Pemindahan besi dan mangan adalah salah satu kegunaan ozon yang lebih umum dalam sistem air minum. Besi dan mangan mudah teroksidasi oleh ozon. Dokumen ini akan membantu memahami dasar-dasar oksidasi besi dan mangan dengan ozon. Kami juga akan meliput aplikasi praktis dari ozon dalam aplikasi ini sambil menawarkan tips bermanfaat yang telah dipelajari selama ini.
Oksidasi ozon besi dan mangan merupakan reaksi yang sangat cepat. Dalam banyak aplikasi ozon, kadar besi dan mangan yang meningkat dapat menyebabkan masalah gangguan karena besi dan mangan yang tidak larut secara tidak sengaja mengoksidasi ozon dan menghilangkan larutan di lokasi yang kurang ideal. Jika kekhawatiran itu membawa Anda ke sini, teruslah membaca, kami akan menawarkan tip bermanfaat untuk mengurangi masalah ini sebaik mungkin.
KIMIA
Besi dan mangan di air menyebabkan tidak ada masalah kesehatan, tujuan utama untuk menghilangkan besi dan mangan adalah estetika karena perubahan warna air. Pelepasan juga mungkin diperlukan karena penumpukan besi dan mangan pada pipa, perlengkapan, dan permukaan lainnya.
Kedua Besi Fe (II) dan Mangan Mn (II) dapat larut (tidak dapat dilepas) dalam air yang menyebabkannya mengalir langsung melalui filtrasi konvensional tanpa beberapa bentuk oksidasi untuk mengubahnya menjadi partikulat (dapat dilepas).
Penghapusan Besi
Basa Larut Fe (II) disebut besi besi. Ferrous Iron Fe (II) dioksidasi menjadi Ferric Iron Fe (III) oleh ozon. Ferric Iron Fe (III) ini kemudian akan dihidrolisis menjadi Fe (OH) 3 yang merupakan partikulat dan dapat dihilangkan dengan filtrasi standar. Reaksi Ferrous Iron Fe (II) terhadap Ferric Iron Fe (II) mengkonsumsi 0,43 mg ozon per mg Fe (II). Besi juga bisa teroksidasi oleh oksigen. Karena oksidasi besi oleh oksigen, Sistem Ozon untuk menghilangkan besi mungkin lebih efisien sehingga ozon yang dihitung dari 0,43 mg ozon per mg besi. Oksidasi besi besi hanya membutuhkan pertukaran elektron dan oleh karena itu merupakan reaksi cepat. Kecepatan reaksi ini biasanya akan mengkonsumsi hampir semua ozon dalam reaksi oksidasi besi sebelum oksidasi mangan.
Penghapusan Mangan
Larut Mangan Mn (II) dioksidasi oleh ozon untuk membentuk mangan dioksida MnO2 yang merupakan partikulat dan dapat dengan mudah dihilangkan dengan filtrasi standar. Proses ini mengkonsumsi 0,88 mg ozon per mg Manganese Mn (II). Namun, selama oksidasi mangan akan terbentuk permanganat larut MnO4-. Sementara permanganat biasanya akan kembali ke mangan dioksida MnO2 dari waktu ke waktu (20-30 menit), yang terbaik adalah merancang sistem penghilangan mangan dengan dosis ozon yang tepat dan mengintegrasikan kontrol untuk mencegah oksidasi lebih.
PENYARINGAN
Ozon akan mengoksidasi besi dan mangan untuk membentuk partikel tak larut yang mudah disaring dari air. Besi dan mangan akan terbentuk pada filter dari waktu ke waktu dan harus dikeluarkan dari proses air. Filter yang dapat dicuci kembali sangat dianjurkan untuk aplikasi ini. Saringan pasir banyak digunakan untuk menghilangkan besi dan mangan karena desainnya yang sederhana dan media filter tahan lama. Dalam sistem penggunaan berkelanjutan, perlu menggunakan dua (2) filter secara paralel dan waktu siklus pencucian kembali terjadi pada waktu yang berlawanan.
Air pencuci belakang dari filter ini akan memiliki kadar besi dan mangan yang sangat tinggi dan harus dibuang dengan hati-hati. Meskipun tidak ada besi atau mangan yang memiliki risiko kesehatan atau keselamatan, ada pertimbangan plumbing yang perlu diingat karena pipa saluran pembuangan bisa terhalang dengan besi dan mangan yang terbentuk dari waktu ke waktu.
APLIKASI PRAKTIS
Penggunaan ozon untuk menghilangkan besi dan mangan sangat umum dan telah digunakan selama bertahun-tahun. Reaksi ozon dan logam ini cukup sederhana dan lurus ke depan. Ada beberapa pertimbangan desain yang harus dipertanggungjawabkan sebelum memasang Sistem Ozon untuk menghilangkan besi dan mangan.
Mengukur Sistem Ozon untuk menghilangkan besi dan mangan bisa terbilang lurus ke depan. Permintaan ozon dasar harus dihitung untuk menentukan seberapa besar ozon diperlukan untuk mengoksidasi besi dan mangan. Perlu diingat bahwa semua elemen lain di dalam air dapat bereaksi dengan ozon dan mengkonsumsi beberapa ozon. Reaksi potensial lainnya harus dipertanggungjawabkan dan dimasukkan ke dalam perhitungan. Untuk kesederhanaan kita hanya akan mengasumsikan zat besi dan mangan dalam sampel air kita.
Tingkat permintaan ozon stoikiometri tercakup dalam bagian kimia dari dokumen ini. Mereka adalah 0,43 mg untuk besi dan 0,88 mg untuk mangan.
Ozon dosis ke dalam air dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
(3.78 * 60 * GPM * PPM) / 1000 = g / jam
Jika misalnya air masuk 10 galon per menit (GPM) memiliki 3 ppm besi dan mangan 0,5 ppm maka perhitungan berikut akan digunakan.
3 ppm Besi x 0,43 = 1,29 ppm konsumsi ozon
0,5 ppm Mangan x 0,88 ppm konsumsi ozon
1,29 + 0,44 = 1,73 ppm total konsumsi ozon
(3,78 * 60 * 10 GPM * 1,73 ppm) / 1000 = 3,9 g / jam permintaan ozon
Perhitungan ini memberikan ozon yang diperlukan dalam gram per jam (g / jam) untuk mengoksidasi besi dan mangan. Produksi ozon tambahan mungkin diperlukan untuk mengatasi inefisiensi sistem, suhu air, atau faktor lainnya. (Ini untuk tujuan demonstrasi saja.)
Tambahan Formula dan Persamaan Ozon
SISTEM PLUMBING
Karena reaksi cepat ozon dan oksidasi besi ada beberapa pertimbangan desain penting yang harus dievaluasi sebelum implementasi sistem. Untuk contoh desain sistem kerja tinjau diagram di bawah ini.
Catatan:
Air bersih dan tersaring digunakan untuk injeksi ozon. Karena reaksi cepat ozon dan besi, biasanya terjadi injeksi ozon, pompa, dan perpipaan lainnya sehingga terhambat akibat pembentukan besi. Menggunakan air bersih untuk loop injeksi ozon menghilangkan potensi ini.
Ozon berair dicampur dengan air yang masuk di dalam tangki kontak untuk memungkinkan reaksi besi dan mangan terjadi di dalam tangki yang akan mengeluarkan semua ozon berlebih secara aman.
Saringan pasir redundan digunakan untuk menyaring besi teroksidasi dan mangan dari aliran air.
Meteran ORP atau meter ozon terlarut dapat digunakan untuk mengotomatisasi Sistem Ozon. Probe ini harus ditempatkan di aliran air bersih untuk menghilangkan fouling.
RINGKASAN
Penggunaan ozon untuk oksidasi besi dan mangan bisa menjadi solusi bagus untuk mengatasi masalah yang mungkin dihadapi dengan menggunakan teknologi lain. Ozon dapat diimplementasikan dengan sangat mudah dan andal tanpa biaya perawatan atau operasi yang besar. Namun, ozon juga bisa sulit dikelola jika tidak dipasang dengan benar. Besi dapat mengendap dari larutan di lokasi yang tidak diinginkan, dan mangan dapat dioksidasi berlebihan dan melewati penyaringan bahkan setelah perawatan ozon. Dokumen informasi ini menyajikan beberapa tip bermanfaat dan informasi bermanfaat. Jika menurut Anda ozon bisa menjadi solusi untuk aplikasi Anda, hubungi kantor kami dan bicaralah dengan salah satu Insinyur Aplikasi kami untuk membantu merancang solusi yang tepat untuk Anda.
Referensi:
Ozon dalam Pengolahan Air Minum - Kerwin L. Rakness hal. 47 & 48
Ozon dalam Aplikasi dan Teknik Pengolahan Air - laporan penelitian koperasi - Bruno Langlais, David Reckhow, Deborah Brink: hal. 24-27, 139-142,
Tidak ada komentar:
Posting Komentar