ Khử sắt bằng  sinh học

Phổ biến nhất là khử sắt bằng phương pháp hóa lý

Oxy hóa sắt: Nguyên lý của phương pháp này là oxy hóa sắt II thành sắt III và tách chúng ra khỏi nước dưới dạng hydroxit sắt III. Trong nước giếng khoan nhiều sắt sắt II bicacbonat là muối không bền, nó dễ dàng thủy phân thành sắt II hydroxit theo phản ứng:

Fe(HCO3)2 + 2H2O →Fe(OH)2 + 2 H2CO3

Nếu trong nước có oxy hòa tan, sắt II hydroxit sẽ bị oxy hóa thành sắt III hydroxit theo phản ứng:

4 Fe(OH)2 + 2 H2O + O2→ 4 Fe(OH)3

Sắt III hydroxit trong nước kết tủa thành bông cặn màu vàng và có thể tách ra khỏi nước một cách dễ dàng nhờ quá trình lắng, lọc

Bổ sung oxy vào trong nước nhờ làm thoáng bằng giàn mưa, tháp làm thoáng, sục khí

Ngoài ra với nước nhiễm sắt ở mức độ lớn có thể sử dụng hóa chất có tính oxy hóa mạnh như clorin, thuốc tím, ozone.

Trên thực thế việc sử dụng một chất oxy hóa bổ sung có thể không phù hợp cho một số ứng dụng  có yêu cầu nghiêm ngặt về hàm lượng clo còn trong nước sau xử lý vì có thể dẫn đến một hàm lượng clo còn sót lại dẫn đến phải xử lý khử clo trong nước. Sử dụng ozone có thể hạn chế do chi phí cao, ngoài ra sự dư thừa ozone trong nước có sự hiện diện của mangan sẽ tạo ra ion permanganat, kết quả là làm cho nước có màu hồng.

Sau quá trình oxy hóa, các oxit không hòa tan của sắt sẽ bị loại bỏ bằng quá trình lắng tại các bể lắng và lọc tại các bình lọc.

Khử sắt bằng nhựa trao đổi ion

Sắt có thể được loại bỏ bằng quá trình trao đổi ion sử dụng nhựa trao đổi ion cation mạnh hình thức natri. Tuy nhiên quá trình này chỉ được xem xét đến khi nước không có oxy và các chất oxy hóa, nước thô chứa một lượng nhỏ sắt.

Chu kỳ phản ứng trao đổi ion natri với sắt và mangan cũng tương tự như quá trình làm mềm nước bằng nhựa trao đổi ion. Ngoài việc loại bỏ sắt và mangan còn diễn ra trao đổi ion loại bỏ canxi và magie trong nước thô.

Để loại bỏ sắt  bằng nhựa trao đổi ion cần cân nhắc các  yếu tố sau:

+ Đặc tính của nước thô

+ Hàm lượng sắt trong nước thô

+ Kỹ thuật tái sinh nhựa

+ Phương pháp làm sạch hóa học và vật lý của nhựa trao đổi ion

Xem thêm: Xử lý nước có mùi hôi; xu ly nuoc gieng khoan nhiem sat

 

 loc nuoc gieng khoan