حذف آهن از آب همراه با روش پیشنهادی شیماب

حذف آهن از آب

آهن در آب

آهن فراوان ترین فلز روی زمین است و بیش از 5% پوسته زمین از این فلز تشکیل شده است. بنابر این شاید تعجب آور نباشد که آهن موجود در آب یکی از رایج ترین مسائل مربوط به کیفیت آب است، به خصوص جایی که از منابع آب زیر زمینی مثل چاه استفاده می شود. علوم پایه آهن را به عنوان عامل رنگ زرد، قرمز و قهوه ای در سنگ ها و خاک شناسایی می کند.

آیا آهن موجود در آب مضر است؟

آهن یکی از عناصر مهم برای سلامتی و مسئول رنگ قرمز در گلبول های خون است. از این رو آهن فلزی مهم در زندگی ماست و کمبود آن در بدن می تواند به صورت آنمی بروز کند. مقدار مورد نیاز بدن به آهن حدود 14 میلی گرم تعیین شده است، اما بسیاری از افراد مقدار بیشتری و حدود 20 میلی گرم آهن مصرف می کنند. البته باید بدانیم که این مقدار بسته به سن، جنس و وضیت فیزیولوژی انسان می تواند متفاوت باشد و معمولاً در بازه 10 تا 50 میلی گرم در لیتر قرار می گیرد.

اما مقادیر بالای آهن در آب عمدتاً به دلیل بروز مشکلاتی مانند ایجاد مزه متالیک یا فلزی در آب، ایجاد لکه های زرد یا قهوه ای رنگ بر روی لباس ها، مسدود کردن لوله ها و سیستم لوله کشی در اثر رشد عوامل میکروبی، تولید آب قرمز و بروز خوردگی در سیستم های آب و فاضلاب گردد. اگر چه توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) حد مجازی برای آهن تعیین نشده است، اما در مقرراتی غلظت مناسب آهن در آب آشامیدنی معمولاً 0.3 میلی گرم بر لیتر مشخص می شود.

آهن موجود در آب می‌تواند منجر به مشکلات سلامتی جدی مانند اسهال، وبا، عفونت‌های مزمن کولیک و حتی ایمنی ضعیف شود. حتی مزه و بوی بدی دارد.

• آهن موجود در آب روی پوست شما تأثیر می گذارد

وجود مواد معدنی مانند منیزیم و آهن به مقدار زیاد در آب می تواند به سلول های پوست آسیب برساند و منجر به عفونت و چین و چروک شود. علاوه بر این، چنین آبی باقیمانده صابون را از بدن پاک نمی کند و باعث مسدود شدن منافذ پوست و تجمع چربی در پوست می شود که منجر به بسیاری از مشکلات پوستی مانند اگزما یا آکنه می شود.

• اثرات بر غذا و نوشیدنی

آهن موجود در آب آشامیدنی باعث ایجاد طعم ناخوشایند فلزی در آن می شود. اگر از این آب برای تهیه نوشیدنی هایی مانند چای یا قهوه استفاده کنید، طعم آنها نیز تحت تأثیر قرار می گیرد. همچنین آب با محتوای آهن بالا باعث سیاه شدن میوه ها، سبزیجات و سایر غذاهای پخته شده در آن می شود و طعم آن را از بین می برد.

• باعث ایجاد لکه بر روی وسایل و لوازم خانگی شما می شود

آهن روی وسایل حمام از جمله وان، دوش و شیرآلات لکه‌های نارنجی مایل به قرمز باقی می‌گذارد. اگر ظروف را با چنین آبی بشویید، ممکن است روی کارد و چنگال و بشقاب ها نیز لکه های قرمز تیره پیدا کنید. علاوه بر این باعث کم رنگ شدن رنگ لباس های شما و کاهش کیفیت آنها می شود.

• می تواند باعث آسیب به لوله ها شود

آبی که مقدار زیادی آهن در لوله ها جریان دارد منجر به تجمع و گرفتگی لوله ها می شود. این به نوبه خود می تواند سینک ها و توالت ها را مسدود کند و منجر به کاهش فشار آب در خانه شما شود. آهن زیاد در آب نیز باعث تجمع لجن قهوه ای مایل به قرمز در لوله های شما می شود. تخلیه ناگهانی این باقیمانده می تواند منجر به هجوم غیرمنتظره آب تغییر رنگ از طریق شیرها شود.

 

انواع آهن موجود در آب

• آهن آهنی

آهن آهنی موجود در آب یک آهن محلول است که تا زمانی که در معرض شرایط جوی قرار نگیرد خود را نشان نمی دهد. پس از قرار گرفتن در معرض، تبدیل به آهن شده و لکه هایی به جا می گذارد. اگرچه فورا قابل مشاهده نیست، اما خاصیت لکه بری دارد و طعم آب را تحت تاثیر قرار می دهد. معمولاً چاه های عمیقی که کمتر در معرض نور خورشید قرار می گیرند دارای آب با محتوای آهن آهن بالا هستند.

• آهن فریک

اثرات آهن بیش از حد در آب شدید نیست اما می تواند هزینه و زمان شما را از بین ببرد. با این حال، یک چیز خوب در مورد آهن فریک نامحلول بودن آن است. آهن فریک به طور طبیعی در آب شما زمانی که اکسید می شود وجود دارد. اگر آب چاه یا آب آشامیدنی شما قرمز یا نارنجی به نظر می رسد، این نشانه قوی از میزان بالای آهن آهن است. از آنجایی که یک ذره واقعی است، می تواند لوله ها، سر دوش ها و وسایل شما را در طول زمان مسدود کند.

• آهن باکتریایی

آهن باکتریایی پیچیده ترین شکل آهن در آب آشامیدنی است. در آب چاه به دلیل عدم نگهداری، شکستگی خطوط لوله، یا بهداشت ضعیف یافت می شود. باکتری ها با آهن موجود در آب پیوند می خورند و بقایای قرمز لزج بر جای می گذارند که می تواند وسایل خانه شما را خراب کند. اگرچه آهن باکتریایی مضر نیست، اما باعث ایجاد شرایطی می شود که در آن پاتوژن ها و سایر ترکیبات آلی می توانند رشد کنند.

چگونه وجود آهن در آب را تشخیص دهیم؟

خارج شدن آب زنگ زده و نارنجی رنگ از شیر آب یا لکه های قرمز در سینک و لوازم خانگی نشان دهنده وجود آهن زیاد در آب می باشد. حتی آهنی که با چشم غیر مسلح نامرئی است که به عنوان ترکیبات آهنی در هر سطحی که مکررا با آب آلوده در تماس است، لکه هایی بر جای می گذارد. اگر چه دقیق ترین روش برای آگاهی از وجود آهن در منبع آب انجام آزمایش و آنالیز آب است.

 

 

آزمایش آهن در خانه می تواند به شما بگوید، آیا آهن در آب شما وجود دارد و در چه غلظتی وجود دارد. این کار آسان است و تنها شامل وارد کردن نوار تست در یک لیوان آب می باشد. با این حال، برای این که بدانید نوع آهن موجود در منبع آب شما چیست؟ توصیه می کنیم یک تست آزمایشگاهی مجاز انجام دهید.

کسب اطلاعات بیش تر در مورد آهن موجود در آب به شما کمک می کند تا بفهمید که از کجا آمده و بهترین روش فیلتراسیون را برای رهایی ار آلودگی های مزاحم برای همیشه انتخاب کنید.

مزیت های حذف آهن از آب چیست؟

مزایای زیادی از جمله لوله ها و سایل با دوام بیش تر، افزایش فشار آب، پوست و موی سالم و حتی مزه بهتر قهوه ،برای حذف آهن از آب وجود دارد.

1- طول عمر بیش تر لوله ها

هنگامی که لوله ها در اثر تجمع آهن مسدود شوند، بازگشت آنها به حالت اولیه دشوار است. اگر لوله ها چندین بار در یک بازه زمانی کوتاه مسدود می شوند، توصیه می شود آنها را تعویض کنید. حذف آهن از آب می تواند از بروز گرفتگی جلوگیری کرده و طول عمر آنها را افزایش دهد.

2- فشار بالای آب

همان طور که باقیمانده آهن در لوله ها جریان می یابد، تجمع پیدا کرده و جریان آب را محدود می کند. فشار آب در کل خانه شما کاهش می یابد، که به معنای نارضایتی از دوش، سینک ظرفشویی و عملکرد کم لوازم می باشد. با حذف آهن از آب می توانید یکپارچگی لوله ها را حفظ کرده و از مشکلات فشار آب جلوگیری کنید، که نه تنها باعث ناراحتی روزمره شما می شود، بلکه به لوله کشی و لوازم خانگی نیز آسیب می زند.

3- افزایش طول عمر لوازم خانگی

آهن موجود در آب رگه های نارنجی را در سینک ظرفشویی، توالت، وان حمام، دوش، ماشین ظرفشویی و لباسشویی باقی می گذارد. در واقع هر وسیله ای در خانه شما که شامل آب می شود، در برابر لکه های ناخوشایند آهن آسیب پذیر است. با این حال لکه های تنها نگرانی نیستند. آهن در لوازم خانگی نیز می تواند تجمع پیدا کند، همان طور که در لوله ها تجمع می یابد.

از ماشین ظرفشویی گرفته تا سیستم آبیاری، همه لوازم شما در برابر آهن آسیب پذیر هستند. حذف آهن از آب باعث می شود، لوازم خانگی شما ظاهری نو داشته باشند و از تعمیرات گران قیمت و زودرس اجتناب می کند.

4- پوست و موی سالم تر

متاسفانه همان طور که آهن روی سینک ها و وسایل شما لکه می اندازد، می تواند پوست و موهای شما را نیز لکه دار کند. دوش گرفتن با آب در غلظت های بالای آهن می تواند رنگ قرمز و نارنجی به موها و پوست شما بدهد. علاوه بر لکه های ناخواسته آهن هم چنین می تواند پوست شما را خشک کرده، باعث شکنندگی موها شود و ممکن است شرایطی مانند اگزما و آکنه را تشدید کند. حذف آهن از آب شما را از دردسرهای اضافی در روال زیبایی برای مبازره با لکه ها و خشکی نجات می دهد. بنابر این با فیلتر کردن آهن از آب می توانید پوست و موهای خود را سالم و شاداب نگه دارید.

5- مزه و بوی بهتر آب

آهن به آب طعم تلخ و فلزی و بوی نامطبوعی می دهد. هر نوع غذا و نوشیدنی که با آب آلوده به آهن تهیه شود نیز طعم تندی پیدا می کند. قهوه و چای شما ممکن است طعم بسیار تلخی داشته باشد و هر گونه غذای پخته شده در آب نیز ممکن تغییر رنگ داده و طعم فلزی پیدا کند.

نحوه حذف آهن در آب

• ازن زنی

برای اکسید کردن آهن و منگنز از ازن می توان استفاده کرد. ولی این ماده ناپایدار است و در محل باید استفاده شود. بعد از اکسید شدن مواد موجود در آب، آن ها را می توان با فیلتراسیون حذف کرد. دستگاه های ازن زن قیمت بالای دارند، ولی می توانند فلزات، باکتری ها و دیگر مواد محلول در آب را نیز حذف کنند.

• تزریق هوا به آب

برای اکسید کردن آهن و منگنز می توان هوا را به داخل آب تزریق کرد و بعد از اکسید شدن، می توان آن ها را با استفاده از فیلتراسیون از آب جدا کرد. استفاده از این روش در ابتدا برای خرید دستگاه هزینه های بیشتری دارد، ولی هزینه نگهداری کمتری به نسبت دیگر روش ها دارد.

• اکسیداسیون و فیلتراسیون

اگر مقدار آهن و منگنز موجود در آب بیشتر از 10 PPM در آب باشد، بهتر است از روش اکسیداسیون و فیلتراسیون استفاده کنید. به این صورت که ابتدا با تزریق ماده شیمیایی مانند کلر، پروکسید هیدروژن، پرمنگنات پتاسیم آهن و منگنز را اکسید کرده و سپس آن ها را با فیلتراسیون از آب حذف کرد.

• رزین های تبادل یونی

استفاده از رزینی تبادل یونی جهت تصفیه آب و حذف آهن و منگنز روش قابل قبولی می باشد. نوع متداول این رزین ها معمولاً جهت حذف کلسیم و منیزیم از آب و جایگزینی آن با یون سدیم مورد استفاده قرار می گیرد، اما از فرایند مشابه با آن نیز می توان برای حذف آهن و منگنز نیز تا جایی استفاده کرد. در این روش رزین های ویژه ای برای حذف این فلزات از آب به کار می روند. فلزات آهن و منگنزی که به این روش توسط رزین جذب می گیرند، در بستر رزین باقی مانده و لازم است که توسط فرایند شستشوی معکوس و احیا از سطح آن شسته شوند.

 

• تصفیه با پلی فسفات

اگر مقدار آهن در آب کمتر از 2 میلی گرم بر لیتر باشد، می تواند جهت پیشگیری از بروز مشکلات ناشی از وجود آهن، ماده پلی فسفات به آب افزوده شود. این روش سبب احاطه شدن آهن توسط یون های فسفات شده و از ایجاد رسوب توسط عنصر آهن جلوگیری می شود.

 

• فیلترهایی با خاصیت اکسید کننده

این فیلترها می توانند به صورت همزمان یون های آهن و منگنز را از آب اکسید کرده و از آن جداسازی کنند. فیلترهای اکسید کننده عمدتاً از جنس ماسه تر (green sand) می باشند و توانایی حذف و فیلتراسیون آهن و منگنز در حالت محلول و در ترکیبات اکسیدی از آب را دارند. مقدار مجاز آهن و منگنز در آب برای استفاده از این روش در محدوده 3 تا 10ppm می باشد.

 

• کربن های کاتالیزوری

از این روش زمانی می توان استفاده کرد، که میزان آهن موجود در آب کمتر از 1 PPM باشد. در روش کربن کاتالیزوری اکسید کردن و فیلتر همزمان انجام می شود. از مواد شیمیایی در این روش استفاده نمی شود، بنابراین نیازی به بکواش نیست، به این صورت هزینه های نگهداری کاهش پیدا می کند.

 

 

تکنیک پیشنهادی شیمیاب در حذف آهن از آب

بدون نیاز به هوادهی

شیماب برای اولین بار در کشور یک روش منحصر به فرد و ترکیبی برای حذف همزمان آهن، منگنز و سولفید هیدروژن را از آب بدون نیاز به فرایند هوادهی ارائه کرده است؛ در این طرح بعد از خروج آب از مخزن زمینی بجای سیلیس فیلتر شنی از کاتالیست های اکسنده که توانایی اکسیداسیون و حذف آلاینده ها با راندمان بالای ۹۵ درصد را دارند استفاده می شود.

هزینه انجام این پروژه بیش از ۳۰ درصد کمتر از سیستم قدیمی هوادهی می­باشد. این روش ابدایی تاکنون در نقاط مختلف کشور به بهره برداری صنعتی رسیده و کار کرد بسیار خوبی از خود نشان داده است.