انعقاد و لخته سازی
انعقاد و لخته سازی یک روش شیمیایی تصفیه آب و پساب است که معمولاً قبل از ته نشینی و فیلتراسیون برای افزایش توانایی فرآیند تصفیه و حذف ذرات جامد معلق و کدورت استفاده می شود. انعقاد و در ادامه لخته سازی فرآیندهای هستند که برای خنثی کردن بار الکتریکی ذرات معلق و تشکیل یک توده ژلاتینی برای به دام انداختن آنها استفاده می شود بنابراین با تبدیل ذرات ریز به توده جرمی بزرگتر آنها قابل ته نشین شدن یا تجمع در فیلترها خواهند شد. انعقاد در واقع منجر به بی ثباتی ذرات کلوئیدی می گردد که با افزودن یک معرف شیمیایی به نام منعقد کننده ایجاد می شود. لخته سازی نیز عبارت است از تجمع ذرات ناپایدار حاصل از انعقاد و تبدیل به فلاک های قابل ته نشینی که آنها را لخته می نامیم. این فرآیند نیز با افزودن فلوکولانت انجام می گردد. پارامترهای متعددی نظیر pH، دز تزریق، نوع منعقد کننده و فلوکولانت، سرعت اختلاط، زمان اختلاط، زمان ته نشینی،کیفیت پساب و میزان آلودگی،… در نتیجه عملکرد این واحد بسیار موثر می باشد. بهینه سازی این پارامترها در مقیاس آزمایشگاهی با انجام جار تست روی نمونه حقیقی آب یا پساب قابل انجام می باشد. بسیاری از گونه های باردار مانند مواد معدنی معلق، آلی، پاتوژن ها، یون های فلزی محلول، فسفات ها، فلوراید ها،… را می توان با این فرآیندها جدا کرد.
کار برد کلی فرآیند
در تصفیه آب به منظور تهیه آب آشامیدنی
از بین بردن کدورت و ذرات جامد معلق آب
تصفیه فاضلاب
حذف بخشی از روغن، گازوئیل و بنزین از آب
استفاده در صنایع کاغذسازی
آبگیری از لجن
استفاده در صنایع سلولزی
حذف رنگ
کاهش بار آلودگی مواد آلی
کاهش COD و BOD و TOC
اکثر ذرات جامد معلق در آب دارای بار منفی هستند در نتیجه یکدیگر را دفع کرده و شناور می مانند. این دافعه از تجمع ذرات جلوگیری می کند و باعث می شود که آنها در حالت تعلیق باقی بمانند. انعقاد و لخته سازی طی مراحل متوالی انجام می شود که با غلبه بر نیروهای تثبیت کننده ذرات معلق، امکان برخورد ذرات و رشد لخته ها را فراهم نماید که پس از آن قابل ته نشینی گردند. منعقد کننده های معدنی رایج در فرآیند انعقاد اغلب نمک های آلومینیوم و آهن می باشند مانند: پلی آلومینیوم کلراید (پک)، کلرید آهن ، سولفات آلومینیوم (آلوم)، سدیم آلومینات، سولفات آهن، اکسید منیزیم… که برحسب شرایط سیستم قابل استفاده می باشند. بار الکتریکی بالای این ذرات پتانسیل بالایی در خنثی سازی بار ذرات معلق داشته و با ناپایدار نمودن آنها امکان تجمع ذرات به بکدیگر و تشکیل فلاک فراهم می گردد.
با افزودن منعقد کننده های معدنی، یون های فلزی هیدرولیز شده، هیدروکسیدهای فلزی و یون هیدروژن ایجاد می گردد.. یون هیدروژن با قلیائیت نمونه وارد واکنش شده و اغلب شاهد کاهش pH حین استفاده از منعقدکننده های معدنی خواهیم بود. به همین دلیل کنترل pHحین استفاده از منعقدکننده ها اهمیت زیادی دارد.
واکنش های شیمیایی فوق نشان می دهند که منعقد کننده های معدنی با تولید یون هیدروژن منجر به مصرف قلیائیت می شوند اما میزان کاهش pH پس از انعقاد برای منعقد کننده های مختلف متفاوت خواهد بود. در برخی موارد لازم است شرایط برای انجام فرآیند انعقاد و لخته سازی مهیا گردد که از آن جمله فرآیند افزودن آهک یا سود و قلیایی نمودن محیط قبل از تزریق منعقد کننده می باشد که می تواند راندمان انعقاد و لخته سازی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. پس از اتمام انعقاد تنظیم pH مجددا انجام می گردد.
میزان لجن تولیدی توسط منعقد کننده ها نیز متفاوت است به عنوان مثال میزان لجن تولیدی توسط پلی آلومینیوم کلراید کمتر از آلوم در دز تزریق یکسان می باشد. همچنین با استفاده از این منعقد کننده های معدنی شاهد تغییراتی در غلظت املاح محلول و افزایش غلظت سولفات یا کلراید نیز خواهیم بود.
پلیمرها (مواد شیمیایی آلی با زنجیره بلند، با وزن مولکولی بالا) که محلول در آب بوده و تحت عنوان کلی پلی الکترولیت یا پلی آکریل آمید معرفی می شوند به طور گسترده جهت کمک به فرآیند انعقاد و تسریع لخته سازی مورد استفاده قرار می گیرند. این ترکیبات را می توان به عنوان کمک منعقد کننده همراه با منعقد کننده های معدنی استفاده کرد. این مواد به صورت یونی با گروه های قابل یونش و غیریونی ارائه می شوند. پلیمرهای آنیونی (با بار منفی) اغلب با منعقد کننده های فلزی استفاده می شوند و پلیمرهای کاتیونی (با بار مثبت) ممکن است به تنهایی یا در ترکیب با منعقد کننده های آهن و آلومینیوم برای جذب جامدات معلق و خنثی کردن بار سطحی آنها استفاده شوند. پلی الکترولیت ها در واقع به پل زدن، اتصال و تقویت لخته، افزودن وزن آن و افزایش سرعت ته نشینی و زلالسازی کمک می کنند. هنگامی که لخته به اندازه و استحکام مطلوب خود رسید، آب یا پساب برای فرآیند جداسازی (رسوب گذاری، شناورسازی یا فیلتراسیون) آماده است. پلیمرها در محدوده pH وسیع تری نسبت به منعقد کننده های معدنی موثر عمل می کنند و از آنها می توان در دزهای تزریق پایین تر استفاده نمود و علاوه بر آن برای عملکرد نیاز به مصرف قلیائیت نداشته وpH سیال را نیز تغییر نمی دهند. همچنین حجم لخته کمتری تولید می کنند و سرعت ته نشینی بالاتری نیز دارند. این مواد با توجه به قیمت بسیار بالاتری که نسبت به منعقد کننده های معدنی دارند با ملاحظات بیشتری استفاده می شوند و بهینه سازی میزان مصرف آنها جهت کسب بالاترین کارآیی در انعقاد و لخته سازی با کمترین میزان مصرف بسیار حائز اهمیت می باشد.
جهت اطلاع از مشخصات فنی منعقدکننده ها نظیر پلی آلومینیوم کلراید مایع و جامد، آلوم، کلروفریک،… و نیز انواع پلی الکترولیت های کاتیونی و آنیویی و یا شرایط انجام جارتست، با کارشناسان شرکت آستا تماس حاصل نمایید.