CHƯƠNG 6
KHỬ SẮT VÀ MANGAN
KHỬ SẮT
 Sắt có chứa trong cả nước mặt và nước
ngầm
 Trong nước mặt: Fe thường tồn tại ở
dạng Fe
3+
thường là Fe(OH)
3
dưới dạng
keo, huyền phù => loại ỏ cùng với ñộ ñục
 Trong nước ngầm: Fe thường tồn tại
dưới dạng Fe
2+
trong các muối hòa tan (
Fe(HCO
3
)
2
; FeSO
4
)
 Nước có hàm lượng sắt cao thường có
mùi tanh, nhiều cặn bẩn màu vàng => ảnh
hưởng xấu ñến chất lượng nước ăn
uống, sinh hoạt, sản xuất
KHỬ SẮT
 Các phương pháp khử sắt:
- Phương pháp làm thoáng
- Phương pháp dùng hóa chất

2+
Sau ñó: 4Fe
2+
+ O
2
+ 10 H
2
O = Fe(OH)
3
+ 8H
+
ðồng thời: H
+
+ HCO
3
2-
= H
2
O + CO
2
Tốc ñộ phản ứng:
K: hằng số phản ứng, phụ thuộc vào nhiệt ñộ và
chất xúc tác
2+2+
2
+ 2
[Fe ].[O ]
[Fe ]
.
dt [H ]

2+
và thủy phân Fe
3+
trong môi trường dị thể của lớp vật liệu
lọc.
- Làm thoáng ñể cung cấp oxi cho nước.
- Khi làm thoáng, Fe
2+
oxi hoá thành Fe
3+
với tỷ lệ nhỏ.
- Quá trình oxi hoá Fe
2+
thành Fe
3+
và
thuỷ phân Fe
3+
thành Fe(OH)
3
chủ yếu
xảy ra trong lớp vật liệu lọc.
KHỬ SẮT BẰNG PHƯƠNG
PHÁP LÀM THOÁNG
- Lớp màng gồm các chất: Fe
2+
, Fe
3+
,
Fe(OH)

2+
=> Fe
3+
ngay cả khi
pH thấp.
- PTPƯ:
MnOMn
2
O
7
+4Fe(HCO
3
)
2
+2H
2
O => 3MnO
2
+4Fe(OH)
3
+ 8CO
2
3MnO
2
+ O
2
=> MnOMn
2
O
7

O = 3Fe(OH)
3
+ MnO
2
+ K
+
+ 5H
+
- Trong phản ứng, ñể oxi hoá 1mg Fe
2+
cần 0,64 mg Cl
2
hoặc 0,94mg KMnO
4
, kiềm của nước giảm ñi
0,018mgñl/l.
- Dùng chất oxi hoá mạnh phản ứng xảy ra nhanh hơn,
pH môi trường thấp hơn (pH<6) pp làm thoáng.
KHỬ SẮT BẰNG PHƯƠNG
PHÁP DÙNG HÓA CHẤT
 Khử sắt bằng vôi:
- Khử sắt bằng vôi thường kết hợp với quá trình làm
ổn ñịnh nước hoặc làm mềm nước
- Quá trình khử sắt bằng vôi xảy ra theo 2 trường
hợp:
+ Trường hợp nước có oxi hòa tan:
4Fe(HCO
3
)
2

+
và Na
+
có
trong vật liệu lọc sẽ trao ñổi với ion Fe
2+
có trong nước:
2[K]Na + Fe(HCO
3
)
2
=> [K]
2
Fe + 2NaHCO
3
2[K]H + Fe(HCO
3
)
2
=> [K]
2
Fe + H
2
CO
3
- Cation ñược tái sinh bằng HCl, NaCl
HCl + [K]
2
Fe => [K]H + FeCl
2

2
tự do trong nước càng nhỏ thì
ñộ pH của nước càng cao.
- ðộ kiềm trong nước cao là do trong nước có nhiều muối
bicacbônat, các muối này không bền vững, dễ dàng tách ra CO
2
tự do.
- ðể oxi hóa và thủy phân 1mg Fe
2+
thì tiêu thụ 0,143 mg O
2
ñồng
thời làm tăng 1,60 mg CO
2
và ñộ kiềm giảm 0,036 mgñ/l.
- ðộ kiềm của nước sau khi khử sắt:
Ki = Ki
0
– 0,036 CFe
0
2+
mgñl/l
Trong ñó:
Ki
o
: ñộ kiềm ban ñầu của nước nguồn (mgñl/l)
CFe
0
2+
: hàm lượng sắt của nước nguồn (mg/l)

2
cả công trình làm thoáng
SỰ BIẾN ðỔI THÀNH PHẦN, TÍNH
CHẤT CỦA NƯỚC KHI KHỬ SẮT
Phun mưa trực tiếp trên bể lọc: a = 0,3 – 0,35(ứng
với chiều cao phun mưa ≥ 1m, cường ñộ tưới ≤ 10
m
3
/m
2
-h)
Làm thoáng bằng giàn mưa: a = 0,75 – 0,8 (lượng
CO2 sau làm thoáng ≥ 5-6mg/l)
Làm thoáng cưỡng bức (lượng CO2 sau làm
thoáng ≥ 3-4mg/l
Khi có Ki và C
(CO2)
ta suy ra pH (dựa vào biểu ñồ 5-
1)
Nếu pH < 6,8 thì không sử dụng phương pháp khử
sắt làm thoáng ñộc lập (pha vôi, Cl, lọc, xúc tác)
LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP
KHỬ SẮT
 Thí nghiệm xác ñịnh khả năng khử sắt bằng làm
thoáng ñơn giản và lọc.
- Mô hình: Ống lọc bằng thủy tinh hay nhựa trong (d
≥ 50mm), bên trong ñổ cát dày 1m (d=0,8-1,8mm)
- Thí nghiệm: ðưa nước vào ống nghiệm ñến ñộ
cao cách ống lọc 0,4m. Tốc ñộ lọc 6-8m/h trong 10
ngày. Lấy mẫu nước phân tích hàng ngày. Nếu

như nhau vào các bình => cho vôi vào với
lượng khác nhau, khuấy trong 2h => lọc
như tn1 => chọn mẫu ñạt yêu cầu với
lượng vôi nhỏ nhất
+ Nếu bình có lượng vôi lớn nhất mà pH < 8,3
– 8,4 thì cho thêm vôi vào ñể ñạt pH ñó.
LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP
KHỬ SẮT
 Thí nghiệm xác ñịnh khả năng khử Fe bằng
Cl – lắng tiếp xúc – lọc
tiến hành tương tự thí nghiệm 3 nhưng thay vôi
bằng Cl, thời gian lắng là 45p
CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH LỰA
CHỌN PHƯƠNG PHÁP
 Bước 1:
- Căn cứ vào ñộ kiềm và ñộ pH =>tìm ñược hàm
lượng CO
2
tự do trong nước nguồn + CO
2
sinh ra
từ thủy phân sắt
- 1mg Fe bị thủy phân tạo ra 1,6mg/l CO
2
, ñộ kiềm
giảm ñi 0,036 mgñl/l
- Tính ñược giá trị CO
2
mới và ñộ kiềm mới => pH
mới

lo
= 5
– 7mm, h≥ 0,6m, v= 1,5-2m/s, cường ñộ mưa ≤
10m3/m2-h
+ Làm thoáng bằng hệ thống 2 máng tràn:v= 0,4 –
0,8m/s, h≥ 0,6m. nước từ máng 1 sang 2 qua hệ
thống răng cưa
- Bể lọc nhanh:(tương tự bể lọc nhanh phổ thông):
chiều dày vật liệu lọc: 1-1,2m; v=7-10m/h

Trích đoạn Ống thoát khỏi sàn: d=100200mm

---