منعقد کننده های شیمیایی مورد استفاده در تصفیه آب

بطور کلی منعقد کننده های شیمیایی یکی از اجزای ضروری و جدا ناپذیر در تصفیه آب برای شفاف سازی و همچنین پاکسازی مواد شیمیایی از آب می باشند. این فرایند به این صورت است که منعقد کننده های شیمیایی به ذرات جامد معلق در آب چسبیده، سپس ته نشین شده و در نهایت فرآیند تصفیه انجام می شود.

انواع منقعد کننده در تصفیه آب

منعقد کننده های شیمیایی مورد استفاده در تصفیه آب به دو دسته منعقد کننده های آلی و معدنی طبقه بندی می شوند که در ادامه به آنها اشاره می کنیم:

1.منعقد کننده های آلی

به طور کلی این نوع منعقد کننده ها برای جداسازی جامد، مایع و تولید رسوبات استفاده می شود. این فرمولاسیون آلی بر اساس مواد شیمیایی به سه دسته پلی آمین ها، ملامین فرمالدئیدها و تانن ها طبقه بندی می شوند.

از پرمصرف ترین ترکیبات منعقد کننده های آلی می توان به پلی آمین ها اشاره نمود. این نوع ماده آلی ماهیت کاتیونی دارد و تنها با خنثی سازی بار عمل می کند، از این رو منعقد کننده های کاتیونی بار منفی کلوئیدها را خنثی می کند و توده ای اسفنجی به نام میکرو فلوک تشکیل می دهد. مزایای استفاده از این نوع ماده شیمیایی می توان به عدم تاثیر گذاری بر ph، کمترشدن رسوب و لجن اشاره نمود.

2.منعقد کننده های معدنی

منعقد کننده های معدنی اغلب مقرون به صرفه تر از ترکیبات آلی هستند و می توان آنها را در طیف گسترده ای از عملیات تصفیه آب به کار برد. این نوع منعقد کننده ها عمدتاً بر پایه آلومینیوم یا آهن هستند که منعقد کننده های آلومینیوم، شامل سولفات آلومینیوم (آلوم)، کلرید آلومینیوم و آلومینات سدیم است و حال منعقد کننده های آهن شامل سولفات آهن، کلرید آهن و کلرید سولفات آهن می باشد.

 سایر مواد شیمیایی مورد استفاده به عنوان منعقد کننده، شامل آهک هیدراته و کربنات منیزیم است.

انواع منعقد کننده های معدنی

منعقد کننده های معدنی در انواع مختلفی همچون سولفات فریک، سدیم آلومینات، سولفات آهن، کلرید آهن می باشند. اما متداول ترین ماده شیمیایی مورد استفاده برای انعقاد، سولفات آلومینیوم است.

1.سولفات آلومینیوم (آلوم):

سولفات آلومینیوم (aluminium sulfate) با خلوص 17 درصد و فرمول Al2(SO4)3 دومین ترکیب مهم آلومینیوم در جهان است. این ماده شیمیایی سفید رنگ بوده و به دو صورت مایع و پودر کریستالی موجود می باشد. کیک آلوم، آلوم، زاج آلوم، زاج سفید سنتی، زاج عطاری، زاج آلومینیوم، نمک آلومینیوم و آیوپاک هگزا دکا هیدرات نام های دیگر سولفات آلومینیوم هستند.

از آنجایی که سولفات آلومینیوم خاصیت اسیدی بالایی دارد؛ در تماس با آب، قدرت اسیدی آن به شدت فعال شده و در صورت برخورد با پوست، پیامدهای ناخوشایندی از قبیل سوختگی به دنبال دارد. همچنین تماس این ترکیب با فلزات می تواند باعث خوردگی آنها شود.

2.سولفات فریک

سولفات فریک نوعی منعقد کننده آهن است که پس از سولفات آلومینیوم در رتبه دوم قرار دارد. این ترکیب شیمیایی اغلب همراه با کلر استفاده می شود و می تواند لخته های متراکم تری نسبت به سولفات آلومینیوم ایجاد کند.

3.آلومینات سدیم

این ماده شیمیایی سفید رنگ و بی بو که ترکیبی از اکسید سدیم و آلومینیوم می باشد، به عنوان یکی از منعقد کنندهای شیمیایی کاربرد های گسترده ای در آفت کش ها، نساجی، شوینده ها و کاغذ دارد. آلومینات سدیم به دو صورت مایع و جامد در بازار به فروش می رسد که شکل جامد آن حاوی 70 تا 80 درصد آلومینات سدیم می باشد و شکل مایع آن حدود 30 درصد دارای آلومینات سدیم است.

از آنجایی که استفاده از آلوم منجر به ایجاد خوردگی می شود، برای رفع این مشکل از آلومینات سدیم استفاده می کنند. این ماده شیمیایی نوعی آلومینیوم اکسیدی است که توسط سود سوزآور پایدار شده است. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با سود سوزآور و دیگر کاربردهای آن مقاله کاربردهای سود سوز آور در صنایع مختلف از سایت تکناز را مطالعه نمایید.

4.سولفات آهن

سولفات آهن یک عامل منعقد کننده در تصفیه آب می باشد که جهت تنظیم اسیدیته محیط قلیایی استفاده می شود. علاه بر تنظیم اسیدیته محیط، با افزودن این ماده شیمیایی به آب سبب می شود تا یون های کلسیم و منیزیم در آب حذف شوند. منعقد کننده های آهن مانند منعقد کننده های آلومینیومی کار می کنند، اما هزینه های آنها نسبت بهم متفاوت است.

5.کلرید آهن

کلروفریک یا کلرید آهن کم هزینه ترین منعقد کننده معدنی است، زیرا به عنوان یک ماده زائد از عملیات فولادسازی تولید می شود. این ماده شیمیایی به دلیل میزان آهن بالایی که در ترکیبات خود دارد، باعث شده قابلیت انحلال پذیری زیادی داشته باشد و در ترکیب با آب خاصیت اسیدی پیدا کند. به همین دلیل تا حد زیادی خورنده ترین و خطرناک ترین منعقد کننده معدنی محسوب می شود.

کلروفریک با نام های دیگری همچون کلرید آهن سه ظرفیتی، آهن کلرید، فروکلراید، کلرید فرولیک، تری کلرید آهن، پر کلرید آهن، کلروفریک مایع و کلرید پودری آهن نیز شناخته می شود.

در اینجا ما به برخی از مواد شیمیایی منعقد کننده مورد استفاده برای تصفیه آب اشاره کردیم، حال اگر علاقه مند هستید که کاربردهای بیشتری از آمونیوم پر سولفات، سولفات آلومینیوم و پلی آلومینیوم کلراید بدانید، بهتر است مقاله سه ماده شیمیایی مشابه، با دنیایی از تفاوت را از سایت الف مطالعه نمایید.

کاربرد منعقد کننده ها

در تصفیه آب، از منعقد کننده ها برای حذف طیف گسترده ای از مواد آلی، معدنی و سمی مانند آرسنیک، فسفر شیمیایی و فلوراید استفاده می شود. علاوه بر این، در پزشکی برای القای لخته شدن خون، کاهش آلودگی آب در کشورهای حال توسعه، فرآیند تولید خمیر کاغذ و منسوجات، عملیات نفت، گاز و معدن استفاده می شود.

عوامل موثر بر انعقاد

• سرعت واکنش مواد
• غلظت کل مواد معلق در آب
• مواد آلی موجود در آب
•  pH محیط
• دما

منعقد کننده ها چگونه کار می کنند؟

منعقد کننده ها از مولکول هایی با بار مثبت تشکیل شده اند که با خنثی کردن بار الکتریکی ذرات کار می کنند و نیروهای مغناطیسی را که کلوئیدها را جدا نگه می دارد، بی ثبات می کنند. هنگامی که منعقد کننده های معدنی به فاضلاب اضافه می شوند، یون فلزی کاتیونی ذرات کلوئیدی را خنثی می کند.