Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường 1 - Chương 13: Fe và Mn
Fe vaø Mn
Saét trong thieân nhieân
Nöôùc maët: ôû daïng ferric Fe3+ Æ caën lô löõng
Fe cao Æ muøi tanh, caën ñuïc maøu vaøng Æ naâu
Thaønh phaàn phoå bieán trong nöôùc ngaàm
Nöôùc ngaàm: (maïch trung hoaëc saâu):daïng hoøa tan Ferrous
(Fe(HCO3)2, FeSO4
Haøm löôïng saét trong nöôùc ngaàm 0.5 - 50 mg/l
Fe trong nöôùc ngaàm ôû daïng hoøa tan, Ferric (Fe2+) (trong
Fe coøn toàn taïi ôû daïng phöùc höõu cô
Fe(OH)3 ôû daïng khoâng tan (caën lô löõng/keo) Æ loïai boû
baúng phöông phaùp loïc
Daïng khoâng tan khaùc: magnetite Fe3O4; goethite
FeOOH; hematite Fe2O3
1
Caùc vaán ñeà lieân quan vôùi Fe trong caáp nöôùc
Khoâng aûnh höûong xaáu ñeán söùc khoûe
Fe laø nguyeân toá caàn thieát cho chaát dinh döôõng con
ngöôøi (minimum daily requirement for humans 10 - 50 mg/day)
Toác ñoä haáp thuï Fe toái ña moãi ngaøy (Provisional Maximum
Tolerable Daily Intake PMTDI) laø 0.8 mg Fe / kg troïng löôïng
cô theå (by JECFA as a precaution);
(giaû söû 10% of PMTDI Î löôïng saét toái ña trong nöôùc
uoùng chaáp nhaän ñöôïc laø 2 mg/l)
(JECFA- FAO/WHO expert committee on Food Additives)
2
1
Caùc vaán ñeà lieân quan vôùi Fe trong caáp nöôùc
Maøu naâu ñoû sau khi suïc khí
Muøi tanh, ngöôõng khoâng gaây muøi vaø maøu:
0.04 mg/l ( Faust & Aly, 1999)
Gaây oá quaàn aùo vaø thieát bò veä sinh
Söï sinh truôûng cuûa vi sinh Fe trong heä thoáng caáp
nöôùc Î Taêng ñoä ñuïc, chi phí duy tu ñöôøng oáng
3
Guidelines for Iron in Drinking Water
WHO (1996)
WHO (2004)
0.3 mg/l Guideline value
no guideline value
mg/l)
Dutch Water Supply Companies < 0.03 mg/l
(recommendation)
4
2
Caùc phöông phaùp khöû saét
Oxi hoùa vaø loïc nhanh
Oxidation O2 (Aeration)
Loïc ñaù voâi
Loïc xuùc taùc (Manganese Green Sand)
Trao ñoåi ion (e.g. zeolite softener)
5
c Khöû Fe
c oxit mangan:
p (<5).
MnO.Mn2O7 + 4 Fe(HCO3)2 + 2H2O Æ 3MnO2 + 4 Fe(OH)3 + 8 CO2
3MnO2 + O2 Æ MnO.Mn2O7
ng KMnO4
ng MnO.Mn2O7
Duøng hoaù chaát:
Chaát oxy hoaù maïnh: Chlorine, KMnO4, O3
2 Fe2+ + Cl2 + 6H2O Æ 2 Fe(OH)3 + 2Cl- + 6 H+
1 mg Fe2+ n 0.64 mg Cl2
m đi 0.018 meq/l
c)
DO: 4 Fe(HCO3)2 + O2 + Ca(HCO3)2 + 9 Ca(OH)2 Æ 4 Fe(OH)3 + 10
CaCO3 + 12 H2O
DO: Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 Æ FeCO3 + CaCO3 + H2O
6
3
c Khöû Fe
ng:
Oxy hoùa saét II Æ Saét III keát tuûa
Taùch caën Fe keát tuûa baèng phöông phaùp laéng v loïc
2+ 3- 2 23 2 2
Oxy hoùa Fe phuï thuoäc vaøo:
pH thaáp Æ toác ñoä oxy hoùa giaûm
DO, nhieät ñoä
CO2 , ñoä kieàm
L p VL l c xuùc taùc:
QT
ng Î
Fe (OH)3 Î
Fe
(III), Fe(OH)2
Fe(II).
c
7
Phương pháp làm thoáng (tt)
Laøm thoaùng Æ (kieàm hoùa) Æ lắng tiếp xúc Æloïc:
9 Saét cao và kết hợp khử cứng
9 Kieàm hoùa baèng voâi, xuùt
9 Lắng tiếp xúc: thời gian lưu 30-45 phút, tạo điều kiện quá trình
oxy hoá diển ra hoàn toàn và giử lại cặn lắng được
9 Loïc nhanh coù toác ñoä loïc < 7m/h
Voâi
Töø gieáng
Loïc
chænh pH
Laøm
thoaùng
Laéng tieáp xuùc
8
4
Khöû Mn
9 Thực tế khử Mn đựơc tiến hành song song với khử sắt;
9 Mn trong nöôùc ngaàm ôû daïng Mn2+ hoaëc MnOH+
9 Mn (II) Æ Mn (III) vaø Mn (IV) keát tuûa
9 Laøm thoaùng: 2 Mn(HCO)3 + O2 + 6H2O Æ 2 Mn(OH)4 + 4H+ + 4
-
HCO3
9 Oxy hoùa Mn xaûy ra nhanh ôû pH > 8 khi coù chaát xuùc taùc MnO2.
Chaát xuùc taùc naøy hình thaønh trong qtrình loïc do söï oxy hoùa
chaäm Mn (II) thaønh MnO2 treân beà maët loïc theo phaûn öùng:
Mn2+ + MnO2 Æ MnO2.Mn2+
MnO2.Mn2+ + O2 Æ 2MnO2
Î hình thaønh caùt ñen
9
Khöû Mn
9 Laøm thoaùng Æ loïc
9 Chaát oxyhoùa maïnh Æ laéng (coù/khoâng) Æ loïc:
Mn2+ + 2ClO2 + 2H2O Æ MnO2 + 2O2 + 2Cl- + 4H+
1 mg Mn2+ caàn 2.5 mg ClO2
9 Ozon:
Mn2+ +O3+H2O Æ MnO2+O2+2H+
10
5
5 trang
9920
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường 1 - Chương 13: Fe và Mn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_ky_thuat_moi_truong_1_chuong_13_fe_va_mn.pdf
