Manganfilter utan järnproblem: vilket system rekommenderas?
Hej!
Jag har fått en vattenanalys på min privata brunn och undrar vilket filtersystem som är mest lämpligt specifikt för mangan, eftersom järn inte verkar vara ett problem i mitt fall.
Tacksam för alla tips och erfarenheter!
Jag har fått en vattenanalys på min privata brunn och undrar vilket filtersystem som är mest lämpligt specifikt för mangan, eftersom järn inte verkar vara ett problem i mitt fall.
- Mangan (Mn): 0,5 mg/l (riktvärde Livsmedelsverket: 0,30 mg/l) → Tjänligt med anmärkning
- Järn (Fe): 0,12 mg/l → inom normalvärde, inget problem
- pH: 7,5
- Hårdhet: 6,0 °dH (mjukt/medelmjukt vatten)
- Alkalinitet (HCO3): 150 mg/l
- Konduktivitet: 29,2 mS/m
- Aluminium: <1 µg/l
- Inga bakteriella problem (E. coli <1, koliforma <1)
- Eftersom järnhalten är låg, behöver jag ändå ett kombinerat järn/mangan-filter, eller finns det renare manganspecifika lösningar som är mer kostnadseffektiva när järn inte är ett problem?
- Med tanke på att vattnet redan är relativt mjukt (6 °dH) och pH är neutralt (7,5), påverkar det valet av filtermedia eller förbehandling (t.ex. behov av pH-justering innan oxidation)?
- Ungefärlig kostnad och underhåll att förvänta sig för ett hushåll?
Tacksam för alla tips och erfarenheter!
Först, fundera på om vattnet ger praktiska besvär som bruna och svarta avlagringar på sanitetsporslin, smakar dåligt etc. Om inte så skulle jag inte göra något alls då ert vatten är inte med maganhalten förklarad som otjänlig vatten. Dricksvatten vatten kan ha flertal anmärkningar utan att det för den delen blir hälsovådlig eller anses otjänlig.
Både järn och mangan är övergångsmetaller och ganska lika varandra dessutom, så jag tror inte att det går att göra någon selektiv utfällning av mangan utan att samtidigt ta bort järnet med någon ekonomisk försvarbar process.
Är man lite intresserad av vattenkemi så kan man kika i denna danska rapport (på engelska) och speciell sidorna 12 och 13 och pourbaix-diagrammen i dokumentet som kan hämtas på https://www.researchgate.net/figure...ermodynamical-stable-form-as-a_fig4_265744778
På detta har man problemet att reaktion med oxidering av mangan går typ 1 miljon långsammare än järn vid samma pH och syresättning (när det gått över en viss gränsvärde för att något alls skall hända), det påverkas av syresättningen i vattnet och mangan behöver ha högre syresättning än järn för att oxideras alls vid en given pH, vilket i praktiken innebär att man måste höja vattnets pH betydligt mer (för att minska syresättningskraven) för att börja fälla ut olika manganoxider i fast form i jämförelse med att fälla ut järn i fasta oxid/hydroxid-former vid en given luftning/syresättningsnivå.
Jag lade ihop pourbaix-diagrammen för Mn och Fe som finns i rapporten
och gav liknar liknande bild (ni få titta på orginalen i rapporten då de tyvärr valde ganska lika färger):
Och en syresättningsnivå vid ca 200 mV Eh (typ ~ 0,5 mg O² per liter vatten) att pH behöver höjas till lite över pH 8 innan det alls börja oxidera mangan ur vattnet och det oavsett användning med katalysatorer som greensand eller brunsten bunden i polymer då deras roll är att påskynda en oxidering för att fälla ut manganoxider i solid form - men förutsättning vattenkemimässigt måste finnas för att det skall ske alls, som faktisk syresättningsnivå och pH-värde.
200 mV Eh brukar vara när vattnet närmar sig syrefritt (~ 0,5 gr O²/liter - ungefär där och under detta som denitrifieringsbakterier börja omvandla nitrater till fri kväve som syrekälla) och 400 - 450 mV Eh när vattnet är hyfsat väl luftat med atmosfärisk luft (~10 mg O²/l vatten).
På detta behöver man lite extra höjning i Eh-spänning (läs mer syresättning i vattnet) från att reaktionen har förutsättningar att börja alls sedd rent termodynamiskt till att det faktiskt sker med någon hastighet i verkligheten, vilket kan göra att förutom luftningen för högre syrehalt så kanske vattnet måste höjas till pH till närmare 9 för att greensand/kalatalysmassan skall börja få någon reduceringshastighet av manganinnehållet i vattnet.
---
Nu har du mjukt vatten vilket gör att en avsyrningsfilter (kalkbaserat) troligen inte ger en katastrofal hårdhetsökning av vattnet, att du efter oxideringen av mangan måste ha en avhärdningsfilter efter.
Avhärningsfilter vill man undvika om det går då det drar salt (kostnad) och backspolningsvattnet måste bort på något sätt utan att göra tomten till saltöken och saltvatten från backspolningen får heller inte gå i ordinarie spillvatten/WC-avlopp eller BTD-rening om man har enskilda avlopp (gäller också kommunal avlop) .
Både järn och mangan är övergångsmetaller och ganska lika varandra dessutom, så jag tror inte att det går att göra någon selektiv utfällning av mangan utan att samtidigt ta bort järnet med någon ekonomisk försvarbar process.
Är man lite intresserad av vattenkemi så kan man kika i denna danska rapport (på engelska) och speciell sidorna 12 och 13 och pourbaix-diagrammen i dokumentet som kan hämtas på https://www.researchgate.net/figure...ermodynamical-stable-form-as-a_fig4_265744778
På detta har man problemet att reaktion med oxidering av mangan går typ 1 miljon långsammare än järn vid samma pH och syresättning (när det gått över en viss gränsvärde för att något alls skall hända), det påverkas av syresättningen i vattnet och mangan behöver ha högre syresättning än järn för att oxideras alls vid en given pH, vilket i praktiken innebär att man måste höja vattnets pH betydligt mer (för att minska syresättningskraven) för att börja fälla ut olika manganoxider i fast form i jämförelse med att fälla ut järn i fasta oxid/hydroxid-former vid en given luftning/syresättningsnivå.
Jag lade ihop pourbaix-diagrammen för Mn och Fe som finns i rapporten
och gav liknar liknande bild (ni få titta på orginalen i rapporten då de tyvärr valde ganska lika färger):
Och en syresättningsnivå vid ca 200 mV Eh (typ ~ 0,5 mg O² per liter vatten) att pH behöver höjas till lite över pH 8 innan det alls börja oxidera mangan ur vattnet och det oavsett användning med katalysatorer som greensand eller brunsten bunden i polymer då deras roll är att påskynda en oxidering för att fälla ut manganoxider i solid form - men förutsättning vattenkemimässigt måste finnas för att det skall ske alls, som faktisk syresättningsnivå och pH-värde.
200 mV Eh brukar vara när vattnet närmar sig syrefritt (~ 0,5 gr O²/liter - ungefär där och under detta som denitrifieringsbakterier börja omvandla nitrater till fri kväve som syrekälla) och 400 - 450 mV Eh när vattnet är hyfsat väl luftat med atmosfärisk luft (~10 mg O²/l vatten).
På detta behöver man lite extra höjning i Eh-spänning (läs mer syresättning i vattnet) från att reaktionen har förutsättningar att börja alls sedd rent termodynamiskt till att det faktiskt sker med någon hastighet i verkligheten, vilket kan göra att förutom luftningen för högre syrehalt så kanske vattnet måste höjas till pH till närmare 9 för att greensand/kalatalysmassan skall börja få någon reduceringshastighet av manganinnehållet i vattnet.
---
Nu har du mjukt vatten vilket gör att en avsyrningsfilter (kalkbaserat) troligen inte ger en katastrofal hårdhetsökning av vattnet, att du efter oxideringen av mangan måste ha en avhärdningsfilter efter.
Avhärningsfilter vill man undvika om det går då det drar salt (kostnad) och backspolningsvattnet måste bort på något sätt utan att göra tomten till saltöken och saltvatten från backspolningen får heller inte gå i ordinarie spillvatten/WC-avlopp eller BTD-rening om man har enskilda avlopp (gäller också kommunal avlop) .
Tack så mycket @xxargs för den otroligt informativa och pedagogiska förklaringen, speciellt kring pH/Eh-förhållandena och varför mangan är så mycket trögare att fälla ut än järn.
Som svar på frågan om praktiska besvär: efter flera års boende är det enda vi faktiskt har märkt av är att vit tvätt i tvättmaskinen ibland kommit ut med fläckar. Vi har inte märkt någon smakförändring eller missfärgning på sanitetsporslin eller annat. Med tanke på det begränsade problemet överväger vi faktiskt att inte göra något alls och istället bara vara lite mer försiktiga med tvätten.
Det som oroar mig mest med att installera ett filter är egentligen backspolningen och var man ska göra av det vattnet. Det verkar som att alla filtersystem (oavsett om det är avsyrning, avhärdning eller mangan-specifikt) kräver backspolning förr eller senare, och som ni nämner blir det problematiskt både med saltvatten på tomten och att det inte får gå till ordinarie avlopp om man har enskilt avlopp. Finns det några lösningar som är mindre problematiska ur det avseendet, eller är det helt enkelt ett oundvikligt "pris" man får betala om man vill åtgärda manganet?
Tack igen för hjälpen!
Som svar på frågan om praktiska besvär: efter flera års boende är det enda vi faktiskt har märkt av är att vit tvätt i tvättmaskinen ibland kommit ut med fläckar. Vi har inte märkt någon smakförändring eller missfärgning på sanitetsporslin eller annat. Med tanke på det begränsade problemet överväger vi faktiskt att inte göra något alls och istället bara vara lite mer försiktiga med tvätten.
Det som oroar mig mest med att installera ett filter är egentligen backspolningen och var man ska göra av det vattnet. Det verkar som att alla filtersystem (oavsett om det är avsyrning, avhärdning eller mangan-specifikt) kräver backspolning förr eller senare, och som ni nämner blir det problematiskt både med saltvatten på tomten och att det inte får gå till ordinarie avlopp om man har enskilt avlopp. Finns det några lösningar som är mindre problematiska ur det avseendet, eller är det helt enkelt ett oundvikligt "pris" man får betala om man vill åtgärda manganet?
Tack igen för hjälpen!
Själva järnet/manganet med oxidering ala greensand/brunstens-katalysmassa ger inte samma typ av 'avloppsproblem' som jonbytande kalkavhärdning med salt och med det stora utsläpp av natrium och kalciumklorid i stora mängder.
Men någon form av slam-aktig massa blir det av järnet som i sin hydroxidform spolas ut och motsvarande för manganet i backspolningsprocessen, och ute på backen kommer att omvandlas vidare till just rost och vid mycket mangan brun till svart massa (stor del brunsten) med tiden av luftsyret, men det kommer inte smita iväg speciellt långt och det kommer heller inte att gå ned djupt i jorden utan det filtreras av vid jordytan och blir ett växande lager 'slam/rost' i närheten av utsläppsstället.
De fins också lösningar med jonbytarmassor som förutom kalk också kan ta bort järn/mangan i mer eller mindre mängd under förutsättning att råvattnet är nära på syrefritt och det mesta av järnet och manganet i vattnet är 2-värd form - men då kommer det att bli massor av salt och salt backspolningsvatten på samma sätt som kalkavhärdning då det också regenereras med koksalt.
---
Om du inte har brunt till svart efter droppläckor på sanitetsporslin så skulle jag nog säja att dina fläckar på tvätt förmodligen inte kan kopplas till just mangan/järn i vatten och om det skulle vara problem så borde det gälla hela tex. vittvätten, inte fläckvisa områden på tvätten.
Vid tveksamhet prova med lite större mängd tvättsåpa istället för tvättpulver.
Dagens tvättmedel innehåller numera citronsyresalter (typ natriumcitrat för att kunna vara i alkalisk miljö som tvättmedel fungerar bäst i) i mer eller mindre mängd (speciellt de flytande tvättsåporna) och har en viss infångningskapacitet av förutom kalket (som tidigare gjordes av fosforsalter i tvättmedlet), också för järn och mangan då citronsyra gillar att komplexbinda mot 2 och 3 värda metaller (som kalk, magnesium men även järn i både sin 2 och 3-värda form) och i fallet 4-värd mangan (som brunsten) så oxideras citronsyran själv till vatten och koldioxid när mangan går från 4-värd jon till 2-värd jon som sedan kan infångas av resterande kvarvarande citronsyra - brunsten (MnO2) är en ganska stark oxidationsmedel (därav att man använder brunsten som depolarisation/oxidationsmedel på plus-polen i klassiska Zink-baserade ficklampsbatterier inklusive alkaliska batterier) och tillräckligt oxiderade för att citronsyra skall fungera som reduktionsmedel och förbruka syre ur den 4-värda mangandioxiden, MnO2 (brunsten) till att bli istället den i vatten mycket mer lättlösliga 2-värda mangan-jonen (den formen som manganet kommer med den ursprungliga rå/brunnsvattnet) .
Men någon form av slam-aktig massa blir det av järnet som i sin hydroxidform spolas ut och motsvarande för manganet i backspolningsprocessen, och ute på backen kommer att omvandlas vidare till just rost och vid mycket mangan brun till svart massa (stor del brunsten) med tiden av luftsyret, men det kommer inte smita iväg speciellt långt och det kommer heller inte att gå ned djupt i jorden utan det filtreras av vid jordytan och blir ett växande lager 'slam/rost' i närheten av utsläppsstället.
De fins också lösningar med jonbytarmassor som förutom kalk också kan ta bort järn/mangan i mer eller mindre mängd under förutsättning att råvattnet är nära på syrefritt och det mesta av järnet och manganet i vattnet är 2-värd form - men då kommer det att bli massor av salt och salt backspolningsvatten på samma sätt som kalkavhärdning då det också regenereras med koksalt.
---
Om du inte har brunt till svart efter droppläckor på sanitetsporslin så skulle jag nog säja att dina fläckar på tvätt förmodligen inte kan kopplas till just mangan/järn i vatten och om det skulle vara problem så borde det gälla hela tex. vittvätten, inte fläckvisa områden på tvätten.
Vid tveksamhet prova med lite större mängd tvättsåpa istället för tvättpulver.
Dagens tvättmedel innehåller numera citronsyresalter (typ natriumcitrat för att kunna vara i alkalisk miljö som tvättmedel fungerar bäst i) i mer eller mindre mängd (speciellt de flytande tvättsåporna) och har en viss infångningskapacitet av förutom kalket (som tidigare gjordes av fosforsalter i tvättmedlet), också för järn och mangan då citronsyra gillar att komplexbinda mot 2 och 3 värda metaller (som kalk, magnesium men även järn i både sin 2 och 3-värda form) och i fallet 4-värd mangan (som brunsten) så oxideras citronsyran själv till vatten och koldioxid när mangan går från 4-värd jon till 2-värd jon som sedan kan infångas av resterande kvarvarande citronsyra - brunsten (MnO2) är en ganska stark oxidationsmedel (därav att man använder brunsten som depolarisation/oxidationsmedel på plus-polen i klassiska Zink-baserade ficklampsbatterier inklusive alkaliska batterier) och tillräckligt oxiderade för att citronsyra skall fungera som reduktionsmedel och förbruka syre ur den 4-värda mangandioxiden, MnO2 (brunsten) till att bli istället den i vatten mycket mer lättlösliga 2-värda mangan-jonen (den formen som manganet kommer med den ursprungliga rå/brunnsvattnet) .
Redigerat: