आयरन, मैंगनीज और हाइड्रोजन सल्फाइड हटाने के लिए पोटेशियम परमैंगनेट की खुराक की गणना कैसे करें

पोटेशियम परमैंगनेट (KMnO₄) का उपयोग आमतौर पर जल उपचार में लौह लौह (Fe²⁺), घुलित मैंगनीज (Mn²⁺), और हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) को ऑक्सीकरण करने के लिए किया जाता है। निस्पंदन से पहले

लेकिन जल-उपचार ऑपरेटरों और रासायनिक खरीदारों के लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रश्नों में से एक है:

कितना पोटैशियम परमैंगनेट मिलाया जाना चाहिए?

उत्तर संदूषक सांद्रता, कच्चे पानी के रसायन, पीएच, कार्बनिक पदार्थ, संपर्क समय और निस्पंदन प्रणाली पर निर्भर करता है। एक व्यावहारिक दृष्टिकोण है:

जल विश्लेषण → प्रारंभिक मांग की गणना → जार परीक्षण → अवशिष्ट की जांच → निस्पंदन

यूएस ईपीए मार्गदर्शन लौह और मैंगनीज ऑक्सीकरण के लिए एक उपचार विकल्प के रूप में परमैंगनेट की पहचान करता है और नोट करता है कि वास्तविक खुराक पानी की गुणवत्ता और आवेदन के बिंदु पर दृढ़ता से निर्भर करती है।

पोटेशियम परमैंगनेट खुराक: त्वरित संदर्भ

प्रारंभिक गणना के लिए, निम्नलिखित अनुपात उपयोगी हैं:

EPA तकनीकी साहित्य लगभग 0.94 mg/L KMnO₄ प्रति 1 mg/L आयरन और 1.92 mg/L KMnO₄ प्रति 1 mg/L मैंगनीज की सैद्धांतिक आवश्यकताएँ देता है।.

अपशिष्ट जल सल्फाइड नियंत्रण के लिए, ईपीए मार्गदर्शन के KMnO₄-से-H₂S वजन अनुपात की रिपोर्ट करता है । 6:1 से 7:1 सामान्य परिचालन सीमा के रूप में लगभग

इन मूल्यों को के रूप में माना जाना चाहिए अंतिम परिचालन खुराक के बजाय शुरुआती बिंदु .

1. आयरन हटाने के लिए KMnO₄ खुराक की गणना कैसे करें

घुले हुए लौह लौह को अघुलनशील लौह यौगिकों में ऑक्सीकृत किया जा सकता है जिन्हें बाद में अवसादन या निस्पंदन द्वारा हटा दिया जाता है।

सैद्धांतिक संबंध लगभग है:

1 mg/L Fe²⁺ × 0.94 = 0.94 mg/L KMnO₄

उदाहरण

यदि कच्चे पानी में शामिल हैं:

आयरन = 2.0 मिलीग्राम/लीटर

तब:

2.0 × 0.94 = 1.88 मिलीग्राम/एल KMnO₄

इसलिए प्रारंभिक सैद्धांतिक पोटेशियम परमैंगनेट की आवश्यकता लगभग है:

1.88 मिलीग्राम/लीटर

हालाँकि, प्राकृतिक कार्बनिक पदार्थ और अन्य कम करने वाले पदार्थ भी परमैंगनेट का उपभोग कर सकते हैं, इसलिए परीक्षण के माध्यम से वास्तविक पौधे की खुराक की पुष्टि की जानी चाहिए।

2. मैंगनीज हटाने के लिए KMnO₄ खुराक की गणना कैसे करें

मैंगनीज को आमतौर पर लोहे की तुलना में अधिक पोटेशियम परमैंगनेट की आवश्यकता होती है।

सैद्धांतिक संबंध लगभग है:

1 mg/L Mn²⁺ × 1.92 = 1.92 mg/L KMnO₄

उदाहरण

यदि मैंगनीज सांद्रता है:

0.5 मिलीग्राम/एल एमएन²⁺

तब:

0.5 × 1.92 = 0.96 मिलीग्राम/एल KMnO₄

प्रारंभिक गणना की गई मांग है:

0.96 मिलीग्राम/एल KMnO₄

ऑक्सीकृत मैंगनीज पार्टिकुलेट मैंगनीज ऑक्साइड बनाता है जिसे उचित निस्पंदन प्रक्रिया द्वारा हटाया जाना चाहिए।

3. H₂S हटाने के लिए कितना पोटेशियम परमैंगनेट आवश्यक है?

हाइड्रोजन सल्फाइड कुछ भूजल और अपशिष्ट जल प्रणालियों में पाई जाने वाली विशिष्ट 'सड़े अंडे' की गंध पैदा करता है।

पोटेशियम परमैंगनेट सल्फाइड को ऑक्सीकरण कर सकता है और इसका उपयोग गंध और सल्फाइड नियंत्रण के लिए किया जाता है। कैरस नगरपालिका अनुप्रयोगों में हाइड्रोजन सल्फाइड और सल्फर-यौगिक उपचार के लिए परमैंगनेट उत्पादों की भी पहचान करता है।

अपशिष्ट जल सल्फाइड नियंत्रण के लिए, एक उपयोगी प्रारंभिक परिचालन अनुमान है:

H₂S सांद्रता × 6-7 = अनुमानित KMnO₄ खुराक

उदाहरण

यदि H₂S सांद्रता है:

0.5 मिलीग्राम/ली

अनुमानित KMnO₄ मांग:

0.5 × 6 = 3.0 मिलीग्राम/ली

को

0.5 × 7 = 3.5 मिलीग्राम/ली

तो प्रारंभिक मूल्यांकन सीमा लगभग होगी:

3.0–3.5 mg/L KMnO₄

क्योंकि सल्फाइड रसायन पीएच और उपचार की स्थिति के साथ बदलता है, अंतिम फ़ीड दर स्थापित करने से पहले बेंच परीक्षण विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

4. जब कई संदूषक मौजूद हों तो KMnO₄ की गणना कैसे करें

वास्तविक भूजल में एक ही समय में लोहा, मैंगनीज और हाइड्रोजन सल्फाइड हो सकता है।

एक उपयोगी प्रारंभिक अनुमान है:

अनुमानित KMnO₄ मांग = लौह मांग + मैंगनीज मांग + H₂S मांग

उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि जल विश्लेषण से पता चलता है:

• आयरन: 1.5 मिलीग्राम/लीटर

• मैंगनीज: 0.20 मिलीग्राम/लीटर

• एच₂एस: 0.10 मिलीग्राम/एल

लोहे की मांग

1.5 × 0.94 = 1.41 मिलीग्राम/ली

मैंगनीज की मांग

0.20 × 1.92 = 0.384 मिलीग्राम/लीटर

एच₂एस मांग

0.10 × 6-7 = 0.60-0.70 मिलीग्राम/लीटर

प्रारंभिक अनुमानित KMnO₄ मांग

1.41 + 0.384 + 0.60–0.70

= लगभग 2.39-2.49 mg/L KMnO₄

यह ऑपरेटर को प्रारंभिक परीक्षण सीमा देता है , स्वचालित अंतिम खुराक सेटपॉइंट नहीं।

5. सैद्धांतिक खुराक अंतिम खुराक क्यों नहीं है?

कच्चे पानी में Fe²⁺, Mn²⁺ और H₂S से अधिक मात्रा होती है।

पोटेशियम परमैंगनेट भी इनके साथ प्रतिक्रिया कर सकता है:

• प्राकृतिक कार्बनिक पदार्थ

• अन्य कम धातुएँ

• सल्फ़ाइड्स

• कार्बनिक संदूषक

• औद्योगिक अपशिष्ट जल में यौगिकों को कम करना

परिणामस्वरूप, समान लौह सांद्रता वाले दो जल स्रोतों को अलग-अलग व्यावहारिक KMnO₄ खुराक की आवश्यकता हो सकती है।

ईपीए दस्तावेज़ीकरण से पता चलता है कि फ़ील्ड खुराक सैद्धांतिक मांग से काफी भिन्न हो सकती है और उचित परिचालन स्थितियों को स्थापित करने के लिए जार परीक्षण और फ़ील्ड परीक्षणों का उपयोग किया जाता है।

6. वास्तविक खुराक निर्धारित करने के लिए जार परीक्षण का उपयोग करें

सैद्धांतिक मांग की गणना करने के बाद, जार परीक्षण या पायलट परीक्षण करें। वास्तविक कच्चे पानी का उपयोग करके एक

एक व्यावहारिक प्रक्रिया है:

चरण 1 - पानी का विश्लेषण करें

उपाय:

• घुला हुआ लोहा

• घुला हुआ मैंगनीज

• H₂S या सल्फाइड

• पीएच

• गंदगी

• कार्बनिक पदार्थ

• तापमान

चरण 2 - प्रारंभिक KMnO₄ मांग की गणना करें

प्रारंभिक बिंदु के रूप में सैद्धांतिक या परिचालन अनुपात का उपयोग करें।

चरण 3 - कई खुराकों का परीक्षण करें

गणना की गई आवश्यकता के आसपास थोड़ा अलग KMnO₄ सांद्रता का परीक्षण करें।

चरण 4 - पर्याप्त प्रतिक्रिया समय दें

ऑक्सीकरण सदैव तात्कालिक नहीं होता। संपर्क समय और पीएच मैंगनीज और सल्फाइड उपचार को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है।

चरण 5 - उपचारित पानी की जाँच करें

उपाय:

• शेष लोहा

• शेष मैंगनीज

• सल्फाइड

• गंदगी

• परमैंगनेट अवशिष्ट

चरण 6 - ऑक्सीकृत ठोस पदार्थों को फ़िल्टर करें

KMnO₄ विघटित संदूषकों को ऑक्सीकृत रूपों में परिवर्तित करता है, लेकिन इन ठोस पदार्थों को अभी भी निस्पंदन या किसी अन्य डाउनस्ट्रीम पृथक्करण प्रक्रिया द्वारा हटाया जाना चाहिए।

कैलिफ़ोर्निया पेयजल मार्गदर्शन रासायनिक उपचार खुराक को अनुकूलित करने के लिए एक व्यावहारिक विधि के रूप में जार परीक्षण का भी उपयोग करता है।

पोटेशियम परमैंगनेट की अधिक मात्रा लेने से बचें

अधिक KMnO₄ नहीं है। का मतलब स्वचालित रूप से बेहतर उपचार

अतिरिक्त परमैंगनेट का परिणाम हो सकता है:

• लगातार गुलाबी या बैंगनी रंग

• मैंगनीज अवशिष्ट में वृद्धि

• अधिक रासायनिक खपत

• अतिरिक्त ठोस लोड हो रहा है

• अनावश्यक परिचालन लागत

ईपीए मार्गदर्शन विशेष रूप से चेतावनी देता है कि परमैंगनेट की अधिक मात्रा अतिरिक्त मैंगनीज को उपचार प्रक्रिया से गुजरने की अनुमति दे सकती है।

इसलिए इसका उद्देश्य सबसे कम प्रभावी खुराक की पहचान करना है जो ऑक्सीकरण प्राप्त करता है और विश्वसनीय निस्पंदन की अनुमति देता है.

KMnO₄ खुराक को प्रभावित करने वाले कारक

पीएच

प्रतिक्रिया व्यवहार पीएच के साथ बदलता है, खासकर मैंगनीज और हाइड्रोजन सल्फाइड के लिए।

कार्बनिक पदार्थ

प्राकृतिक कार्बनिक पदार्थ परमैंगनेट का उपभोग कर सकते हैं और रासायनिक मांग बढ़ा सकते हैं।

संपर्क समय

अपर्याप्त प्रतिक्रिया समय के परिणामस्वरूप निस्पंदन से पहले अधूरा ऑक्सीकरण हो सकता है।

तापमान

कम तापमान ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं को धीमा कर सकता है।

निस्पंदन प्रणाली

उपचार के बाद ऑक्सीकृत लौह और मैंगनीज को हटा देना चाहिए। इसलिए फ़िल्टर मीडिया और परिचालन स्थितियाँ समग्र उपचार प्रदर्शन को प्रभावित करती हैं।

व्यावहारिक KMnO₄ खुराक कार्यप्रवाह

औद्योगिक और नगरपालिका जल उपचार के लिए, एक उपयोगी वर्कफ़्लो है:

1. जल विश्लेषण

↓

2. Fe, Mn और H₂S सांद्रता निर्धारित करें

↓

3. प्रारंभिक परमैंगनेट मांग की गणना करें

↓

4. जार या पायलट परीक्षण का संचालन करें

↓

5. KMnO₄ खुराक समायोजित करें

↓

6. अवशिष्ट आयरन, मैंगनीज और सल्फाइड का सत्यापन करें

↓

7. ऑक्सीकृत ठोस पदार्थों को फ़िल्टर करें

↓

8. फ़ीड दर अनुकूलित करें

यह दृष्टिकोण अकेले संदूषक सांद्रता से खुराक का चयन करने की तुलना में अधिक विश्वसनीय है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

1 मिलीग्राम/लीटर आयरन निकालने के लिए कितना KMnO₄ आवश्यक है?

सैद्धांतिक आवश्यकता लगभग 0.94 mg/L KMnO₄ है Fe²⁺ के प्रत्येक 1 mg/L के लिए .

1 मिलीग्राम/लीटर मैंगनीज निकालने के लिए कितना KMnO₄ आवश्यक है?

सैद्धांतिक आवश्यकता प्रत्येक 1 मिलीग्राम/लीटर Mn²⁺ के लिए लगभग 1.92 mg/L KMnO₄ है.

हाइड्रोजन सल्फाइड के लिए कितना KMnO₄ आवश्यक है?

ईपीए अपशिष्ट जल मार्गदर्शन के सामान्य KMnO₄:H₂S वजन अनुपात का हवाला देता है । 6:1–7:1 सल्फाइड नियंत्रण के लिए लगभग वास्तविक आवश्यकताएं जल रसायन विज्ञान और प्रक्रिया स्थितियों पर दृढ़ता से निर्भर करती हैं।

क्या मैं परिकलित खुराक का सीधे उपयोग कर सकता हूँ?

इसे के तौर पर लिया जाना चाहिए प्रारंभिक अनुमान . सतत रासायनिक फ़ीड दर स्थापित करने से पहले वास्तविक पानी का मूल्यांकन जार परीक्षण, पायलट परीक्षण या नियंत्रित प्रक्रिया अनुकूलन के माध्यम से किया जाना चाहिए।

जल उपचार के लिए पोटेशियम परमैंगनेट का चयन

जल उपचार के लिए पोटेशियम परमैंगनेट खरीदते समय, खरीदारों को मूल्यांकन करना चाहिए:

• KMnO₄ परख

• पवित्रता

• नमी

• जल-अघुलनशील पदार्थ

• कण का आकार

• पैकेजिंग

• सीओए की उपलब्धता

• एसडीएस/एमएसडीएस

• बैच संगति

• आपूर्तिकर्ता तकनीकी सहायता

AOZUN औद्योगिक और जल-उपचार अनुप्रयोगों के लिए पोटेशियम परमैंगनेट की आपूर्ति करता है , जिसमें ग्राहकों की आवश्यकताओं के अनुसार विनिर्देश और पैकेजिंग विकल्प उपलब्ध हैं।

पूछताछ के लिए, जल विश्लेषण, अनुप्रयोग, आवश्यक मात्रा, पैकेजिंग और गंतव्य बंदरगाह प्रदान करने से उचित उत्पाद विनिर्देश निर्धारित करने में मदद मिल सकती है।

निष्कर्ष

पोटेशियम परमैंगनेट की खुराक की गणना उपचारित किए जाने वाले संदूषकों की सांद्रता से शुरू होती है।

प्रारंभिक संदर्भ के रूप में:

लोहा:
KMnO₄ ≈ Fe × 0.94

मैंगनीज:
KMnO₄ ≈ Mn × 1.92

हाइड्रोजन सल्फाइड:
KMnO₄ ≈ H₂S × 6-7 । सामान्य अपशिष्ट जल सल्फाइड-नियंत्रण अनुमानों के लिए

लेकिन सैद्धांतिक गणना केवल शुरुआती बिंदु है।

विश्वसनीय उपचार के लिए, उपयोग करें:

जल विश्लेषण → सैद्धांतिक मांग → जार परीक्षण → अवशिष्ट जांच → निस्पंदन → खुराक अनुकूलन

यह विधि कम खुराक या अत्यधिक परमैंगनेट मिलाने के जोखिम को कम करते हुए कुशल लौह, मैंगनीज और हाइड्रोजन सल्फाइड हटाने में मदद करती है।