Besi dan mangan menyebabkan noda dan rasa di air. Mereka dapat dihapus dengan beberapa proses perawatan yang dijelaskan dalam artikel ini
Sumber Besi dan Mangan
Sumber alami zat besi dan mangan lebih umum ditemukan di sumur yang lebih dalam dimana air telah bersentuhan dengan batu untuk waktu yang lebih lama. Di wilayah pertambangan batubara negara, logam-logam ini juga dapat terjadi dari kegiatan penambangan dalam dan darat. Besi dan mangan sering terjadi bersamaan di air tanah tapi mangan biasanya terjadi pada konsentrasi yang jauh lebih rendah daripada zat besi.
Baik zat besi dan mangan mudah terlihat dalam persediaan air minum. Keduanya menanamkan rasa logam yang kuat ke air dan keduanya menyebabkan pewarnaan. Air yang berasal dari sumur dan mata air dengan besi dan / atau mangan yang tinggi mungkin tampak pada awalnya berwarna tapi oranye-coklat (besi) atau hitam (mangan) noda atau partikel dengan cepat muncul saat air terkena oksigen (lihat Pengujian Air).
Meskipun besi dan mangan dapat terjadi di sumur dan mata air di seluruh Pennsylvania, mereka paling sering terjadi di wilayah utara dan barat. Sebuah survei oleh Penn State menemukan konsentrasi besi yang berlebihan pada 17% persediaan air pribadi yang disimpan di negara bagian tersebut.
Standar Air Minum
Besi dan mangan bukan masalah kesehatan dalam air minum. Sebagai gantinya, keduanya memiliki standar air minum sekunder atau yang direkomendasikan karena menyebabkan masalah estetika yang membuat air tidak diinginkan untuk digunakan di rumah dan rasa logam yang pahit sehingga air tidak enak untuk dikonsumsi manusia dan hewan ternak.
Besi juga bisa menyebabkan noda oranye atau coklat di bak cuci dan di binatu. Mangan sering menghasilkan noda hitam padat atau padat. Untuk alasan ini, disarankan agar minum air putih tidak melebihi 0,3 mg / L (atau 0,3 bagian per juta) zat besi dan kurang dari 0,05 mg / L mangan. Ingatlah bahwa sistem air pribadi yang melayani rumah individu tidak tunduk pada standar air minum negara bagian atau federal. Dengan demikian, standar ini hanya memberikan panduan pengelolaan yang tepat dari jenis persediaan air ini.
Adanya noda, partikulat, dan rasa logam seringkali membuat jelas bahwa besi dan mangan hadir dalam persediaan air bahkan tanpa pengujian air. Tetap saja, ini adalah ide bagus untuk menguji air Anda untuk menentukan konsentrasi pasti masing-masing logam ini. Konsentrasi akan menentukan pilihan pengolahan air yang paling praktis dan ekonomis untuk memecahkan masalah.
Selain konsentrasi, penting juga menentukan bentuk besi dan mangan. Jika air yang dikumpulkan dari sumur atau pegas pada awalnya jelas tapi kemudian membentuk partikel padat oranye atau coklat dari waktu ke waktu, besi dan mangan dilarutkan dalam air. Ini dikenal sebagai 'berkurangnya' bentuk logam-logam ini. Terlarut atau berkurangnya besi dan mangan yang paling umum terjadi di air tanah dengan pH kurang dari 7.0.
Terkadang, partikel padat besi dan mangan akan segera terlihat di air dari sumur atau pegas. Dalam hal ini, logam sudah dalam bentuk teroksidasi. Hal ini lebih sering terjadi pada persediaan air pH yang lebih tinggi atau dimana oksigen tersedia di air, seperti musim semi dangkal.
Jika Anda melihat noda oranye atau coklat dengan air atau rasa logam, Anda harus mengatur agar air Anda diuji untuk besi dan / atau mangan. Besi dan mangan adalah polutan air biasa yang bisa diuji oleh banyak laboratorium komersial di Pennsylvania. Minta air Anda benar-benar diuji di laboratorium yang terakreditasi DEP untuk membuat rencana pengobatan secara keseluruhan; lihat Pengujian Air untuk informasi lebih lanjut.
Melepaskan Besi dan Mangan dari Air
Besi dan mangan dapat dikeluarkan secara efektif dari air dengan menggunakan sejumlah proses pengobatan tergantung pada bentuk dan konsentrasi logam. Karena besi dan mangan adalah masalah estetika yang mempengaruhi semua potensi penggunaan air, mereka harus dikeluarkan dari semua air yang masuk ke rumah menggunakan alat perawatan Point-of-Entry (POE).
Bila beberapa proses perawatan berlaku untuk masalah Anda, pastikan Anda berbelanja dan membandingkan unit dan harga perawatan di antara beberapa dealer terkemuka yang membawa berbagai perangkat perawatan. Pastikan untuk memahami persyaratan perawatan untuk setiap unit dan dapatkan garansi tertulis untuk perangkat yang Anda putuskan untuk membeli. Lihat Tip untuk Membeli Alat Pengolahan Air untuk panduan lebih lanjut.
Pelunakan Air (Ion Exchange)
Pelunak air konvensional terkadang efektif untuk menghilangkan besi dan sejumlah kecil mangan. Pelunak air biasanya digunakan untuk menghilangkan kekerasan kalsium dan magnesium dalam air melalui proses pertukaran. Kalsium dan magnesium dikeluarkan dari air dan natrium ditambahkan di tempat mereka. Pengambilan besi dan mangan dilakukan dengan cara yang sama dengan menukar besi dan mangan untuk sodium. Besi dan mangan kemudian dilepaskan dari bedengan resin pelembut melalui backwashing dan regenerasi.
Efisiensi pelepasan oleh pelunak akan bervariasi tergantung pada konsentrasi besi, kekerasan air dan pH. Pelunak umumnya hanya direkomendasikan bila pH air lebih besar dari 6,7, kekerasan air antara 3 dan 20 butir per galon (50- 350 mg / L) dan konsentrasi besi terlarut kurang dari 5 mg / L.
Bentuk teroksidasi dari besi dan mangan akan merusak resin pelembut. Jadi, sangat penting bahwa air baku tidak bersentuhan dengan zat pengoksidasi seperti udara atau klorin sebelum memasuki pelembut. Menggunakan tempat tidur resin pelembut sebagai filter mekanis untuk besi teroksidasi dan mangan umumnya tidak dianjurkan. Hal ini bisa merusak tempat tidur resin dan membutuhkan backwashing yang jauh lebih sering. Jika besi dan / atau mangan teroksidasi hadir dalam air baku, filtrasi harus digunakan untuk menghilangkannya.
Informasi tambahan tentang pelembut dan perawatannya tersedia dalam artikel tentang Pelunakan Air.
Penambahan Polifosfat
Air yang mengandung konsentrasi besi terlarut kurang dari 2 mg / L dapat diobati dengan penambahan polifosfat. Penambahan fosfat umumnya tidak efektif dalam mengobati mangan. Fosfat dimasukkan ke dalam air menggunakan pompa umpan kimia yang sering memerlukan penyesuaian dosis trial and error. Dalam hal ini, besi dikelilingi atau 'diasingkan' oleh fosfat dan sebenarnya tidak dikeluarkan dari air.
Ada beberapa kelemahan utama dalam proses ini. Meskipun besi yang diasingkan tidak akan menyebabkan noda yang tidak diinginkan, namun tetap memberi rasa air secukupnya. Selain itu, jika terlalu banyak fosfat ditambahkan ke air, air akan memberi perasaan licin dan juga bisa menyebabkan diare. Polifosfat juga dapat terdegradasi dalam pemanas air sehingga menghasilkan pelepasan besi yang diasingkan.
Filter Oksidasi
Saringan pengoksidasi mengoksidasi dan menyaring besi dan mangan dalam satu unit. Saringannya biasanya terdiri dari sayuran yang diolah dengan mangan meskipun bahan lainnya seperti birm juga bisa digunakan. Dalam kasus filter hijau dan mangan, media filter diolah dengan kalium permanganat untuk membentuk lapisan yang mengoksidasi besi terlarut dan mangan dan kemudian menyaringnya dari air. Karena unit ini menggabungkan oksidasi dan filtrasi, mereka dapat digunakan untuk mengolah air baku dengan besi terlarut dan / atau teroksidasi dan mangan.
Filter hijau dan mangan memerlukan perawatan yang signifikan termasuk regenerasi yang sering dengan larutan kalium permanganat karena dikonsumsi selama oksidasi logam terlarut. Selain itu, unit ini membutuhkan pencucian kembali secara teratur untuk menghilangkan partikel teroksidasi dan mangan. Larutan kalium permanganat yang digunakan untuk regenerasi bersifat toksik dan harus ditangani dan disimpan dengan hati-hati dengan menggunakan ukuran pengaman yang spesifik.
Bila dipelihara dengan baik, filter mangan dan sayuran sangat efisien untuk kadar besi terlarut dan teroksidasi dan mangan. Mereka umumnya direkomendasikan bila konsentrasi besi dan mangan gabungan berada pada kisaran 3 sampai 10 mg / L. Perlu diingat bahwa frekuensi perawatan (backwashing and regeneration) akan meningkat seiring konsentrasi logam meningkat.
Filter Birm mirip dengan sayuran mangan tapi tidak memerlukan regenerasi karena mereka menggunakan oksigen yang ada dalam air baku untuk mengoksidasi logam. Akibatnya, air baku harus mengandung sejumlah oksigen terlarut dan pH harus setidaknya 6,8 untuk menghilangkan besi dan 7,5 untuk pembuangan mangan. Bahkan dalam kondisi ideal, efisiensi penyisihan mangan sangat bervariasi dengan filter birm. Filter Birm memang membutuhkan backwashing untuk menghilangkan partikel logam teroksidasi terakumulasi.
Oksidasi Diikuti oleh Filtrasi
Bila kadar besi dan mangan gabungan melebihi 10 mg / L, pengobatan yang paling efektif melibatkan oksidasi diikuti dengan penyaringan. Dalam proses ini, bahan kimia ditambahkan untuk mengubah besi terlarut dan mangan menjadi bentuk padat dan teroksidasi yang kemudian dapat dengan mudah disaring dari air. Klorin paling banyak digunakan sebagai oksidan meski kalium permanganat dan hidrogen peroksida juga bisa digunakan. Pompa umpan kimia kecil digunakan untuk memberi makan larutan klorin (biasanya sodium hipoklorit) ke dalam hulu air dari tangki pencampur atau koil pipa plastik. Tangki pencampuran atau koil pipa diperlukan untuk memberi waktu kontak agar presipitat besi dan mangan terbentuk. Mungkin perlu memasang filter karbon aktif untuk menghapus yang tidak pantas
Pelunakan Air (Ion Exchange)
Pelunak air konvensional terkadang efektif untuk menghilangkan besi dan sejumlah kecil mangan. Pelunak air biasanya digunakan untuk menghilangkan kekerasan kalsium dan magnesium dalam air melalui proses pertukaran. Kalsium dan magnesium dikeluarkan dari air dan natrium ditambahkan di tempat mereka. Pengambilan besi dan mangan dilakukan dengan cara yang sama dengan menukar besi dan mangan untuk sodium. Besi dan mangan kemudian dilepaskan dari bedengan resin pelembut melalui backwashing dan regenerasi.
Efisiensi pelepasan oleh pelunak akan bervariasi tergantung pada konsentrasi besi, kekerasan air dan pH. Pelunak umumnya hanya direkomendasikan bila pH air lebih besar dari 6,7, kekerasan air antara 3 dan 20 butir per galon (50- 350 mg / L) dan konsentrasi besi terlarut kurang dari 5 mg / L.
Bentuk teroksidasi dari besi dan mangan akan merusak resin pelembut. Jadi, sangat penting bahwa air baku tidak bersentuhan dengan zat pengoksidasi seperti udara atau klorin sebelum memasuki pelembut. Menggunakan tempat tidur resin pelembut sebagai filter mekanis untuk besi teroksidasi dan mangan umumnya tidak dianjurkan. Hal ini bisa merusak tempat tidur resin dan membutuhkan backwashing yang jauh lebih sering. Jika besi dan / atau mangan teroksidasi hadir dalam air baku, filtrasi harus digunakan untuk menghilangkannya.
Informasi tambahan tentang pelembut dan perawatannya tersedia dalam artikel tentang Pelunakan Air.
Penambahan Polifosfat
Air yang mengandung konsentrasi besi terlarut kurang dari 2 mg / L dapat diobati dengan penambahan polifosfat. Penambahan fosfat umumnya tidak efektif dalam mengobati mangan. Fosfat dimasukkan ke dalam air menggunakan pompa umpan kimia yang sering memerlukan penyesuaian dosis trial and error. Dalam hal ini, besi dikelilingi atau 'diasingkan' oleh fosfat dan sebenarnya tidak dikeluarkan dari air.
Ada beberapa kelemahan utama dalam proses ini. Meskipun besi yang diasingkan tidak akan menyebabkan noda yang tidak diinginkan, namun tetap memberi rasa air secukupnya. Selain itu, jika terlalu banyak fosfat ditambahkan ke air, air akan memberi perasaan licin dan juga bisa menyebabkan diare. Polifosfat juga dapat terdegradasi dalam pemanas air sehingga menghasilkan pelepasan besi yang diasingkan.
Filter Oksidasi
Saringan pengoksidasi mengoksidasi dan menyaring besi dan mangan dalam satu unit. Saringannya biasanya terdiri dari sayuran yang diolah dengan mangan meskipun bahan lainnya seperti birm juga bisa digunakan. Dalam kasus filter hijau dan mangan, media filter diolah dengan kalium permanganat untuk membentuk lapisan yang mengoksidasi besi terlarut dan mangan dan kemudian menyaringnya dari air. Karena unit ini menggabungkan oksidasi dan filtrasi, mereka dapat digunakan untuk mengolah air baku dengan besi terlarut dan / atau teroksidasi dan mangan.
Filter hijau dan mangan memerlukan perawatan yang signifikan termasuk regenerasi yang sering dengan larutan kalium permanganat karena dikonsumsi selama oksidasi logam terlarut. Selain itu, unit ini membutuhkan pencucian kembali secara teratur untuk menghilangkan partikel teroksidasi dan mangan. Larutan kalium permanganat yang digunakan untuk regenerasi bersifat toksik dan harus ditangani dan disimpan dengan hati-hati dengan menggunakan ukuran pengaman yang spesifik.
Bila dipelihara dengan baik, filter mangan dan sayuran sangat efisien untuk kadar besi terlarut dan teroksidasi dan mangan. Mereka umumnya direkomendasikan bila konsentrasi besi dan mangan gabungan berada pada kisaran 3 sampai 10 mg / L. Perlu diingat bahwa frekuensi perawatan (backwashing and regeneration) akan meningkat seiring konsentrasi logam meningkat.
Filter Birm mirip dengan sayuran mangan tapi tidak memerlukan regenerasi karena mereka menggunakan oksigen yang ada dalam air baku untuk mengoksidasi logam. Akibatnya, air baku harus mengandung sejumlah oksigen terlarut dan pH harus setidaknya 6,8 untuk menghilangkan besi dan 7,5 untuk pembuangan mangan. Bahkan dalam kondisi ideal, efisiensi penyisihan mangan sangat bervariasi dengan filter birm. Filter Birm memang membutuhkan backwashing untuk menghilangkan partikel logam teroksidasi terakumulasi.
Oksidasi Diikuti oleh Filtrasi
Bila kadar besi dan mangan gabungan melebihi 10 mg / L, pengobatan yang paling efektif melibatkan oksidasi diikuti dengan penyaringan. Dalam proses ini, bahan kimia ditambahkan untuk mengubah besi terlarut dan mangan menjadi bentuk padat dan teroksidasi yang kemudian dapat dengan mudah disaring dari air. Klorin paling banyak digunakan sebagai oksidan meski kalium permanganat dan hidrogen peroksida juga bisa digunakan. Pompa umpan kimia kecil digunakan untuk memberi makan larutan klorin (biasanya sodium hipoklorit) ke dalam hulu air dari tangki pencampur atau koil pipa plastik. Tangki pencampuran atau koil pipa diperlukan untuk memberi waktu kontak agar presipitat besi dan mangan terbentuk. Mungkin perlu memasang filter karbon aktif untuk menghapus yang tidak pantas
Tidak ada komentar:
Posting Komentar