Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Kaliumpermanganaat in drinkwaterbehandeling:ijzer, mangaan, geurbestrijding en vermindering van bijproducten

Door Becca Bartleson – Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Waarom kaliumpermanganaat?

Kaliumpermanganaat (KMnO4 ) is een veelgebruikt anorganisch oxidatiemiddel in drinkwatersystemen. De dubbele werking – het verwijderen van ijzer, mangaan en geurveroorzakende organische stoffen en tegelijkertijd zorgen voor een initiële desinfectie – vermindert de afhankelijkheid van gechloreerde reagentia en helpt schadelijke bijproducten onder controle te houden.

IJzer en mangaan verwijderen

Laag opgeloste zuurstof maakt Fe 2+ mogelijk en Mn 2+ in oplossing blijven, wat een donkere kleur geeft en de leidingen corrodeert. KMnO4 oxideert Fe 2+ naar Fe 3+ en Mn 2+ tot Mn 4+ , waarbij onoplosbare neerslagen worden gevormd die door daaropvolgende filtratie worden opgevangen. De reactie verloopt snel en is voltooid in 5-10 minuten bij een pH≥7.

Geur- en organische stofbeheersing

Organische verbindingen uit meren, putten of oppervlaktewater veroorzaken vaak vieze geuren. KMnO4 neutraliseert deze organische stoffen en biedt een ontsmettingsmiddel voor de korte termijn, waardoor bacteriën worden geëlimineerd die anders zouden kunnen gedijen. Het wordt in bulk verkocht bij chemische distributeurs en detailhandelaren in zwembadproducten, maar de hantering ervan vereist voorzichtigheid vanwege de oxiderende kracht.

Het beheersen van hinderlijke soorten

EPA-onderzoeken tonen aan dat KMnO4 concentraties van 1,1–4,8 mg/l onderdrukken jonge Aziatische mosselen, terwijl 0,5–2,5 mg/l zebramosselen onder controle houdt – beide invasieve weekdieren die de kwaliteit van het reservoir in gevaar kunnen brengen.

Het verminderen van bijproducten van desinfectie

Bij chlorering ontstaan trihalomethanen en halo-azijnzuren, die bij verhoogde niveaus gezondheidsrisico's met zich meebrengen. Door organische voorlopers vroegtijdig te oxideren, KMnO4 beperkt de vorming van deze bijproducten, waardoor lagere chloreringsdoses en een verbeterde waterveiligheid mogelijk zijn.

De behandelworkflow

Waterbehandelingsingenieurs bepalen de precieze KMnO4 dosering gebaseerd op de chemie van het bronwater. Het oxidatiemiddel wordt stroomopwaarts van de filtratie geïnjecteerd, meestal in een verzamelleiding of vuilwatertank, waardoor er voldoende contacttijd is voor neerslag. Na het filter doorloopt het water standaardprocessen (coagulatie, filtratie, eventuele eindchlorering).

Door kaliumpermanganaat al vroeg in de zuiveringscyclus te integreren, kunnen waterbedrijven schoner en veiliger water realiseren, terwijl het gebruik van chemicaliën en de vorming van bijproducten tot een minimum worden beperkt.