فلوکولانت

  • فلوکولانت ها پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا بر پایه پلی آکریل آمید هستند
  • که در فرآوری معدنی با هدف ایجاد مجموعه ذرات مورد استفاده قرار می گیرند.
  • مکانیسم عملکرد فلوکولانت ها بدین صورت است، که گروه های فعال فلوکولانت می توانند روی سطح ذرات جذب شوند
  • بدین طریق زنجیر فلوکولانت تعداد زیادی از ذرات را در یک لخته کنار هم نگه می دارد
  • مجموعه ذرات ایجاد می شوند.
  • مجموعه ذرات به دلیل دارا بودن وزن بیشتر نسبت به ذرات منفرد ته نشینی سریعتری خواهند داشت.

اغلب روش های کانه آرایی در محیط آبی انجام می شود. برای فرآوری یک تن ماده معدنی حدودا 2تا3 تن آب مصرف می شود. در دهه اخیر با توجه افزایش جمعیت از یک سو و بحران آب بوجود آمده در اثر خشکسالی ها از سوی دیگر باعث شده تا در همه صنایع از جمله فرآوری مواد معدنی ، بازیابی آب از توجه ویژه ای برخوردار باشد.

در صنایع معدنی بخش عمده عملیات بازیابی آب، از باطله، توسط تیکنرها انجام می شود. تیکنر یک تانک استوانه ای است که در آن به کمک نیروی ثقل و در اثر اختلاف دانسیته، جداسازی ماده جامد (باطله) از آب انجام می شود. با توجه به اینکه ذرات با ابعاد ریز دانه بدلیل داشتن بار الکتریکی همنام، همدیگر را دفع کرده و ته نشین نمی شوند، بنابراین برای افزایش اختلاف دانسیته و به دنبال آن افزایش سرعت ته نشینی ذرات از مواد پلیمری به نام فلوکولانت استفاده می شود.

فلوکولانت ها پلیمرهایی با زنجیره پلیمری طویلی از اتم های کربن به همراه گروه های فعال هستند، که در فرآوری معدنی با هدف ایجاد مجموعه ذرات مورد استفاده قرار می گیرند. مکانیسم عملکرد فلوکولانت ها بدین صورت است، که گروه های فعال فلوکولانت می توانند روی سطح ذرات جذب شوند وبدین طریق زنجیر فلوکولانت تعداد زیادی از ذرات را در یک لخته کنار هم نگه می دارد و مجموعه ذرات ایجاد می شوند. مجموعه ذرات به دلیل دارا بودن وزن بیشتر نسبت به ذرات منفرد ته نشینی سریعتری خواهند داشت. فلوکولانت ها به 3 دسته کلی آنیونی، کاتیونی و خنثی تقسیم بندی می شوند. فلوکولانت ها علاوه بر افزایش سرعت ته نشینی و در نتیجه افزایش راندمان تیکنر، باعث افزایش شفافیت آب بازیابی شده نیز می شوند.

انواع فلوکولانت

فلوکولانت ها به محض حل شدن در آب یونیزه می شوند و با توجه به گروه های عاملی متصل به آنها به 3 دسته کلی آنیونی، کاتیونی و خنثی تقسیم بندی می شوند. معمولا برای تصفیه آب از فلوکولانت خنثی یا آنیونی استفاده می شود.

فلوکولانت آنیونی: بیشتر فلوکولانت های موجود در صنعت از کوپلیمرهای آکریل آمید و آکریلیک اسید می باشند.از انجاییکه کوپلیمرهای آکریلیک اسید دارای گروه های کربوکسیل با بار منفی بوده بنابراین هرچه مقدار کوپلیمرهای آکریلیک اسید را افزایش دهیم فلوکولانت با بار منفی بیشتری خواهیم داشت.

فلوکولانت های آنیونی معمولا نسبت به فلوکولانت های کاتیونی و خنثی از وزن مولکولی بالاتری (14 تا 18 میلیون گرم بر مول) برخوردار می باشد. وزن مولکولی بالای این ماده و خاصیت آنیونی آن منجر به جذب ذرات ،ایجاد لخته های سنگین و در نتیجه افزایش سرعت ته نشینی می شود.

فلوکولانت کاتیونی: این دسته از فلوکولانت معمولا در ساختار پلیمری خود گروه های آمونیوم، سولفونیوم و فسفونیوم بوده و دارای بار مثبت می باشند.

فلوکولانت خنثی: این دسته ازفلوکولانت ها بدون بار یا خنثی بوده که از مهمترین آنها میتوان به پلی آکریل آمید و پلی اتیلن اکساید اشاره کرد.

کاربرد منعقد کننده ها و فلوکولانت ها

  • ذرات محلول و معلق در بیشتر آب های طبیعی وجود دارند.
  • این مواد معلق می توانند در اثر سایش زمین، انحلال مواد معدنی ، پوسیدگی گیاهان و دفع نامناسب زباله های خانگی و صنعتی صورت پذیرند.
  • در نتیجه وجود مواد معدنی، آلی، ترکیبات بیولوژیکی مانند باکتری ها، ویروس ها و… در آب ها دور از انتظار نیست.
  • بیشتر مواد جامد معلق در آب دارای بار منفی هستند. در نتیجه یکدیگر را دفع می کنند
  • و این دافعه از جمع شدن ذرات جلوگیری و باعث می شود آنها در حالت تعلیق باقی بمانند.
  • انعقاد و لخته سازی در مراحل پی در پی می تواند بر نیروهای تثبیت کننده ذرات معلق غلبه نماید و امکان برخورد ذرات و رشد لخته ها را فراهم کند.
  • استفاده از فلوکولانت ها و یا کواگولانت ها برای تصفیه شیمیایی و فیزیکی-شیمیایی آب و پساب به کار برده می شود.
  • برای حذف TSS ، TDS ، COD ، BOD و رنگ برای رنج وسیعی از پساب صنایع مختلف مانند نوشیدنی، نساجی، لبنیات ، شوینده ها و … کاربرد دارد و برخلاف تصفیه بیولوژیکی فرآیند پر هزینه ای نیست و نیاز به زمان کمتری برای اثر گذاری دارد.
  • این تکنیک معمولا پیش از تصفیه (فیلتراسیون سریع آب ) و یا بعد از ته نشین سازی ابتدایی صورت می پذیرد.

معنای واژه فلوکولانت چیست ؟

فلوکولانت از نظر لغوی به معنای لخته کننده است و کار خود را طی فرآیند فلوکولاسیون یا لخته سازی انجام می‌دهد. مقصود ما از نوشتن این مقاله بررسی نوع خاصی از Flocculant است که کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارد. ماهیت این فلوکولانت پلی الکترولیت یا پلی اکریل آمید است که جداسازی جامدات از مایعات را تسریع می‌کند و تصفیه مایعات را سرعت می‌بخشد.

شاید ماهیت این ماده شیمیایی برایتان یادآور ماهیت کاتالیزها باشد. اما اگر ابعاد این پرسش که فلوکولانت چیست را تمام و کمال بررسی کنید، خواهید دانست که کارایی فلوکولانت چیزی فراتر از یک کاتالیزور ساده است. می‌توان اینگونه استنباط کرد Flocculant خاصیت کلوئیدی نیز دارد، چراکه طی فرآیند فلوکولاسیون، ذرات جامد موجود در مایعات مختلف، به یک دیگر می‌چسبند و به دلیل قوام به وجود آمده در آن‌ها، آن‌ها در ناحیه مشخصی از مایع مذکور ثابت می‌مانند. این ناحیه ممکن است متغیر باشد.

حالا احتمالا درک درستی نسبت به فلوکولانت و نحوه عمل آن در فرآیند فلوکولاسیون داشته باشید. Flocculant در صنایع مختلفی از جمله صنایع دارویی و بهداشت، صنایع مرتبط با فراوری معدن ، صنایع مرتبط با زمین شناسی ، صنایع مرتبط با شیمی فیزیک، صنایع مرتبط با تصفیه آب، تست جار و صنایع مرتبط با تولید پنیر کاربرد دارد، که در ادامه به بررسی هر یک از این کاربردها خواهیم پرداخت. ترکیب شیمیایی فلوکولانت به کار رفته در هر یک از صنایع منحصر به فرد است، همین موضوع Flocculant ها را کاربردی‌تر می‌کند.

عملکرد فلوکولانت

ماده شیمیایی فلوکولانت، ماده‌ای است که طی لخته سازی باعث وقوع هم زمان تغییر فیزیکی و شیمیایی می‌شود. درصد تغییرات شیمیایی و فیزیکی که طی فرآیند عمل فلوکولانت انجام می‌گیرند، نسبت به یک دیگر ثابت‌اند. طی فرآیند عمل Flocculant ، این ماده باعث به هم پیوستن ذرات ریز معلق در آب می‌شود و در نتیجه به هم چسبیدن این ذرات، ورقه‌های تحت عنوان flake شکل می‌گیرند. نباید نحوه عمل فلوکولانت را با مواد رسوب دهنده اشتباه گرفت، چراکه این دو فرآیند تفاوت‌های چشمگیری نسبت به یک دیگر دارند. عمده‌ترین تفاوت نحوه عملکرد ماده شیمیایی فلوکولانت با مواد رسوب ده، این است که Flocculant بر اساس به هم چسباندن ذرات جامد ریز معلق در مایع انجام می‌گیرد اما موادی که از باعث به وجود آمدن رسوبات می‌شوند، از یک ترکیب مایع تک فازی، ذرات جامد را جدا می‌کنند و محلول مذکور را تبدیل به محلولی دو فازی می‌کنند.

تصور کنید که ظرفی پر از آب و ذرات ریز رس در دستتان است و قرار است به کمک اضافه کردن یه ماده شیمیایی، بدون تغییر ماهیت آب، رس را از آب جدا کنید. ذرات رس به خودی خود بسیار ریزاند و به همین دلیل نمی‌توان آن‌ها را از آب جدا کرد، بنابراین ماده شیمیایی مورد نظر باید این ذرات به یک دیگر بچسباند تا درنهایت مجموعه منسجم به دست آمده به راحتی از آب جدا شود. مهم‌ترین نکته پیش از شروع فرآیند پاک سازی آب، انتخاب لخته کننده مناسب است.

فلوکولانت‌ها یا همان لخته کننده‌هایی که برای انجام این فرآیند در دسترس ما قرار دارند، شامل انواع مختلفی از مواد از جمله پلی آمین، تانین، آلوم، آلومینیوم کلرید، آلومینیوم کلرو هیدرات، فریک سولفات، آهن سولفات و کلرید آهن هستند. این مواد لخته کننده بار مخالف ذرات سوسپانسیون ایجاد می‌کنند و ذرات معلق در آب مانند یک توده کلوئیدی به یک دیگر متصل می‌شوند. در این شرایط برخی از مواد کمک لخته کننده، می‌توانند ژلی نامحلول در لخته به دست آمده ایجاد کنند، تا اینگونه لخته استحکام بیشتری پیدا کند.

کاربرد فلوکولانت در صنایع

معادن، عمران و علوم زمین شناسی

در اینداستری های درگیر با معدن، عمران و علوم زمین شناسی، فلوکولانت باعث به هم پیوستن رس‌ها، پلیمر‌ها و ذرات کوچک می‌شود.

در نتیجه این امر ساختاری شکننده در مایعات به وجود می‌آید که به راحتی می‌توان آن‌ها را از مایعات جدا کرد. د

ر این صنایع پس از افزودن، فلوکولانت به مخلوط مورد نظر، به دلیل جاذبه‎ای که بین بارهای مثبت و منفی ذرات به وجود می‌آید، لخته مورد نظر ایجاد می‌شود.

در صنایع مرتبط با تغذیه

یکی از کاربردهای فلوکولانت ، مرتبط به صنایع تولید پنیر است، در این صنایع در مراحل مختلف تولید پنیر، برای بررسی میزان پیشرفت پنیر در حال شکل گیری از فلوکولانت استفاده می‌کنند. فرآیند انعقاد فلوکولانت در کارخانه‌های تولید پنیر بر اساس، هیدرولیز مولکول‌ها و ماکروپپتیدها شکل می‌گیرد. از لخته سازها در حین سر و کله زدن با پساب‌های ناشی از فعالیت صنایع غذایی نیز استفاده می‌شود. از جمله لخته کننده‌های کاربردی در صنایع غذایی می‌شود به آهن دو سولفات (FeSO4)، سولفات آلومینیوم و آهن سه کلرید (FeCl3) اشاره کرد.

کاربرد فلوکولانت در علوم و صنایع مرتبط با شیمی و فیزیک

در رابطه با مواد امولوسیون، لخته سازی به فرآیندی اشاره دارد که طی آن مواد ریز معلق در ماده اصلی، به صورت خوشه‌ای به یک دیگر متصل می‌شوند.

در زیست شناسی و تست جار شیمیایی

از لخته سازی در بیوتکنولوژی برای میکروفیلتراسیون مواد غذایی بیولوژیکی استفاده می‌شود. لخته کننده‌های سلولی عموما بار مثبت دارند ، چراکه بار سلول‌های زنده عمدتا مثبت است. هدف از این تست، انتخاب ماده لخته کننده مناسب در انواع واکنش‌های شیمیایی است. آزمایش جار شیمیایی به منظور درک فرآیندهای انعقادی، لخته سازی و رسوب گذاری انجام می‌گیرد. در دستگاه انجام تست جار از مایعاتی که تحت تاثیر مخمر هستند استفاده می‌شود.

چگونه بهترین فلوکولانت موجود در بازار را بر حسب نیازهایمان انتخاب کنیم؟

  • در حقیقت خود این سوال نصف پاسخ را دربردارد، گام اول این است که نیازهایتان را بسنجید.
  • از آن جایی که عمده مصرف فلوکولانت‌ها مربوط به تصفیه منابع آبی است، بنابراین تصمیم داریم تا در این مقاله برایتان از خرید فلوکولانت موجود در بازار که توانایی تصفیه آب را داشته باشد، صحبت کنیم.
  • فلوکولانت آنیونی بهترین فلوکولانت موجود در بازار برای جداسازی مواد جامد موجود در پساب مورد استفاده قرار می گیرد.
  • عملکرد فلوکولانت آنیونی بر پایه ایجاد انواع پیوندهای شیمیایی از جمله پیوند هیدروژنی، پیوند کوالانسی و خواص الکترونگاتیوی مواد شیمیایی انجام می‌گیرد.
  • میزان ضرری که فلوکولانت آنیونی می‌تواند به بدن انسان و سایر عناصر طبیعی مجاور خود برساند، بسیار کم‌تر از ضرری است، که فلوکولانت‌های کاتیونی به عناصر طبیعی وارد می‌کنند و شاید بتوان گفت که همین خصوصیات برای اختصاص دادن عنوان بهترین فلوکولانت موجود در بازار به فلوکولانت‌های آنیونی کافی باشد. فلوکولانت‌های آنیونی انواع مختلفی دارند و شما باید بر حسب نیازتان اقدام به انتخاب فلوکولانت مناسب کنید.
  • فلوکولانت‌هایی که استفاده از آن‌ها برای انسان بی‌ضرر است، عموما حاوی موادی مانند پلی آمید لاتکس، اسید سولفوییک، اسید فسفریک و کربوکسیلیک است، فلوکولانت‌های قابل استفاده برای تصفیه پساب به دلیل دارا بودن این ترکیبات عموما وزن مولکولی بالایی دارند. اگر قصدتان خرید فلوکولانت برای لخته سازی مواد در صنایعی به غیر از صنایع تصفیه پساب های صنعتی و معدنی است، دیگر نمی‌توان روی فلوکولانت‌های آنیونی به عنوان بهترین فلوکولانت موجود حساب کرد.
  • برخی اوقات مواد به کار رفته در این لخته کننده‌ها، حتی توانایی لخته سازی در برخی از مایعات را ندارند و تبدیل به ذرات معلق اضافه می‌شوند.

انواع فلوکولانت

  • فلوکولانت خود به دو دسته ی کلی آلی و معدنی تقسیم می شوند.
  • از نمونه های معدنی این لخته ساز ها می توان به ترکیبات آلومینیوم و یا آهن اشاره نمود.
  • در سال های اخیر به دلیل اثبات اثرات منفی نوع معدنی این مواد بر سلامتی
  • ( به دلیل افزایش یون های معدنی موجود در آب  )  از آن ها کمتر استفاده می شود و نوع آلی این مواد جایگزین انواع معدنی گردیده است.
  • لخته سازهای پلیمری به طور معمول از هیدروکربن های بلند زنجیر تشکیل شده اند.
  • این پلیمر ها شامل چندین واحد تکرار شونده مونومر می باشند و بسته
  • به این مونومر ها وزن مولکولی متغیری از 5 تا 20 میلیون دارد.
  • وزن مولکولی این مواد به طور قابل توجهی از کواگولانت ها بیشتر است.
  • بسته به خواص موجود، این ماده می تواند خنثی، آنیونی و یا کاتیونی باشد.
  • ولی در اغلب موارد از نوع خنثی و یا آنیونی برای عملیات تصفیه ی آب استفاده می نمایند.
  • فلوکولانت غیر یونی پلیمری بلند زنجیر از پلی اکریل آمید است
  • که از مونومر های اکریل آمید ساخته شده است.
  • اکثر فلوکولانت های کلیدی در صنعت کوپلیمر های اکریل آمید
  • و سدیم اکریلات می باشند. کوپلیمر های اکریل امید-اکریلات
  • به علت وجود گروه های کربوکسیلات با بار های منفی در پلیمر ،آنیونی می باشند.
  • نسبت اکریلات سدیم به اکریل امید مقدار آنیونی بودن آن را تعیین می کند
  • . افزایش مقدار سدیم اکریلات موجب به وجود امدن فولوکولانت با شارژ منفی بیشتر می شود .

Oil Fence Boom persian

چرا از فلوکولانت استفاده میکنیم

  • فلوکولانت ها به‌ طور گسترده‌ ای به‌ همراه منعقد کننده‌ ها برای افزایش بازدهی فرایند
  • انعقاد و لخته‌ سازی و یا به‌ طور مستقیم و بدون استفاده
  • از منعقدکننده‌ ها و برای حذف ذرات کلوئیدی از پساب استفاده می‌شوند.
  • لخته‌ساز‌هایی که بیش‌تر از همه مورد استفاده قرار می‌گیرند سنتزی هستند.
  • طبق پژوهش‌های پیشین عموما منعقدکننده‌های معدنی (نمک های فلزی)
  • مثل آلوم و کلرید آهن نیازی به استفاده از لخته‌سازها ندارند.
  • پلیمرهای مصنوعی که معمولاً برای شفاف سازی آب مورد استفاده قرار می گیرند معمولا ترکیباتی مانند پلی آکریل آمید ،
  • پلی آکریلیک اسید ، اسید پلی استایرنیک سولفونیک و پلی دی آلیل دی میتل آمونیوم کلرید (DADMAC) می باشند.
  • تعداد بسیار زیادی فلوکولانت آلی وجود دارند که بیش‌تر آن‌ها سنتزی هستند
  • و شامل پلی‌آکریل‌آمید ها، پلی‌آکریلیک اسیدها، اسید های سولفونیک پلی‌استایرن و مشتقات آن‌ ها می‌شوند.
  • این لخته‌ ساز ها عموماً پلیمرهای حلال در آب و خطی هستند
  • که واحد های بیشماری از مونومرها در آن‌ها تکرار شده‌ است،
  • وزن مولکولی بالایی دارند و می‌توانند یونی (پلی الکترولیتی) یا غیر یونی باشند.
فلوکولانت
این تصویر اجزای پکیج فلوکولانت را نشان می دهد

فرایند فلوکولاسیون و نقش فلوکولانت در آن

  • کواگولانت به آب افزوده می شود تا ذرات معلق موجود در آب مانند خاک رس و مواد آلی را خنثی نماید. پ
  • س از عملیات خنثی سازی ذرات معلق به یکدیگر می چسبند و میکروفلوک ها را تشکیل می دهند.
  • با این حال این ذرات همچنان برای دیده شدن با چشم مسلح بسیار کوچک می باشند.
  • باید توجه نمود که اختلاط بیش از حد بر انعقاد تأثیر نمی گذارد ،
  • اما عدم اختلاط کافی این مرحله را ناقص می کند. این مرحله rapid-mix
  • (مخلوط سریع) نامیده می شود و معمولا 1 الی 3 دقیقه به طول می انجامد.
  • سپس در طی فرایند فلوکولاسیون ذرات درشت تر و قابل مشاهده می شوند.
  • به این مرحله slow mixing مخلوط آهسته گفته می شود.
  • برخورد ذرات موجب می شود تا ترکیبات درشت تری به وجود آید و ماکروفلوک ها به وجود آیند.
  • پلیمرهای با وزن مولکولی بالا (کمک منعقد کننده ها ) در این مرحله می توانند به محلول اضافه شوند تا به برقراری پل ، اتصال و تقویت ذرات ، افزایش وزن و افزایش سرعت کمک نمایند.
  • در نهایت پس از رسیدن ذرات به اندازه و مقاومت بهینه ، آب برای فرآیند جداسازی (رسوب ، شناور سازی یا تصفیه) آماده می شود.
  • زمان تماس برای لخته سازی از 15 یا 20 دقیقه تا یک ساعت یا بیشتر برآورد می شود.

استفاده از فلوکولانت برای شفاف کردن آب استخر ها

بله اگر آب استخر شما کدر شده باشد می توانید از این مواد برای تمیز سازی آن استفاده کنید. مقدار مورد استفاده از این ترکیب به منظور تمیز سازی به موارد زیادی از جمله حجم آب ، تعادل pH ، دمای استخر و مارک خاص فلوکولانت مورد استفاده ی شما بستگی دارد. مقدار بیش از حد از این ماده می تواند به پوست شما آسیب وارد کند و واکنش های شدیدی را با سایر مواد شیمیایی موجود در آب استخر در پی داشته باشند. پیش از آنکه فلوکولانت مورد نظر را به آب اضافه کنید لازم است تا موارد زیر را رعایت نمایید:

  • به دلیل از دست رفتن اب در طی فرایند فلوکولاسیون، لازم است تا سطح آب را به بالاترین میزان ممکن افزایش دهید.
  • از آنجایی که این ترکیبات می توانند میزان pH را تحت تاثیر قرار دهند لازم است تا برای شروع حتما سطح pH آب را به حدود 7 برسانید
  • طبق دستوالعمل مندرج بر روی محصول لازم است تا حتما لخت ساز های مورد استفاده را رقیق نمایید.
  • این ماده را به صورت رقیق شده بر لبه های استخر اعمال کنید.
  • پمپ استخر را برای چندین ساعت فعال نمایید تا ماده ی مورد نظر به صورت یکنواخت به آب استخر اعمال شود
  • پمپ را خاموش کنید و به مدت 8 ساعت زمان دهید تا آلاینده ها ته نشین شوند.
  • فیلتر را فعال نمایید
  • پمپ را روشن کنید، بعد از گذشت 8 ساعت ، رسوبات را در پایین استخر خود مشاهده خواهید کرد
  • آب استخر را خالی و تعویض کنید.
  • فیلترهای استخر را به خوبی شستشو دهید تا همه رسوبات و مواد شیمیایی باقیمانده در آنها جمع آوری شود.

منعقد کننده ها و لخته سازها چگونه در تصفیه آب و فاضلاب استفاده می شوند؟



پرش به
  1. انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب چیست؟
  2. فرآیند انعقاد در تصفیه آب
  3. انواع مواد منعقد کننده
  4. متداول ترین منعقد کننده های شیمیایی معدنی در تصفیه آب
  5. کدام ماده منعقد کننده را برای تصفیه آب انتخاب کنید؟
  6. لخته سازی در تصفیه فاضلاب چیست؟
  7. نقش پلیمرها در لخته سازی
  8. فرآیند انعقاد و لخته سازی در تصفیه فاضلاب چه چیزی را حذف می کند؟
  9. نتیجه

انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب چیست؟

انعقاد و لخته سازی اجزای ضروری تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب هستند . آنها یک فرآیند قابل اعتماد برای درمان کدورت آب (کدری یا تیرگی یک مایع که معمولاً با چشم غیرمسلح نامرئی است) ارائه می دهند که یک آزمایش کلیدی برای کیفیت آب است. در تصفیه فاضلاب، آنها را تا 90٪ کاهش در مواد جامد معلق و بارهای آلی امکان پذیر می کند.

تمام آب ها حاوی ذرات معلق هستند. کوچکترین ذرات (کلوئیدها) در اثر اعمال نیروهای فیزیکی (الکتریسیته ساکن) بر روی خود ذرات تثبیت می شوند و به دلیل اینکه همه آنها وقتی در آب معلق می شوند بار منفی دارند، یکدیگر را دفع می کنند. این باعث می شود که آنها به جای اینکه روی هم جمع شوند و خارج از آب مستقر شوند معلق بمانند. ممکن است روزها یا حتی قرن ها طول بکشد تا ساکن شوند!

انعقاد و لخته سازی دو فرآیند جداگانه هستند که به صورت متوالی برای غلبه بر نیروهای تثبیت کننده ذرات معلق استفاده می شوند. در حالی که انعقاد بارهای روی ذرات را خنثی می کند، لخته سازی آنها را قادر می سازد به یکدیگر متصل شوند و آنها را بزرگتر کند تا راحتتر از مایع جدا شوند.

فلوکولانت

فرآیند انعقاد در تصفیه آب

این فرآیندی را که به موجب آن ذرات کوچک یکدیگر را دفع می‌کنند، از بین می‌برد و باعث تثبیت آن‌ها به ذرات بزرگ‌تر می‌شود که می‌توانند به هم بچسبند. هر چه ذره بزرگتر باشد، راحت تر از مایع جدا می شود. استفاده از مواد منعقد کننده برای تصفیه آب به حدود 2000 سال قبل از میلاد مسیح باز می گردد، زمانی که مصریان از بادام که در اطراف ظروف آغشته شده بود برای تصفیه آب رودخانه استفاده می کردند.

این توده‌های بزرگ‌تر ذرات میکرو لخته نامیده می‌شوند و هنوز هم همیشه با چشم غیر مسلح دیده نمی‌شوند. آب اطراف این ذرات تازه تشکیل شده باید شفاف باشد – و این نشان می دهد که بارهای ذرات خنثی شده اند. اگر اینطور نیست، ممکن است به منعقد کننده بیشتری نیاز باشد. مقدار بیش از حد منعقد کننده و ذرات به دفع یکدیگر باز می گردند – اما عمدتاً توسط بار معکوس.

اختلاط سریع باعث می شود که منعقد کننده به درستی پراکنده شود تا برخورد ذرات را افزایش دهد. محصولات هیدرولیز منعقد کننده فلزی که در عرض 0.01 تا 1.0 ثانیه تشکیل می شوند، برای بی ثباتی موثرترین هستند – به همین دلیل است که تنظیم pH و پس از دوز منعقد کننده بیشتر به ندرت پس از افزودن منعقد کننده اولیه مؤثر است.

یکی از انواع متداول میکسرهای سریع، راکتور پس اختلاط نامیده می شود که معمولاً از مخازن مربعی با پروانه های عمودی تشکیل شده است. در بسیاری از موارد، آنها نتایج ضعیفی تولید می کنند، و WCS تمایل به طراحی میکسرهای درون خطی با کنترل گرادیان سرعت دارد تا بهترین شرایط را برای اختلاط سریع فراهم کند.

انواع مواد منعقد کننده

امروزه دو نوع منعقد کننده وجود دارد که بیشتر در تصفیه آب و فاضلاب استفاده می شود. آلی و معدنی.

فلوکولانت

منعقد کننده های غیر آلی عبارتند از:

  • منعقد کننده های آلومینیوم – به عنوان مثال سولفات آلومینیوم، کلرید آلومینیوم و آلومینات سدیم
  • منعقد کننده های آهن – به عنوان مثال سولفات آهن، سولفات آهن، کلرید آهن و سولفات کلرید آهن

انعقادگران آلی عبارتند از:

  • پلی آمین ها
  • پلی دی آلیل دی متیل آمونیوم کلرید (Poly DADMACs)
  • پلی تنات

منعقد کننده های غیر آلی

ثابت شده است که هر دو منعقد کننده آلومینیوم و آهن در از بین بردن بیشتر مواد جامد معلق بسیار موثر هستند. آنها تعدادی مزیت را ارائه می دهند:

  • یون‌های باردار را فعال کنید تا چگالی بار بالایی برای خنثی کردن ذرات معلق ایجاد کنند، که به هیدروکسیدهای معدنی هیدراته اجازه می‌دهد تا زنجیره‌های پلیمری کوتاهی ایجاد کنند که تشکیل میکروفلوک و لخته‌های سنگین را افزایش می‌دهد.
  • قادر به حذف بخشی از پیش سازهای آلی است که ممکن است با کلر ترکیب شود و محصولات جانبی ضد عفونی را تشکیل دهد.
  • هزینه واحد پایین و در دسترس بودن گسترده

آنها معایبی دارند:

  • آنها حجم زیادی از لخته، غنی از فلز را ایجاد می کنند که باید به روشی مناسب از نظر زیست محیطی دفع شوند، که می تواند هزینه قابل توجهی را برای دفع بیافزاید.
  • آنها می توانند به طور قابل توجهی PH آب را تغییر دهند، جایی که pH برای انعقاد موثر حیاتی است و نیاز به کنترل pH دارد. آنها همچنین به تجهیزات ذخیره سازی و تغذیه مقاوم در برابر خوردگی نیاز دارند.
  • سولفات و کلرید آلومینیوم، سولفات آهن و کلرید و سولفات آهن بسیار اسیدی هستند، قلیاییت را از بین می برند و pH را پایین می آورند. از طرف دیگر آلومینات سدیم باعث افزایش قلیایی و افزایش pH می شود.

منعقد کننده های آلی

ثابت شده است که هر دو منعقد کننده پلی آمین و پلی DADMAC در از بین بردن اکثر جامدات معلق بسیار موثر هستند. تانن ها به ویژه در روغن ها و چربی ها مفید هستند. آنها تعدادی مزیت را ارائه می دهند:

  • برای خنثی کردن ذرات معلق با بار پایین تر، چگالی نسبتا کم بار را فعال کنید. زنجیره های پلیمری طولانی تری تولید کنید که تشکیل میکروفلوک را بدون فلزات یا هیدروکسیدها افزایش می دهد
  • قادر به حذف بخشی از پیش سازهای آلی است که ممکن است با کلر ترکیب شود و محصولات جانبی ضد عفونی را تشکیل دهد.
  • حجم لخته کوچک تولید کنید
  • فرم های مایع، غیر خورنده، آماده برای استفاده مستقیم.
  • تاثیری ندارند و به ندرت یا به طور جزئی تحت تاثیر pH قرار می گیرند

آنها معایبی دارند:

  • هزینه واحد بالاتر
  • اگر تقاضای شارژ زیاد باشد، به دوزهای بالا نیاز است
  • لخته با چگالی کم – همیشه خوب ته نشین نمی شود.

متداول ترین منعقد کننده های شیمیایی معدنی در تصفیه آب

سولفات آلومینیوم رایج ترین ماده شیمیایی مورد استفاده برای انعقاد در تصفیه فاضلاب است . منعقد کننده های دیگر که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از سدیم آلومینات، سولفات آهن و کلرید آهن.

سولفات آلومینیوم

سولفات آلومینیوم پرمصرف ترین منعقد کننده آلومینیوم است. این در تعدادی از اشکال جامد مانند بلوک، کیبله، یا زمین موجود است و همچنین به عنوان محلول موجود است. هنگامی که به آب اضافه می شود، منعقد کننده اسیدی و قلیاییت طبیعی آب واکنش نشان می دهد و یک لخته هیدروکسید آلومینیوم را تشکیل می دهد که معمولاً از بی کربنات کلسیم تشکیل شده است. کنترل pH در انعقاد، هم برای حذف کدورت و رنگ و هم برای حفظ حداقل سطح رضایت بخش آلومینیوم باقی مانده در آب زلال شده مهم است.

سدیم آلومینات

آلومینات سدیم از ترکیب اکسید سدیم و اکسید آلومینیوم تشکیل می شود. اشکال جامد این ماده شیمیایی معمولاً حاوی 70 تا 80 درصد آلومینات سدیم است، در حالی که اشکال مایع حاوی حدود 30 درصد آلومینات سدیم است. به دلیل وزن مولکولی کم AI، محلول های آلومینات سدیم تولید لجن شیمیایی را در مقایسه با آهن کاهش می دهد. علاوه بر این، آلومینات ها قلیایی بودن آب را افزایش می دهند و نیاز به آهک یا هیدروکسیدها را از بین می برند.

سولفات فریک

سولفات فریک نوعی منعقد کننده آهن است که اغلب همراه با کلر استفاده می شود و می تواند لخته متراکم تری نسبت به سولفات آلومینیوم ایجاد کند. در مقایسه با آلوم، سولفات آهن دارای مزایایی است. به عنوان مثال، ذرات گله هیدروکسیدهای آهن دارای چگالی بالاتری نسبت به گله های آلوم هستند و با ته نشینی راحت تر حذف می شوند. با این حال، معایبی نیز دارد زیرا لجن هیدروکسید بسیار سنگین‌تری تولید می‌کند و حل شدن آن دشوار است.

کلرید آهن

کلرید فریک به عنوان لخته کننده و منعقد کننده عمل می کند. در صنعت تصفیه آب همه کاره است و جایگزینی برای سولفات آهن است. به طور کلی باعث رسوب سریعتر می شود، به خصوص در آب سرد. با این حال، این انتخاب کمتر محبوب است، زیرا کلرید می تواند خورندگی آب را افزایش دهد.

کدام ماده منعقد کننده را برای تصفیه آب انتخاب کنید؟

در تصفیه آب معمولاً از منعقد کننده های فلزی مانند موارد ذکر شده در بالا استفاده می شود. در دسترس بودن و مقرون به صرفه بودن، ملاحظات کلیدی هستند که عموماً بر منعقد کننده مورد استفاده تأثیر می گذارند. سولفات آلومینیوم معمولاً در دسترس و مقرون به صرفه است و همچنین بسیار مؤثر است.

با این حال، انواع دیگری از منعقد کننده ها نیز در دسترس هستند:

  • منعقد کننده های مصنوعی ممکن است چگالی بار بالایی روی مولکول های نسبتا بزرگ داشته باشند. بسته به نحوه ساخت آنها، برخی از مشتقات مصنوعی ممکن است به عنوان یک لخته ساز عمل کنند.
  • منعقد کننده های بیوپلیمری از منابع طبیعی (مانند قارچ ها و منابع گیاهی). به طور کلی، اینها لجن کمتری تولید می کنند، سمی کمتری دارند و ایمن تر هستند.

لخته سازی در تصفیه فاضلاب چیست؟

پس از انعقاد (“خنثی سازی بار”)، فرآیند دوم به نام لخته سازی باید انجام شود. این رشد ذرات کوچک و خنثی به ذرات بزرگتر است. فلوکولانت ها عواملی هستند که این تجمع ذرات ریز را به “لخته” افزایش می دهند که می تواند به راحتی از آب جدا شود. آنها همیشه پلیمر هستند.

فرآیند لخته سازی یک مرحله اختلاط ملایم است که اندازه ذرات را از میکرو لخته به ذرات معلق بزرگ و قابل رویت به نام پین لخته افزایش می دهد. برخوردهای اضافی بین پین-لخته ها باعث می شود که آنها حتی بزرگتر، “لخته های ماکرو” تولید کنند. لخته‌سازها به این امر کمک می‌کنند که پلیمرهای با زنجیره بلند با بار کم برای درهم‌تنیدگی، افزایش نیروهای واندروال و پیوند هیدروژنی بین ذرات هستند. هنگامی که این لخته ها به اندازه و قدرت بهینه رسیدند، آب برای جداسازی جامد-مایع آماده می شود. این می تواند فیلتراسیون، سانتریفیوژ، ته نشینی یا فلوتاسیون باشد.

نقش پلیمرها در لخته سازی

پلیمرها طیفی از ترکیبات درشت مولکولی محلول در آب هستند که توانایی تثبیت یا افزایش لخته سازی اجزای تشکیل دهنده را در بدنه آب دارند. آنها به عنوان بخشی از فرآیند لخته سازی برای کمک به تقویت و افزایش وزن ته نشینی لخته اضافه می شوند.

پلیمرها می توانند طبیعی یا مصنوعی باشند. قدمت پلیمرهای طبیعی نیز به دوران باستان بازمی‌گردد، در ادبیات سانسکریت از حدود 2000 قبل از میلاد به استفاده از آجیل خرد شده برای شفاف‌سازی آب اشاره شده است. پلیمرهای طبیعی عملاً عاری از سموم هستند و زیست تخریب پذیر هستند. پلیمرهای مصنوعی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند زیرا موثرتر، قابل اعتمادتر، تکرارپذیرتر و مقرون به صرفه هستند.

فلوکولانت

 

فرآیند انعقاد و لخته سازی در تصفیه فاضلاب چه چیزی را حذف می کند؟

انعقاد و لخته سازی تعداد زیادی از ترکیبات آلی و همچنین ذرات معلق از جمله رسوبات معدنی را حذف می کند. این فرآیند ذرات و مواد محلول را حذف می کند. با این حال، آب ممکن است همچنان حاوی عوامل بیماری زا، از جمله ویروس ها و باکتری ها باشد. پاتوژن ها معمولاً تنها در صورتی حذف می شوند که به مواد محلول که توسط انعقاد و لخته سازی حذف می شوند، چسبیده باشند.

این اولین گام در تصفیه فاضلاب و تبدیل آن به آب آشامیدنی است – انعقاد و لخته سازی بسیاری از ذراتی را که ضدعفونی کردن آب را پیچیده می کند، حذف می کند. به لطف انعقاد و لخته سازی، مقدار کمتری کلر برای ضد عفونی کردن آب باید اضافه شود. و استفاده کمتر از کلر باعث صرفه جویی در هزینه و ایمن تر شدن آب می شود.

نتیجه

انعقاد و لخته سازی دو بخش جداگانه و حیاتی تصفیه آب و فاضلاب هستند. انعقاد ذرات معلق ریز را با خنثی سازی بار استاتیکی ناپایدار می کند، در حالی که لخته سازی به آنها کمک می کند تا به یکدیگر متصل شوند تا مورفولوژی های بسیار بزرگتری تشکیل دهند، بنابراین می توان آنها را راحت تر از فاز مایع جدا کرد.

در گروه WCS، طیف منعقدکننده‌ها و لخته‌سازهای خاص انتخاب‌شده ما می‌توانند به میزان قابل توجهی تولید لجن را کاهش دهند و مسیرهای یکبار مصرف جایگزین یا گزینه‌های جدید فاضلاب را برای مشتریان خود ایجاد کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر، تماس بگیرید.

در نهایت، اگر تعهدات زیست‌محیطی تصفیه فاضلاب انجام نشود، بررسی‌های زیست‌محیطی فزاینده و خطرات اعتباری عمده وجود دارد. خرید یک سیستم تصفیه فاضلاب ممکن است از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نباشد. با این حال، استخدام یک گزینه قبل از ایجاد پرونده برای وجوه سرمایه است.

موضوعات: فاضلاب

نوشته جیمز گرین وود

جیمز گرین وود بیش از 20 سال است که در صنعت تصفیه آب و بهداشت آب کار می کند. او در حال حاضر مدیر فروش و بازاریابی WCS Group بزرگترین شرکت بهداشت و تصفیه آب در بریتانیا است. جیمز طی سال‌ها در ارائه نوآوری‌های قابل توجه به بازار بریتانیا با تمرکز بر افزایش انطباق مشتری و ارائه بازده واقعی پروژه‌های سرمایه‌گذاری که صرفه‌جویی‌های پولی و زیست‌محیطی را ارائه می‌کنند، نقش بسزایی داشته است.

تفاوت بین انعقاد و لخته سازی

تفاوت اصلی – انعقاد در مقابل لخته سازی

انعقاد و لخته سازی دو فرآیندی هستند که معمولاً در تصفیه آب به منظور خلاص شدن از شر مواد معلق ناخواسته در آب استفاده می شوند. با این حال، آنها را می توان به طور معمول برای بی ثبات کردن هر سیستم تعلیق استفاده کرد. انعقاد شامل استفاده از یک منعقد کننده است که پتانسیل آن را دارد که ذرات باردار تثبیت شده قبلی در سوسپانسیون را از بین ببرد. در مقابل، در لخته سازی، بی ثباتی با تکنیک های فیزیکی مانند مخلوط کردن محلول و همچنین گاهی اوقات با افزودن پلیمرها ایجاد می شود. این تفاوت اصلی بین انعقاد و لخته سازی است.

1. سوسپانسیون کلوئیدی چیست؟
– تعریف، ویژگی ها، فرآیند

2. انعقاد چیست
– تعریف، کاربرد

3. فلوکولاسیون چیست؟
– تعریف، کاربرد

4. تفاوت انعقاد و لخته سازی چیست؟

سوسپانسیون کلوئیدی چیست؟

تعلیق با محلول متفاوت است زیرا فاز پیوسته ندارد. محلول زمانی ساخته می شود که یک املاح به طور کامل در یک حلال حل شود و به یک فاز پیوسته تبدیل شود. اما یک سوسپانسیون یک فاز پراکنده در فاز پیوسته را در خود جای می دهد و فاز پراکنده عموماً از ذرات میکروسکوپی ساخته شده است که در فاز پیوسته محلول نیستند. به این معنی که این ذرات نباید ته نشین شوند یا باید مدت زمان زیادی طول بکشد تا ته نشین شوند. ماده پراکنده معمولاً به عنوان “کلوئید” نامیده می شود و سوسپانسیون به عنوان یک سوسپانسیون کلوئیدی شناخته می شود.

یک سوسپانسیون کلوئیدی را می توان با کنار هم قرار دادن کلوئیدها تجزیه کرد. همانطور که در بالا ذکر شد، انعقاد و لخته سازی دو رویکرد متفاوت برای دستیابی به این امر هستند. انعقاد شامل استفاده از یک منعقد کننده است که پتانسیل آن را دارد که ذرات باردار تثبیت شده قبلی در سوسپانسیون را از بین ببرد. در حالی که در لخته سازی، بی ثباتی با تکنیک های فیزیکی مانند مخلوط کردن محلول و همچنین گاهی اوقات با افزودن پلیمرها ایجاد می شود.

انعقاد چیست

همانطور که در بالا ذکر شد، انعقاد یک فرآیند شیمیایی است که در آن شیمی سوسپانسیون باید تغییر کند تا باعث ته نشین شدن ذرات شود. بنابراین نیاز به افزودن یک منعقد کننده دارد. ماده منعقد کننده با ذرات یا کلوئیدهای موجود در سوسپانسیون واکنش می دهد و بار شیمیایی آن را نامتعادل می کند. یکی از رایج ترین منعقد کننده های مورد استفاده آلوم است (Al 2 (SO 4 ) 3 .14H 2 O).

انعقاد یک پدیده مهم در لخته شدن خون است. از این رو، انعقاد معمولاً به عنوان لخته شدن شناخته می شود. اثرات یک ماده منعقد کننده را می توان با استفاده از یک ضد انعقاد معکوس کرد. این ضد انعقادها اغلب برای کاهش لخته شدن خون برای جلوگیری از انسداد شریان استفاده می شوند.

فلوکولانت

آلوم ویلته

فلوکولاسیون چیست؟

در لخته سازی، بی ثباتی سوسپانسیون کم و بیش نتیجه فرآیندهای فیزیکی است تا شیمیایی. متداول ترین راه افزودن یک لخته ساز به سوسپانسیون است، جایی که لخته ساز عموماً پلیمری است. پلیمر سپس پایه ای را برای ته نشین شدن ذرات فراهم می کند و در نهایت تبدیل به یک لخته یا پوسته می شود که ذرات را به خارج از سوسپانسیون جذب می کند. بنابراین، لخته سازی تکنیکی است که باعث تجمع ذرات می شود. انباشتگی به عنوان “فرآیندی که در آن مجموعه ها به منظور بی ثبات کردن تعلیق ها تشکیل می شوند” تعریف می شود.

انباشتگی همچنین می تواند از طریق فرآیندهای لخته سازی که در آن تکنیک های فیزیکی خاصی مانند اختلاط سوسپانسیون درگیر هستند، ایجاد شود. علاوه بر این، سرعت اختلاط، زمان اختلاط و غیره می تواند بر کارایی فرآیند لخته سازی تأثیر بگذارد.

تفاوت بین انعقاد و لخته سازی

نوع فرآیند

انعقاد: انعقاد یک فرآیند شیمیایی است.

لخته سازی:  لخته سازی یک فرآیند فیزیکی است.

انعقاد در مقابل فلوکولانت

انعقاد:  ماده منعقد کننده اغلب نمک است و برای آزاد کردن بارها تجزیه می شود.

: فلوکولانت اغلب پلیمری است که باعث ته نشین شدن ذرات می شود و در نهایت به پوسته های بزرگتر تبدیل می شود.

تکنیک

انعقاد: انعقاد صرفاً یک واکنش شیمیایی است.

لخته سازی: فرآیندهای فیزیکی مانند اختلاط به عنوان یک تکنیک در لخته سازی استفاده می شود.

تفاوت بین انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب

تفاوت کلیدی – انعقاد مقابل لخته سازی در تصفیه آب

تصفیه آب یک جنبه مهم است که مراحل مختلفی را شامل می شود. از آنجایی که تصفیه آب یک فرآیند بسیار حساس و مهم است، نیاز به حضور هر دو فرآیند فیزیکی و شیمیایی دارد. بازیابی کیفیت آب در طول تصفیه آب تضمین می شود. مراحل انعقاد و لخته سازی جنبه های مهمی در زمینه تصفیه آب هستند زیرا امکان جداسازی موثر ذرات معلق موجود در آب را فراهم می کند. در انعقاد، فرآیند شامل استفاده از یک منعقد کننده است که توانایی بی ثبات کردن ذرات باردار غیرقابل ته نشینی را دارد در حالی که لخته سازی شامل فرآیند بی ثباتی مشابهی است که از طریق اختلاط فیزیکی و با افزودن پلیمرهای . تفاوت اصلی بین انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب این است که انعقاد یک فرآیند شیمیایی است در حالی که لخته سازی یک فرآیند فیزیکی است.

فهرست

1. بررسی اجمالی و تفاوت کلیدی
2. انعقاد در تصفیه آب چیست؟
3. لخته سازی در تصفیه آب چیست؟
4. شباهت های بین انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب
5. مقایسه کنار هم – انعقاد در مقابل لخته سازی در تصفیه آب به صورت جدولی
6. خلاصه

انعقاد چیست؟

انعقاد به زبان ساده به لخته شدن یا لخته شدن گفته می شود. از جنبه شیمیایی، می توان آن را به عنوان فرآیندی توضیح داد که توسط آن بارهای ذرات که در حال ته نشین شدن نیستند، بی ثبات می کند. این یک مرحله مهم در بسیاری از فرآیندهای مختلف بیوشیمیایی است. با این حال، انعقاد عمدتا در طول روش های تصفیه آب استفاده می شود. انعقاد را می توان به سادگی با افزودن یک ماده منعقد کننده به محیط بدست آورد. این باعث جمع شدن ذرات می شود. در رابطه با شیمی این روش، افزودن یک منعقد کننده بارهای ذره را بی ثبات می کند. این با افزودن یک منعقد کننده که دارای بار مخالف با مواد جامد معلق است به دست می آید.

این باعث خنثی شدن بار ذرات مختلف غیر قابل ته نشین می شود که شامل خاک رس و سایر مواد آلی معلق در آب است که باعث افزایش کدورت آب می شود. منعقد کننده ها شامل نمک های معدنی آلومینیوم یا آهن هستند. به عنوان مثال می توان به سولفات آلومینیوم، کلرید آلومینیوم، آلوم و سولفات آهن اشاره کرد. این نمک ها توانایی هیدرولیز ذرات به رسوبات نامحلول را دارند که ذرات را در کنار هم به دام می اندازد.

شکل 01: انعقاد در تصفیه آب

هنگامی که مواد منعقد کننده اضافه می شوند و بارهای ذرات خنثی می شوند، به ذرات اجازه می دهد تا با یکدیگر تعامل کنند و به هم بچسبند. به این ذرات به هم پیوسته میکروفلوک گفته می شود. اما این ذرات با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند. این مرحله با لخته سازی دنبال می شود.

فلوکولاسیون چیست؟

لخته سازی شامل تشکیل لخته است. این امر عمدتاً از طریق فرآیند فیزیکی و مکانیکی حاصل می شود فلوکولانت که درگیر توده های منعقد شده برای پیوستن به یکدیگر است. این منجر به تشکیل توده های بزرگی از لخته ها می شود که در ابتدا به صورت ابر ظاهر می شوند و سپس به رسوب تبدیل می شوند. لخته سازی یک مرحله مهم در روش های تصفیه آب است که همیشه مرحله انعقاد را دنبال می کند.

در طی فرآیند لخته سازی، محلولی که قبلاً منعقد شده است به آرامی مخلوط می شود. این اجازه می دهد تا اندازه توده های منعقد شده که میکروفلوک های زیر میکروسکوپی هستند تا مرحله ای افزایش یابد که به صورت ذرات معلق قابل مشاهده ظاهر شوند. بنابراین، توده های بزرگ یا رسوب بزرگ را می توان به راحتی جدا کرد و از محیط خارج کرد. فرآیند اختلاط آهسته لخته سازی امکان تماس میکروفلوک ها با یکدیگر را فراهم می کند که باعث ایجاد برخورد بین میکروفلوک می شود.

این برخوردها باعث ایجاد پیوند بین میکروفلوک ها می شود و منجر به تشکیل ذرات بزرگتر می شود که قابل مشاهده هستند. با ادامه اختلاط، اندازه لخته به تدریج افزایش می یابد. این فرآیند با افزودن پلیمرهای آلی که وزن مولکولی بالایی دارند، کمک می‌کند. به این مواد کمکی انعقادی نیز می گویند. افزودن پلیمرهای آلی منجر به جنبه های مختلفی می شود. این امکان پل زدن و تقویت لخته را فراهم می کند که باعث افزایش وزن لخته و همچنین افزایش سرعت ته نشینی می شود.

شکل 02: فرآیند تصفیه آب آشامیدنی

زمانی که لخته به قدرت و اندازه مطلوب خود رسید، لخته سازی کامل می شود. این معمولاً بسته به اندازه محیط یک ساعت طول می کشد. پس از تکمیل لخته سازی، آب واجد شرایط برای انجام فرآیندهای جداسازی است.

شباهت های بین انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب چیست؟

  • انعقاد و لخته سازی دو مرحله اصلی و مهم در تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب هستند.
  • هر دو فرآیند شامل اتحاد ذرات معلق مختلف با هم هستند.

تفاوت بین انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب چیست؟

انعقاد در مقابل لخته سازی در تصفیه آب

انعقاد یک مرحله مهم در تصفیه آب است و شامل افزودن یک منعقد کننده برای افزایش لخته شدن ذرات معلق در آب است. لخته سازی مرحله مهم دیگری در تصفیه آب است و شامل تشکیل لخته های قابل مشاهده با اختلاط مکانیکی یا فیزیکی است.
 نوع فرآیند
انعقاد یک فرآیند شیمیایی است. لخته سازی یک فرآیند فیزیکی است.
ترکیبات اضافه شده
مواد منعقد کننده مانند نمک های معدنی آلومینیوم یا آهن که ذرات معلق را خنثی می کنند فلوکولانت در طول انعقاد اضافه می شوند. فلوکولانت مانند یک پلیمر آلی که در پل زدن و تقویت لخته ها نقش دارد اضافه می شود. همچنین باعث افزایش وزن لخته ها و افزایش سرعت ته نشینی می شود.
اختلاط فیزیکی
انعقاد شامل فرآیند اختلاط فیزیکی نیست. لخته سازی شامل اختلاط فیزیکی است.

خلاصه – انعقاد مقابل لخته سازی در تصفیه آب

تصفیه آب یک فرآیند بسیار حساس و مهم است. به حضور هر دو فرآیند فیزیکی و شیمیایی نیاز دارد. مراحل انعقاد و لخته سازی جنبه های مهمی در زمینه تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب هستند زیرا امکان جداسازی موثر ذرات معلق موجود در آب را فراهم می کند. انعقاد یک فرآیند شیمیایی است و لخته سازی یک فرآیند فیزیکی است، در انعقاد، این فرآیند شامل استفاده از یک منعقد کننده است که توانایی بی ثبات کردن ذرات باردار غیرقابل ته نشینی را دارد، در حالی که لخته سازی شامل یک فرآیند بی ثبات سازی مشابه است که از طریق اختلاط فیزیکی به دست می آید و با افزودن پلیمرهای آلی این تفاوت بین انعقاد و لخته سازی است.

دانلود نسخه PDF انعقاد در مقابل لخته سازی در تصفیه آب

می‌توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت استنادی از آن برای اهداف آفلاین استفاده کنید. لطفا نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید تفاوت بین انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب

ارجاع

1. “لخته و منعقد کننده”. ChemTreat. در اینجا موجود است
2. “انعقاد – لخته سازی.” انعقاد-لخته سازی | SSWM. در اینجا موجود است

 فلوکولانت به تصویر:

1. فرآیندهای انعقاد و فیلتراسیون در یک تصفیه خانه آب آشامیدنی. (14868618507)’ توسط USEPA Environmental-Protection-Agency. (دامنه عمومی) از طریق Wikimedia Commons
2. “تصویر فرآیند تصفیه آب آشامیدنی معمولی” توسط بنیاد CK-12، (CC BY-SA 3.0) از طریق ویکی‌مدیا مشترک

انعقاد فلوکولانت و لخته سازی

استفاده از انعقاد و لخته سازی در تصفیه فاضلاب

در مورد انعقاد و لخته سازی

تعریف انعقاد و لخته سازی در سراسر صنعت یکسان نیست و برای جلوگیری از هرگونه سوء تفاهم، اصطلاحات را به این صورت تعریف می کنیم:

انعقاد: ذراتی که به عنوان مثال با تأثیر تغییر در pH با خود جمع می شوند.

لخته سازی: ذراتی که با استفاده از پلیمرهایی که آنها را به یکدیگر متصل می کند، تجمع می یابند.

انعقاد و لخته سازی تکنیک های شناخته شده در تصفیه فاضلاب هستند. آنها معمولاً برای تصفیه فاضلاب فلوکولانت حاوی کلوئید (ذرات معلق) و یون های فلزی استفاده می شوند. اما این پدیده ها از زندگی روزمره نیز به خوبی شناخته شده اند – به ویژه انعقاد.

یک مثال خوب شیر ترش است. وقتی شیر ترش می شود PH کاهش می یابد که باعث می شود ذرات چربی بی ثبات شده و سپس منعقد شوند.

فلوکولانت

تصفیه فاضلاب صنعتی

استفاده متداول از انعقاد و لخته سازی برای تصفیه فاضلاب در صنعت گالوانیکی است. اکثر شرکت های گالوانو فاضلاب حاوی یون های فلزی تولید می کنند. با استفاده از انعقاد و لخته سازی می توان این یون ها را رسوب داد و در یک مخزن ته نشینی ته نشین کرد یا از طریق فیلترهای شنی فیلتر کرد.

بحث فنی

برای درک بهتر انعقاد و لخته سازی، نظریه ذرات نیاز به توضیح دارد. ما از ذرات به عنوان یک اصطلاح کلی برای همه یون ها یا مولکول های موجود در محلول یا سوسپانسیون استفاده می کنیم.

ذرات موجود در آب تا حدودی بار الکتریکی دارند. نزدیکترین ناحیه به ذره را می توان به دو لایه تقسیم کرد. نزدیک‌ترین یون‌های ضد ذرات باردار الکتریکی جمع می‌شوند و اولین لایه (به نام لایه استرن) را ایجاد می‌کنند. لایه بعدی از هر دو یون ضد و کویون تشکیل شده است، اما با یون های متضاد مازاد. در نهایت، قسمت عمده ای است که آب اطراف با توزیع یکسانی از یون های متضاد و کویون ها است.

انعقاد فلوکولانت :

این دو لایه در اطراف ذره باعث پایداری آن در آب می شود. هنگامی که شرایط درون آب تغییر می کند، مثلاً با تغییر pH یا رسانایی، مقدار یون های موجود در آب به خوبی تغییر می کند. این تغییر در یون های آب بر میزان یون های دو لایه تأثیر می گذارد و در نتیجه بر پایداری ذرات تأثیر می گذارد. این مکانیسم در انعقاد استفاده می شود.

فلوکولانت

لخته:

ذرات باردار الکتریکی نیز می توانند با استفاده از پلیمرهای لخته سازی رسوب کنند. پلیمر لخته سازی، پلیمری با محل های باردار است. با استفاده از پلیمر با بار مخالف به عنوان ذراتی که باید لخته شوند، ذرات (ناشی از بارهای مخالف) به پلیمر متصل می شوند و آنها را در ذرات بزرگتر ترکیب می کند، که نمی توانند معلق بمانند.

فلوکولانت

پایان فرایند فلوکولانت:

هنگامی که ذرات یا یون‌ها از محلول رسوب می‌کنند، برای به دست آوردن کیفیت آب مورد نظر، می‌توان عملیات بیشتری را با به‌عنوان مثال رسوب‌گذاری، فیلتر شنی، فیلترهای کیسه‌ای یا حتی فیلتراسیون غشایی (MF/UF) رسوب داد. در نهایت، ذرات رسوب‌شده را که اکنون به صورت لجن تبدیل می‌شوند، می‌توان با استفاده از فیلتر پرس به لجن بسیار متراکم‌تر تبدیل کرد تا از یک راه‌حل کلی جذاب‌تر برای تصفیه فاضلاب اطمینان حاصل شود.