انواع گرفتگی آب شیرین کن

1. گرفتگی و رسوب کلوئیدی دستگاه آب شیرین کن

   عمده ترین مشکل آب تغذیه کننده ناشی از حضور جامدات معلق است. این جامدات براساس اندازه و قابلیت ته نشین شدن آن ها، به دو دسته جامدات کلوییدی و غیرکلوییدی، دسته بندی می شوند. جامدات کلوییدی قطری کوچک تر از 1 میکرون دارند و طی عملیات ته نشینی قابل حذف نمی باشند.
   اگر چنانچه اجزای کلوییدی دارای بار سطحی خنثی باشند، با افزودن یک ماده شیمیایی منعقدکننده، حذف آن ها تسهیل می شود. ماده منعقدکننده موجب می شود تا اجزای کلوییدی به هم چسبیده و در اثر عملیات ته نشینی و فیلتراسیون حذف شوند.
   جامدات غیر کلوییدی معمولا در طی فرآیندهای معمول ته نشینی و فیلتراسیون حذف می شوند.
   میزان تمایل یک منبع تغذیه کننده به رسوب گذاری و گرفتگی در آن، شاخص تراکم لجن SDI نامیده می شود. مقادیر SDI بیشتر از 3 میکرون نشان دهنده این است که آب به عملیات پیش تصفیه اضافی نیاز دارد.

2. گرفتگی بیولوژیکی دستگاه آب شیرین کن

   یکی از مهم ترین و مشکل ترین مسائل بهره برداری که باید در سیستم های RO پیش بینی شوند، رشد میکروب ها در سطح غشاست. رسوب ناشی از حضور و رشد این میکروب ها به گرفتگی بیولوژیکی منسوب است.
   تمامی واحدهای تصفیه آب صنعتی و طبیعی دارای دامنه گسترده ای از میکروب ها شامل باکتریا، پروتوزوا ( تک یاختگان ) و جلبک ها می باشند. این ارگانیسم ها به طور قابل توجهی به صورت مواد میکروبی تجمع یافته و در لجن و گل و لای موجود در سطح غشا رشد و نمو می کنند که موجب محدود کردن جریان در غشا گردد. هنگام که تجمع مواد میکروبی در سطح و رسوب گذاری در غشا، ممکن ایت خارج کردن آن ها بسیار مشکل و یا ناممکن گردد.
   کلرزنی موثرترین روش کنترل گرفتگی بیولوژیکی است. در بسیاری از سیستم ها، به منظور کنترل رسوب گذاری، میزان باقیمانده کلر در آب تغذیه کننده در حد 1 میلی گرم در لیتر نگاه داشته می شود. گاهی اوقات افزایش تا حد 10 میلی گرم در لیتر ضروری است.
   غشاهای استات سلولزی CA قادرند در برابر مقادیر تقریبا بالای کلر، برای مدت کوتاهی مقاومت نمایند. ولی غشاهای پلی آمید PA مقادیر محسوس کلر را نمی تواند تحمل نمایند. در صورت استفاده از روش کلرزنی در سیستم های RO مجهز به غشا PA، کلرزنی صورت گیرد، به کارگیری فرآیند کلرزدایی ( کاهش کلر ) ضروری است.

3. رسوب گذاری دستگاه آب شیرین کن

   از آنجا که غشای RO مانع از عبور نمک ها می شود، غلظت نمک در طرفی از غشا، که منبع تغذیه قرار دارد، افزایش می یابد. این امر موجب افزایش و در نتیجه رسوب بعضی از نمک ها از حد قابلیت انحلال آن ها می شود. رسوب گذاری غشا زمانی اتفاق می افتد که مقادیری از نمک های موجود در آب تغذیه کننده، در سطح غشا رسوب نماید.
   هرنمک دارای مشخصات منحصر به فردی است که قابلیت تشکیل رسوب آن را تعیین می نماید، اما نمک های با قابلیت انحلال کم، نسبت به رسوب گذاری در RO میل شدیدی دارند.
   معمول ترین انواع رسوبات، آنهایی هستند که با کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سیلیکا، سولفات استرانسیم و سولفات باریم شکل گرفته اند.
   اگر مقادیر نمک ها از حد مجاز قابلیت انحلال تجاوز نماید، انجام مراحل پیش تصفیه ضروری است. در اغلب موارد به منظور کاهش میزان غلظت نمک ها، کاهش نسبت بازیافت ضروری است.
   سایر روش های کنترل رسوب، شامل استفاده از بازدارنده های شیمیایی رسوب، عامل کمپلکس تنظیم کننده pH و نرم کردن آب برای کاهش یون های کلسیم و منیزیم است.

4. گرفتگی اکسیدی دستگاه آب شیرین کن

   ترکیبات آهن، منگنز و سولفور، اکسید شده و در صورت حضور اکسیژن در pHهای بالا به صورت غیرمحلول و به شکل ماده ای ژلاتینی درمی آیند که در غشا رسوب می نمایند. در بعضی موارد این مواد عملا اکسیدشده و بدین ترتیب می توان آن ها را جدا کرد یا این اکسیداسیون را می توان با کنترل pH و حذف اکسیژن متوقف کرد.

 تصفیه خانه فاضلاب صنعتی

در تصفیه خانه فاضلاب صنعتی چیدمان مراحل تصفیه به صورتی مشابه ولی نه الزاما همانند با واحدهای تصفیه خانه های فاضلاب شهری می باشد. بایستی بخاطر داشت که واحدهای فرآیندی موجود در تصفیه فاضلاب شهری همگی ممکن است در زنجیره تصفیه فاضلاب صنعتی نیز موجود باشند یا اینکه ممکن است بسیاری از آنها وجود نداشته باشد. فاضلاب شهری تقریبا از محلی به محل دیگر ویژگی های نسبتا یکسانی دارند.

جمع آوری و تصفیه مقدماتی فاضلاب

در تصفیه خانه های فاضلاب صنعتی مشابه فاضلاب های شهری، فرآیند تصفیه با چاهک فاضلابی آغاز می گردد که پمپ های ورودی در آن قرار دارد.

متعادل سازی فاضلاب

برخلاف بسیاری از تصفیه خانه های فاضلاب شهری، تاسیسات تصفیه فاضلاب کارخانجات صنعتی دارای حوض های متعادل سازی فراوانی در چیدمان تصفیه خود می باشند. هدف از این حوض ها، تولید جریان ها، یا ترکیباتی متناسب با مقادیر متوسط به کار رفته جهت تصفیه مناسب است. علاوه بر این و با به خاطر سپردن این نکته که کارخانه ها به صورت شیفتی راه اندازی می گردند، و اگر کارخانه خاصی در شیفت های کمتر از 3 تا 8 ساعت یا دو تا شیفت 12 ساعت راه اندازی گردد، تانک متعادل ساز می تواند نقش مخزن را ایفا نماید. به طوری که با ذخیره فاضلاب حتی در شرایطی که کارخانه عملیات خود را متوقف سازد و تخلیه فاضلاب به صورت روزانه صورت نپذیرد، فاضلاب بتواند به طور دائم و پیوسته عرضه گردد.

مخازن متعادل ساز همچنین برای ذخیره و خنک سازی فاضلاب با دمای بالا قبل از تصفیه آن به کار گرفته می شود. حضور فاضلاب های با درجه حرارت 50 درجه، پدیده ای شایع در کارخانجات فرآوری غذا و کنسروسازی می باشد. به طور کلی، احتمال ایجاد فاضلاب هایی با دمای بالا نسبت به فاضلاب هایی با دماهای پایین تر از دمای محیط، به دفعات بیشتری رخ می دهد. کارخانجات صنعتی، اغلب فاضلاب هایی با ویژگی های دمایی مختلف را تولید می کنند.

جداسازی روغن و چربی و ذرات معلق

مقادیر بالای ذرات معلق و روغن و چربی، که در فاضلاب برخی صنایع یافت می شود، بارهای بالایی از مواد معلق و آلی را به راکتورهای بیولوژیکی پایین دست وارد می سازد. این مسئله به اکسیژن خواهی بالاتری منتهی می گردد. واحدهای شناورسازی همراه با هوای فشرده ممکن است برای حذف آلاینده هایی نظیر روغن و چربی و ذرات معلق به کار گرفته شوند. تحقق بهبود در کیفیت فاضلاب از طریق DAF اغلب مستلزم استفاده از مواد منعقدکننده می باشد. در میان مواد منعقدکننده به کار رفته، نمک های آلومینیوم ( آلوم ) و آهن ( سولفات و کلرید ترکیبات آهن ) رایج می باشند. این امر معمولا بعلت هزینه نسبتا پایین و در دسترس بودن این مواد شیمیایی است.

استفاده از مواد منعقدکننده در تصفیه فاضلاب از جمله برای کمک به شناورسازی با هوا مسائلی را نیز در پی دارد. لجن هیدروکسید فلزی تولید شده باید در محل دفن زباله ها تخلیه گردد که این امر خود، هزینه کلی تصفیه فاضلاب را افزایش می دهد.

سایر وحدهای فرآیندی که ممکن است برای حذف ذرات معلق به ویژه انواع درشت تر و یا غلیظ تر به کار گرفته شوند شامل ته نشینی اولیه و آشغالگیر ریز می باشند. همانند شناورسازها با هوای فشرده، حوض های ته نشینی اولیه در تصفیه فاضلاب صنعتی اغلب همراه با منعقدسازی و لخته سازی در پی افزودن مواد پلیمری عمل می کنند. رسوب هیدروکسید تشکیل شده از واکنش منعقدکننده با مواد قلیایی به صورت ذرات قابل ته نشینی بزرگتر در حوض های لخته سازی مکانیکی، تجمع می یابند و سپس جداسازی مایعات از جامدات در حوض های ته نشینی صورت می پذیرد.

آشغال گیرها در مکان هایی که محدودیت کمبود فضا وجود دارد جایگزین مناسبی برای حوض های ته نشینی است. صرفنظر از کاهش بارز بار ورودی جامدات به فرآیندهای بیولوژیکی به واسطه حوض های ته نشینی و آشغالگیرهای ریز، این تجهیزات می توانند به عملکرد فرآیندهای پاین دست جریان در خصوص تنظیم pH کمک کنند. فاضلاب صنایع کمپوست سازی آناناس یک نمونه می باشد. در جریان آماده سازی میوه ها پیش از کمپوست سازی، حذف بخش های زائد و شستشوی میوه ها، منجر به جداسازی و انتقال بخشی از میوه ها به فاضلاب می گردد. از آنجاییکه میوه مربوطه دارای شرایط اسیدی است، تکه های تشکیل دهنده ذرات ریز، اسیدی می باشد و در صورتی که تنظیم pH انجام نگیرد، مقادیر عظیمی از قلیاییت موجود در فاضلاب را مصرف می کند. این ذرات ریز می توانند باسانی از طریق آشغالگیرهای ریز جدا شوند و جداسازی آنها خود به تنظیم pH و جلوگیری از کاهش قلیاییت موجود در فاضلاب کمک خواهد نمود.

تنظیم pH تصفیه خانه فاضلاب صنعتی

برخلاف فاضلاب خانگی یا شهری، که محدوده pH در محدوده 6 تا 7/5 می باشد، فاضلاب های صنعتی دارای pH هایی هستند که در محدوده بسیار وسیعتری، از بسیار اسیدی تا بسیار قلیایی، متغیرند. از طرفی این نکته نیز باید مدنظر قرار گیرد که یک صنعت ممکن است جریان های مختلفی از فاضلاب تولید کند که از آن بین مواردی وجود دارند که اسیدی بوده و مابقی ممکن است قلیایی باشند.

بنابراین به منظور کاهش مواد افزودنی شیمیایی برای تنظیم pH بهتر است حوضچه متعادل سازی با حجم کافی پیش از واحدهای خنثی سازی قرار گیرد تا pH جریان های مختلف پساب با اختلاط با یکدیگر تا حدی متعادل و ثابت گردد. این امر به ویژه زمانی حائز اهمیت است که جریان های اسیدی و قلیایی به طور همزمان تولید نمی گردد.

مقادیر مناسب مواد شیمیایی افزودنی برای متعادل سازی و یا ترکیب جریان های فاضلاب پیش از تنظیم pH نباید بیش از اندازه برآورد گردد. معمولا بعلت اندازه نسبتا کوچک بسیاری از تاسیسات تصفیه فاضلاب صنعتی، بجای آهک از هیدروکسید سدیم بعنوان ماده قلیایی مصرفی برای تنظیم pH فاضلاب های اسیدی استفاده می شود. محلول هیدروکسید سدیم قبل از تزریق به مخزن تنظیم pH باید آماده گردد. در مواقعی که مصرف مواد شیمیایی به اندازه کافی در تاسیسات تصفیه زیاد است، از آهک به شکل دوغاب می توان استفاده نمود.

در مواردی که فاضلاب های قلیایی باید از لحاظ pH تعدیل شوند، ماده شیمیایی متداول اسید سولفوریک است. دلیل این انتخاب نیز هزینه آن می باشد. اگر فرآیندهای پایین دست جریان شامل یک فرآیند بی هوازی باشد و مقادیر نسبتا زیادی برای تنظیم pH مورد نیاز باشد، از اسید هیدروکلریدریک به جای اسیدسولفوریک استفاده می شود. زیرا سولفات ها ممکن است در فرآیند بی هوازی به سولفید هیدروژن که دارای بوی بد بوده و خاصیت خورندگی ایجاد می کند، احیا شده و از سیستم به صورت گاز خارج شوند.

افزودن مواد مغذی به عنوان مکمل

در تصفیه فاضلاب شهری، حذف مواد مغذی، یک ضرورت معمول تلقی می گردد اما در تصفیه فاضلاب صنعتی، لزوما چنین نیست. هرچند فاضلاب هایی وجود دارد ( مانند فاضلاب کشتارگاه ها که حاوی خون می باشند ) که نیازمند حذف مواد مغذی می باشند. اما در بیشتر موارد، این فاضلاب ها مستلزم افزودن مواد مغذی می باشند تا رشد میکروبی را تقویت نمایند. مواد شیمیایی متداول به کار رفته برای مکمل سازی اوره و اسید فسفریک می باشند.

در حالی که تنها افزودن مکمل های نیتروژن و فسفر اغلب کافی به نظر می رسد، مواردی وجود دارد که تامین این مواد مغذی اصلی به تنهایی کافی نمی باشد. در این حالت اضافه کردن مواد مغذی جزیی ضرورت می یابد. اگر چه چنین شرایطی به ندرت در رابطه با فاضلاب های کشاورزی یا کشت و صنعت رخ می دهد، اما گاهی در پی فعالیت های تولیدی کارخانه صنعتی که از مواد خام طبیعی استفاده نمی کنند و یا مواد اولیه آن از نوع فرآوری شده هستند بروز می کند.

مواد مغذی جزیی شامل منیزیم، پتاسیم، کلسیم، آهن، منگنز، مس و کبالت می باشند.

حذف نمک آب

وجود غلظت بالای نمک های معدنی در آب باعث ایجاد شوری می شود. همچنین، نمک های معدنی خاص می توانند مشکلات زیادی از نظر کیفیت آب، جنبه ی گوارایی و مصارف صنعتی ایجاد نماید. اثر مواد معدنی می تواند روی سمیت، بهره برداری فرآیند و کیفیت محصول در فرآیندهای صنعتی باشد. حذف کل جامدات محلول از آب، نمک زدایی یا حذف نمک آب نامیده می شود. شوری آب خام بسته به منبع آب متغییر است. میزان شوری برحسب mg/l کل جامدات محلول TDS، یون کلراید یا نمک معمولی Nacl بیان می شود.

حذف نمک ( معدنی زدایی ) آب به وسیله فرآیندهای مختلفی قابل انجام است. برخی از این فرآیندها :

• تبادل یون
• فرآیندهای غشایی
• تقطیر
• انجماد

هستند. تبادل یون و فرآیندهای غشایی به طور معمول در تصفیه آب استفاده می شود.

تبادل یون برای حذف نمک آب

تبادل یون یک واحد فرآیندی مورد استفاده برای حذف انتخابی یون های نامطلوب و انواع کاتیون ها و کاتیون ها است.تبادل یون برای حذف مواد معدنی آب نیز استفاده می شود. در هر دو حالت بستر تبادل یون متشکل از یک فاز جامد و یک یون متحرک چسبیده به گروه عامل ثابت است. یون های متحرک موجود در رزین با یون های موجود در آب مبادله می شوند. رزین اشباع شده احیا شده و دوباره استفاده می شود. سیستم تبادل یون می تواند به صورت مداوم یا غیرمداوم بهره برداری می شود. در فرآیندهای غیرمداوم، رزین تا تکمیل واکنش با آب مخلوط می شود. رزین اشباع شده، ته نشین، تخلیه و احیا می گردد. در سیستم مداوم، آب از میان یک ستون پر شده با رزین های مورد نظر عبور داده می شود.

رزین های تبادل یون کاتیونی یا آنیونی هستند. رزین های کاتیونی یون های مثبت و رزین های آنیونی یون های منفی را مبادله می کنند. رزین های کاتیونی سدیمی کاتیون های دوظرفیتی مولد سختی را حذف نموده و آن ها را با یون های سدیم موجود روی بستر جایگزین می کنند. بستر با محلول کلرید سدیم احیا می شود. در رزین های کاتیونی هیدروژنی، یون های هیدروژن با یون های مختلف موجود در آب ( کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم و غیره ) جابجا می شوند. مبدل های کاتیونی هیدروژنی با اسید معدنی احیا می شوند. پرکاربردترین و ارزانترین ماده ی مورد استفاده برای احیای این رزین ها اسیدسولفوریک است.

کاربرد رزین کاتیونی سدیمی

• سختی گیری
• احیا

سیستم های تبادل یون اغلب به صورت ستون های حاوی بستر آکنده ی دانه ای طراحی می شوند. آب تحت فشار روی بستر چکانده می شود. وقتی همه ی ظرفیت تبادل رزین تمام شد، ستون ابتدا به منظور حذف جامدات به دام افتاده پس شویی می شود و سپس بستر احیا می شود. عملکرد رزین های کاتیونی و آنیونی ساختگی بهتر از زئولیت های طبیعی است. برای معدن زدایی آب ممکن است رزین های کاتیونی و آنیونی به صورت ستون های جداگانه ای سری نصب شوند و یا هر دو نوع رزین با هم مخلوط و در یک راکتور قرار داده شوند.

تجهیزات و بهره برداری تبادل یونی

تجهیزات مورد نیاز برای یک سیستم تبادل یون مورد استفاده برای معدنی زدایی آب شامل سیستم های پیش تصفیه، بستر تبادل یون، رزین ها، پمپ های تزریق، پمپ و مخازن ذخیره محلول احیا، سیستم پس شویی، و یک سیستم آب کشی است. روش های بهره برداری سیستم های تبادل یون به نوع آن بستگی داشته و توسط سازندگان آموزش داده می شود. به طور کلی، مراحل بهره برداری فرآیند تبادل یون معدنی زدایی متشکل از چهار مرحله حذف یون ها، پس شویی، احیا و آب کشی کند و تند بوده که به صورت متوالی بهره برداری می شود.

پارامترهای معمول طراحی شامل متوسط میزان جریان طراحی، کل جامدات محلول آب خام، کل جامدات محلول مورد نیاز در آب نهایی، میزان حذف مواد معدنی مورد نیاز، ظرفیت تبادل یون رزین ها و میزان بارگذاری هیدرولیکی بستر است.

فرآیندهای غشایی برای حذف نمک آب

فرآیندهای غشایی فرآیندهایی هستند که در آن ها از یک غشا برای نفوذ آب با کیفیت بالا و فیلتر جامدات محلول و معلق استفاده می شود. این فرآیندها براساس نیروی عامل به دو گروه تقسیم می شوند:

1. فرآیندهایی که نیروی عامل آن ها فشار بوده شامل اسمزمعکوس، نانوفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون هستند
2. فرآیندهایی که نیروی عامل آن ها جریان الکتریسیته است مثل الکترودیالیز و الکترودیالیز معکوس

در صنعت آب از فرآیندهای غشایی برای معدن زدایی و حذف جامدات محلول و معلق استفاده می شود. این فرآیندهای غشایی برمبنای اسمزمعکوس توسعه داده شدند. اسمز، عبور طبیعی آب از میان یک غشا نیمه تراوا از محلول رقیق به غلیظ بوده تا جایی که غلظت محلول در دو طرف غشا برابر شود. فشار اسمزی، نیروی محرک پدیده اسمز است. در اسمز معکوس یک فشار خارجی بیشتر از فشار اسمزی به محلول وارد شده که باعث حرکت آب در خلاف جهت طبیعی در غشا می گردد. لذا آبی بدون مواد معدنی با کیفیت بالا تولید می شود. فرآیند اسمز معکوس RO برای معدنی زدایی آب های صنعتی یا نمک زدایی آب دریا در سیستم تامین آب آشامیدنی استفاده می شوند.

نافیلتراسیون، اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون دیگر فرآیندهای غشایی بوده که معمولا برای معدنی زدایی استفاده نمی شوند اما برای حذف ذرات، رنگ و سایر آلایده های آلی و غیرآلی به کار می روند. گستره ی حذف ذرات در این فرآیندها کاملا متفاوت از فرآیند اسمزمعکوس است. در حال حاضر غشاهای استات سلولزی و پلی آمیدی ( نایلون ) بیشترین کاربرد را در سیستم های اسمز معکوس دارند.

طراحی یک سیستم غشایی برای حذف مواد معدنی از آب مستلزم لحاظ کردن متغیرهایی مثل ظرفیت واحد، شوری آب خام، پیش تصفیه ی مورد نیاز، میزان تولید آب، میزان ریجیکت، فشار کاری، دمای آب ورودی و روش دفع شوراب است. روش طراحی یک سیستم غشایی با هدف حذف مواد معدنی از آب شامل مراحل زیر است:

1. تعیین کیفیت آب خام و انتخاب فرآیند پیش تصفیه
2. انتخاب نوع سیستم اسمز معکوس با مشورت سازندگان این سیستم ها
3. انتخاب پارامترهای طراحی
4. محاسبه ی اندازه ی سیستم
5. تعیین انرژی مورد نیاز
6. انتخاب سیستم دفع شوراب
7. برآورد هزینه ی سیستم شامل هزینه ساخت و بهره برداری

حذف آهن و منگنز آب

آهن و منگنز در زمین خیلی فراوان هستند و بیشتر در آب های زیر زمینی یافت می شوند. آهن دو ظرفیتی و منگنز دو ظرفیتی به چند دلیل باعث شکایت مصرف کنندگان می شوند. آبی که بیش از 0/3 میلیگرم در لیتر آهن داشته باشد بر روی اکثر اجسام ایجاد لکه زرد متمایل به قرمز قهوه ای می نماید. آب های حاوی 1 میلیگرم آهن یا بیشتر در لیتر ظاهر ناخوشایند فلزی یا مزه دارویی داشته و کدر می شوند. آهن بر روی سطح داخلی لوله ها، توری ها و شیرهای چاه، ته نشین می گردد.

منگنز به مقدار 0/1 میلیگرم در لیتر ایجاد لکه سیاه رنگ کرده و سایر مسائل و مشکلات آهن در آب را بوجود می آورد. آبی که آهن و منگنز دارد لکه های رنگی از قهوه ای پر رنگ تا سیاه ایجاد می نماید.

باکتری آهن

باکتری آهن در آب رودخانه، چاه، دریاچه ها، آب های زیرزمینی دیده می شود و ممکن است بصورت تنها و یا در اجتماع با سایر میکروارگانیسم ها زندگی نمایند. معمولا آبی که باکتری آهن داشته باشد کمی کدر بوده و رنگ آن قرمز و بوی نامطبوعی دارد. و اگر مقدار آهن زیادتر از حد معمول باشد رنگ آب قرمز آجری و بوی آن زننده تر خواهد بود. علاوه بر رنگ و بو، باکتری های آهن با تجمع خود در مجاری آبرسانی گاهی باعث گرفتگی لوله ها شده و این گرفتگی ها در شیر، پمپ ها و بعضی ادوات آبرسانی نیز دیده شده است. و این رسوبات حاصل از تجمع باکتری های آهن گاهی بصورت لایه های سخت و چسبنده و گاهی بصورت لایه های خمیری بجدار کانال و لوله های آبرسانی می چسبند.

فرق عمده باکتری آهن با سایر باکتری ها در این است که باکتری های آهن مقادیر عظیمی آهن در خود ذخیره کرده و در محل زندگی خود این آهن بصورت رسوب ته نشین می شود. و باعث کدورت و رنگی شدن آب می شوند

باکتری آهن اغلب در حرارت های پایین قادر به ادامه حیات بوده و pH مناسب برای زندگی باکتری آهن بین 5/5 تا 8/5 است و بیشتر در نقاط تاریک و دور از نور زندگی می کنند.

برای حل مشکل فوق، غلظت آهن و منگنز در آب باید به ترتیب کمتر از 0/3 و 0/05 میلیگرم در لیتر برسد. اگرچه چندین روش برای جدا کردن آهن و منگنز آب وجود دارد ولی هوادهی و سپس صاف کردن روش متداول جداسازی آنها از آب است. هوادهی اکسیژن لازم برای تبدیل آهن و منگنز دو ظرفیتی به آهن و منگنز سه ظرفیتی نامحلول را فراهم می نماید.

بعد از هوا دادن مدتی آب را بحال خود می گذارند تا اکسیداسیون کامل انجام گیرد و سپس آب را از صافی عبور می دهند ( معمولا صافی های فشاری ) تا رسوبات آهن و منگنز از آب خارج شوند.

روش های کاهش آهن را در موارد زیر می توان خلاصه کرد:

• اصلاح PH که در تسریع اکسیداسیون موثر است.
• استفاده از عوامل موثر اکسیداسیون مثل هیپوکلریت و ازن و یا اکسیژن محلول
• کواگولاسیون و فلوکولاسیون
• ته نشینی ساده
• صاف کردن

اگر میزان آهن کمتر از 15 تا 20 میلی گرم در لیتر باشد قبل از کواگولاسیون به ته نشینی احتیاجی نیست. در غیر این صورت قبل از کواگولاسیون حتما ته نشینی مقدماتی را باید انجام داد.

املاح منگنز خیلی پایدار هستند و اگر در آبی مواد آلی موجود باشد عمل حذف منگنز با اشکال مواجه خواهد گردید. بهترین pH برای اکسیداسیون ترکیبات منگنز 9 تا 10.3 گفته شده است.

کلر و ترکیبات کلردار بهترین عوامل اکسیداسیون منگنز شناخته شده اند و حتی اگر این فلز بصورت ترکیبات آلی باشد کلر و ترکیبات آن قادر به اکسیداسیون آنها است اگر PH محیط بین 6.8 تا 8.4 باشد در حضور 0.5 میلی گرم در لیتر در مدت 1 تا 2 ساعت اکسیداسیون کامل منگنز انجام خواهد شد.

ترکیبات آهن دار نیز توسط کلر میتوانند اکسیده شوند ولی جداسازی آنها بدون کواگولاسیون – فلوکولاسیون و ته نشینی و احیانا صرف کردن امکان پذیر نیست.

کلرزدایی

استفاده از سیستم های کلرزدایی از اواخر دهه ی 1970 افزایش یافت که علت آن مربوط به افزایش نگرانی ها در ارتباط با اثرات سمی بالقوه ی باقیمانده های کلر آزاد و ترکیبی بر روی ماهی ها و سایر موجودات آبزی بود. غلظت کلر باقیمانده در پساب کم تر از 0/05mg/l و بسته به طبقه بندی جریان آب پذیرنده حتی کمتر هم باشد.

رآیند کلرزدایی ممکن است از طریق افزودن ترکیبات شیمیایی که باعث احیاء باقیمانده ی کلر به یون های کلرید می شوند انجام گرفته یا این که از واکنش های کربن فعال، هوادهی، وتلندها یا برکه ها برای این منظور استفاده شود. دی اکسید گوگرد و بی سولفیت سدیم رایج ترین ترکیبات شیمیایی هستند که به منظور کلرزدایی مورد استفاده قرار می گیرند.

دی اکسید گوگرد گاز مایعی است که غیرقابل اشتعال، غیر خورنده و بی رنگ بوده و در ظروف فولادی نگهداری می شود. مشابه گاز کلر، دی اکسید گوگرد نیز می تواند به صورت گازی یا محلول تزریق شود که فرآیندهای تغذیه ی محلول تقریبا کاربرد جهانی دارد. ملاحظات ایمنی مربوط به ذخیره سازی گاز دی اکسید گوگرد مشابه گاز کلر است.

ترکیبات احیاکننده ی گوگردی که به شکل نمک یا محلول وجود دارند نیز جهت کلرزدایی مورد استفاده قرار گرفته اند. بخصوص در جاهایی که از هیپوکلریت برای گندزدایی استفاده شده باشد. این ترکیبات شیمیایی بجز بی سولفیت سدیم شامل سولفیت سدیم، تیوسولفات سدیم و متا بی سولفیت سدیم نیز می شود. از بین این ترکیبات از بی سولفیت سدیم به طور گسترده ای جهت کلرزدایی از فاضلاب استفاده می شود.

سایر ترکیبات کلرزدایی که توسط تصفیه خانه های عمومی فاضلاب مورد استفاده قرار گرفته اند شامل تیوسولفات کلسیم و سدیم و اسید آسکوربیک می شود.

این عوامل کلرزدا باعث هیچگونه کاهش یا کاهش قابل اندازه گیری کمی در سطوح اکسیژن نمی شوند حتی وقتی که بیش از حد مورد نیاز برای کلر مورد استفاده قرار بگیرند. در نتیجه، احتمالا از این ترکیبات وقتی استفاده می شود که سطوح اکسیژن محلول در آب های پذیرنده در حد نگران کننده است. به علاوه این که تیوسولفات ها و اسید آسکوربیک جز ترکیبات شیمیایی سمی یا خطرناک محسوب نمی شوند. مزیت دیگر این ترکیبات در مقایسه با سایر عوامل کلرزدا شامل راحتی حمل و نقل، ذخیره سازی و مباحث مربوط به ایمنی آنها است.

از کربن فعال به شکل پودر یا گرانول نیز ممکن است بسته به شرایط مختص مکانی جهت کلرزدایی استفاده شود. نیازمندی های کربن و زمان های تماس معمولا با توجه به آزمایش پایلوت در محل تعیین می شوند و دوز کربن فعال پودری مورد نیاز در محدوده ی 30-40mg/l گزارش شده است.

استفاده از کربن فعال تنها به منظور کلرزدایی از لحاظ هزینه ای اثر بخش نیست ولی استفاده از کربن فعال گرانوله در تماس دهنده هایی که برای سایر نیازمندی های تصفیه ای نیز استفاده می شود ممکن است جهت کلرزدایی گزینه ی بهتری باشد.

ترکیبات شیمیایی کلرزدا عموما از نظر زمانی بسیار سریع ( طی چند ثانیه ) عمل می کند و به سرعت اختلاط بستگی دارد. حداقل زمان 30 ثانیه برای اختلاط و زمان تماس در جریان حداکثر ساعتی طراحی ذکر شده است.