망간 제거법에 대해서

망간 제거법에 대해서

망간은 은백색의 금속으로 원자번호 25, 원자량 54.9308로 통상 2가와 4가의 원자가를 갖는다. 

물속에 녹아 있을 때는 2가이며 무색이지만 산소나 염소에 닿으면 산화되어 4가가 된다. 4가는 검은색으로 물에 잘 녹지 않는 침전물이다.  

독성이 강하고 만성중독증으로 중추신경계의 이상을 초래한다. 

이러한 망간을 제거하는 방법은 용해성 철의 제거방법과 같다. 그러나 철보다는 제거하기 어려우며 철과 공존하는 경우가 많아 철과 동시에 제거한다. 

철분은 침전, 여과로도 제거되지만, 폭기를 하면 가용성 철분이 수산화제이철이 되어 응괴를 형성하여 침전되는데, 수산화제이철은 여과에 의해서 제거된다.

망간의 제거도 폭기법이 이용되지만 효과가 적어, 과망간산칼륨의 주입에 의한 산화법, 망간 Zeolite법, 양이온 교환수지에 의한 교환처리법이 사용된다. 

① 폭기법(Aeration) 

2Fe(HCO3)2 + H2O + O → 2Fe(OH)3↓ + 4CO2

Mn(HCO3)2, MnSO4도 폭기법으로 제거  

F, Mn 제거 : Sodium hexametaphosphate (Sequester; 포착제)로 사용, 1 mg/ℓ 존재시 2 mg/ℓ 주입한다. 

용해된 철과 결합하여 용해성의 복합체 형성하여 수산화 제이철 결절체(Tubercules)의 생성을 방지.

② 알칼리제법 

유기물과 함께 콜로이드상으로 된 철에 유효하다.  

알칼리제로는 소석회, 소다회 등을 사용하며, 동시에 황산반토(황산알루미늄)를 가하여 응집침전을 촉진시킨다.  

③ 염소법  

염소를 주입하여 산화하는 방법으로 특히 망간 제거에 유효하며, 원수 중의 함유량이 적은 경우에 한한다.  

④ 과망간산칼륨법 

KMnO4의 산화력을 이용하는 방법으로 망간제거에 유효하다. 2가의 가용성 망간이 불용성인 4가의 MnO2로 된다.  

MnO2는 미립자로 침전이 어려우므로 황산반토를 가하여 응집침전시킨다. 그러나 KMnO4는 유해하므로 잔류되지 않도록 적당히 주입하여야 한다. 

⑤ 접촉산화법 

MnO2와 인공적으로 부착시킨 망간砂나 MnO2를 함유한 pyrolusite(이산화망간광) 광석을 여과사로 전염소처리를 병용해서 여과하는 방법이다.  

염소에 의한 산화력과 모래에 부착된 MnO2의 촉매작용에 의한 복식산화법이다. 

⑥ 전해법 

알루미늄판을 극으로 세운 전해조에 소량의 식염을 가한 후 정수를 통하고 직류를 보내면 Al+3가 용출되는 동시에 산소가 발생하며 Al+3은 수산화알루미늄 

으로 된다. 이 전해조를 통과한 물을 원수에 혼합시켜 교반한 후 모래여과한다. 철은 발생기 산소로 산화되는 동시에 활성도가 큰 Al(OH)3에 의해 응집제거 된다.  

⑦ 이온교환법 

이온교환수지를 통과 시켜 망간뿐만 아니라 철분, 석회, 마그네슘 등을 모두 제거하고 나트륨 이온으로 바꾸어 연수를 만들기 때문에 공업용수처리에 아주  

널리 사용하는 방법이다.  다만 이온교환수지에 철분과 망간이 계속 흡수되면 소금으로 재생이 안되기 때문에 제철회생제라고 하는 특수한 약품을 사용하든가 

아니면 염산에 수지를 처리하여 다시 나트륨 형으로 바꾸는 작업을 병행해야 한다. 

⑧ 철 박테리아 이용 

 출처 : 인터넷 자료 정리