منعقد کننده

منعقد کننده یا کواگولانت چیست؟

منعقد سازی شیمیایی Coagulation شامل تمام واکنش ها ومکانیسم هایی است که درناپایدارسازی شیمیایی بارهای الکتریکی ذرات و تشکیل ذرات بزرگتر در فرآیند پیش تصفیه و پساب صنعتی انجام می‌گیرد.

فلوکولانت چیست

فلوکولاسیون Flocculation یک فرآیند لخته سازی فیزیکی است که در طی اضافه کردن مواد خاص، برخورد ذرات افزایش یافته و ذرات به صورت کلوخه و لخته شده (فلاک) شده وسپس ته نشین میگردند.

انواع لخته سازی

لخته سازی معمولاً از دسته های ریز، درشت، و کلوییدهای وابسته به آن حائز اهمیت قرار می‌گیرد.

  1. لخته سازی ریز
  1. لخته سازی درشت
  1. کلوییدهای وابسته

انواع ذرات کلوییدی درسیالات

  • آب گریز HYDROPHOBIC
  • آب دوست HYDROPHILIC

پتانسیل زتا

پتانسیل زتا(Zeta potential) زمانی که یک ذره در یک محیط الکترولیت قرار گیرد وجریان الکتریکی از این محلول عبور داده شود، این ذره با توجه به بار سطحی خود، به یکی ازالکترودهای محلول الکترولیت جذب شده و توده ای از یون ها را به همراه خود به حرکت درمی‌آورد.نیروی پتانسیل سطحی این ذره را پتانسیل زتا می نامند. امروزه مقدار پتانسیل زتا ذرات را با استفاده از دستگاه اندازه ‌گیری می‌کنند.

بررسی اثر منعقد کننده ها و نقش پتانسیل زتا

مواد منعقد کننده با کاهش بار سطحی و در نتیجه با کاهش پتانسیل زتا موجب میگردند سطح بارالکتریکی ذرات به سمت خنثی شدن تمایل پیدا کند و ذرات به صورت ذرات کلوییدی (فلاک) به یکدیگر چسبیده و ته نشین شوند. الزاماً نیاز نمی‌باشد که خنثی سازی بارسطحی ذرات ابتدا به صفر برسد و سپس فلاک ها تشکیل شود بلکه امکان تشکیل فلاک ها هم درهنگام نزدیک شدن بار سطحی ذرات به حد خنثی نیز وجود دارد. نیزممکن است به لحاظ تفاوت در میزان سد انرژی این فلاک ها(Floc) به صورت ریز یا درشت باشند.

کاربرد منعقد کننده ها در تصفیه آب صنعتی چیست

منعقد کننده وکمک منعقد کننده های طبیعی، شیمیایی، معدنی و پلیمری به طور گسترده جهت کاهش کدورت آب درقسمت پیش تصفیه اسمز معکوس، جهت کاهش C.O.D در پساب های صنعتی و فاضلاب به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

منعقد کننده های معدنی

  • آهن دار: سولفات آهن، منعقد کننده کلروفریک(فریک کلراید، کلرید آهن، اسید کلرید فریک)
  • آلومینیوم دار: سولفات آلومینیوم (منعقد کننده آلوم)- پلی آلومینیوم کلراید- آلومینات سدیم
  • اکسید منیزیمی

منعقد کننده های آلی

  • پلی آمین ها
  • ملامین -تانین- فرمالدهید: برای رفع لجن و حذف مواد آلی نظیر روغن، چربی کاربرد دارد.

منعقد کننده های معدنی آلومینیوم دار

  • پلی آلومینیوم کلرایدPAC or ACH
  • آلومینات سدیم
  • سولفات آلومینیوم

مکانیسم عملکرد پلی آلومینیوم کلراید

پلی آلومینیوم کلرایدPAC، عملیات ناپایدارسازی الکتریکی را بر روی کلوییدها انجام میدهد به طوریکه از طریق فرآیند جذب روی سطح ذرات کلوییدی نشسته و باعث ایجاد یک پیوند بین پلیمروذره می‌گردد.از طریق تولید یون های هیدروکسیل و پلیمرهای آنیونی چند ظرفیتی باعث تشکیل فلاک های سنگین و ماکرومولکول های آلی می‌گردد.

مزایای پلی آلومینیوم کلراید

  1. محدودیت دمایی برای استفاده ندارد.
  2. جایگزین مناسبی برای منعقد کننده های طبیعی همانند سولفات آلومینیوم و کلروفریک می‌باشد.
  3. درصد خلوص آن بالاست و در انواع درصدهای ۱۸ — ۹ و ۳۰ درصد قابل ارائه و فروش می‌باشد.
  4. خاصیت منعقد کنندگی بیشتری دارد.

معایب PAC

  1. محدودیت pH جهت استفاده وجود دارد .
  2. برای انواع خااصی ازغشا ممبرین ها کاربرد دارد و جهت استفاده الزاماً میبایست سازگاری آن با ممبرین بررسی گردد.
  3. استفاده بیش از حد دوز مجاز آن، باعث می‌گردد به غشا ممبرین آسیب جدی وارد گردد.

کاربردهای پلی آلومینیوم کلراید

  1. تصفیه آب صنعتی
  2. پیش تصفیه آب شهری و فاضلاب
  3. پساب های برگشتی کارخانه ها
  4. منعقد کننده فاضلاب شهری
  5. احیای زغال سنگ
  6. تهیه خمیر کاغذ
  7. صنایع نساجی
  8. صنایع چرم سازی
  9. کاهش سریع سیمان
  10. کاهش O.D اکسیژن
  11. صنایع آرایشی بهداشتی

حلالیت منعقد کننده در تصفیه آب صنعتی

نام فرمول فاز معمول حلالیت ظروف مناسب جهت حمل و نقل سولفات آلومینیوم Al۲(SO۴)۳.H۲O جامد،مایع ۶۵۰ فولادی، pvc، لاستیکی سولفات آلومینات Al۲O۳Na۳ جامد ۳۲۰ آهن،فولاد،لاستیک سولفات آهن (۳) FeS0۴.۷H۲o چامد ۳۰۰ لاستیک،PVC ، فولاد، سرامیک سولفات آهن (۲) Fe۲(So۴)۳ جامد _ لاستیک،PVC ، فولاد، سرامیک اکسید منیزیم MgO جامد _ آهن، فولاد کلرید آهن (۳)-کلروفریک FeCl۳.۶H2O جامد، مایع _ شیشه، PVC

انتخاب صحیح منعقد کننده

در فرآیند پیش تصفیه آب وعمل لخته سازی وانعقاد، انتخاب صحیح نوع و مقدار تزریق کواگولانت و فلوکواگولانت معمولا توسط جار تست تعیین می‌گردد بدین گونه که نمونه آب پساب را در ظرف های جار تست ریخته و در سرعت های اختلاط متفاوت (تند، متوسط، کند)، غلطت های مختلف از مواد منعقد کننده به ظرف های جار تست تزریق و نتایج مشاهده و ثبت می‌گردد.

کمک منعقد کننده در تصفیه اب

کمک منعقد کننده ها (فلوکواگولانت) معمولا پس ازتزریق کواگولانت ها (منعقد کننده کننده ها) به آب اضافه میشوند و فرآیند لخته سازی را سرعت میبخشند وذرات ریز کلوییدی را به هم چسبانیده و به صورت فلاک می‌کنند. درآزمایش جار تست، برای استفاده از کمک منعقد کننده های آب، سرعت اختلاط باید تنظیم گردد.

کمک منعقد کننده ها

جهت انجام سریعتر عملیات فلوکولاسیون وانعقاد ذرات، علاوه براستفاده از منعقد کننده ها، استفاده ازکمک منعقد کننده ها نیز معمولا ضرورت پیدا می‌کند.

محل تزریق منقعد کننده ها و کمک منعقد کننده ها

معمولاً منعقد کننده ها وکمک منعقدکننده ها در سیستم پیش تصفیه آب در حوضچه ته نشینی یا در تجهیز کلایریفایر/ِDAF تزریق میگردد. به طورمعمول ابتدا منعقد کننده(فلوکوآگولانت( جهت کلوخه کردن ذرات بزرگتر و سپس کمک منعقد کننده پس از تزریق منعقد کننده ها(کواگولانت ها) جهت کلوخه سازی ذرات ریز به سیستم تزریق می‌گردد.

کمک منعقد کننده پلی اکریل آمید

یک ماده پلیمری است که یکی از منومرهای آن اکریل آمید است.

انواع پلی الکترولیت

پلی الکترولیت(پلی اکریل آمید) یک ماده پلیمری است که به عنوان کمک منعقد کننده، عمل فلوکولاسیون را سریع تر می‌کند و در۳ نوع کاتیونی CPAM، آنیونیAPAM و خنثی PAM وجودارد.

نحوه انتخاب نوع پلی الکترولیت

  • اگر ذرات آب دارای بار مثبت باشد از پلی الکترولیت با بار مخالف یعنی پلی الکترولیت آنیونی استفاده می‌گردد.
  • اگر ذرات آب دارای بار منفی باشد از پلی الکترولیت با بارمخالف یعنی پلی الکتروایت کاتیونی استفاده می‌گردد.
  • اگر ذرات آب دارای بار نباشد از پلی الکترولیت خنثی استفاده می‌شود.

مقدار مصرف پلی الکترولیت

مقدار نیم گرم از پلی الکترولیت در۵۰۰ سی سی (نیم لیتر) آب حل می‌گردد و یک سی سی ازاین محلول آماده شده به ۵۰۰ سی سی نمونه پساب اضافه می‌گردد .

مقدار تزریق منعقد کننده ها

نوع کوآگولانت/فلوکوآگولانت pH دوز بهینه(میلی گرم/لیتر) کدورت باقیمامده (NTU) سولفات آلومینیوم ۶ ۴۰۰ ۶۰ آلومینیوم کلراید ۶ ۳۰۰ ۲۱ کلراید آهن۳ ۶ ۵۰۰ ۳۶ پلی آمید Na-Pa ۹ ۱-۳ ۱۲ پلی آمید Na-Pa+ کلراید آهن۳ ۹ ۱۳+۲۰ ۵

منعقد کننده های جدید در بازار

پتاسیم فرات؛ عملا دارای قوی ترین قدرت اکسیداسیون در میان همه آنتی اکسیدان ها و ضد عفونی کننده هایی است که در تصفیه آب صنعتی به کار می‌رود. این ماده در دوزهای پایین بهتر از سولفات آهن عمل میکند.

  • پلی آلومینیم سیلیکات کلراید PASIC:
  • پلی فریک سولفات PFS:

--

--

Love podcasts or audiobooks? Learn on the go with our new app.

Get the Medium app

A button that says 'Download on the App Store', and if clicked it will lead you to the iOS App store
A button that says 'Get it on, Google Play', and if clicked it will lead you to the Google Play store