روش انعقاد و لخته سازی

روش انعقاد و لخته سازی

روش انعقاد و لخته سازی در تصفیه فاضلاب تمامی واکنش ها و مکانیزم هایی را شامل می شود که باعث ناپایداری ذرات و تشکیل ذرات بزرگتر می شود. ذرات کلوئیدی در فاضلاب دارای بار الکتریکی هستند. نیروهای جاذب بین این ذرات با اندازه (μm 0/001 – 1) به مراتب کمتر از نیروی دافعه الکتریکی بین آن ها است. در چنین شرایط پایداری حرکت براونی ، ذرات را در حالت معلق نگه می دارد.

 

انواع فرآیندهای ناپایدار کردن و تجمع ذرات در روش انعقاد و لخته سازی

ناپایدارسازی ذرات به کمک یون ها و الکترولیت های بالقوه: تجمع ذرات نیازمند کاهش بار و یا غلبه بر اثرات بار ذرات است که به دو روش قابل حصول است:

  1. اضافه کردن یون های بالقوه که بر سطح کلوئیدها جذب یا با آن واکنش داده و بار سطحی را کاهش می دهد
  2. اضافه کردن الکترولیت هایی که ضخامت لایه انتشار الکتریکی و به دنبال آن پتانسیل زتا را کاهش می دهند.

روش انعقاد و لخته سازی از طریق یون های بالقوه و با اضافه کردن اسیدها یا بازهای قوی جهت کاهش بار اکسیدها و یا هیدروکسیدهای فلزی بکار می رود.

 

ناپایدارسازی و تجمع ذرات به کمک پلی الکترولیت ها

پلی الکترولیت های طبیعی و مصنوعی مورد استفاده در روش انعقاد و لخته سازی ، بسته به باری که در آب دارند، به آنیونی ، کاتیونی و غیریونی تقسیم می شوند. پلی الکترولیت ها را می توان در سه دسته طبقه بندی کرد؛

  • خنثی سازی بار: این دسته الکترولیت ها بعنوان منعقدکننده خنثی ساز یا کاهنده بار ذرات فاضلاب عمل می کنند. با توجه به بار منفی ذرات موجود در فاضلاب، الکترولیت کاتیونی منعقدکننده اصلی محسوب می شود.
  • عملکرد دوم پلی الکترولیت ها ایجاد پل بین ذرات است. پلیمرهای آنیونی و غیریونی بر سطح ذرات می چسبند و با جذب دو یا چند ذره در طول پلیمر، پل ایجاد می کنند. در روش انعقاد و لخته سازی این مجموعه ها به یکدیگر می پیوندند و به اندازه ای می رسند که به راحتی قابل ته نشینی باشند. فرایند انعقاد و لخته سازی نیازمند اختلاط فاضلاب و پلی الکترولیت ها است.
  • دسته سوم پلی الکترولیت های کاتیونی با وزن مولکولی بالا هستند که علاوه بر کاهش بار سطح ذرات، بین آن ها پل نیز ایجاد می کنند.

ناپایدارسازی و حذف ذرات به کمک یون های فلزی هیدرولیزشده

مکانیزم ناپایدارسازی و حذف ذرات کلوئیدی یون های فلزی هیدرولیزشده مورد استفاده در روش انعقاد و لخته سازی عبارتند از:

  • جذب و خنثی سازی بار که شامل جذب گونه های هیدرولیز فلز تک هسته ای و چند هسته ای بر ذرات کلوئیدی فاضلاب است.
  • جذب و ایجاد پل بین ذرات شامل جذب گونه های هیدرولیز فلز چند هسته ای و پلیمرها که در نهایت به تشکیل پل های پلیمر – ذره می انجامد.
  • با مصرف منعقدکننده مورد نیاز برای جذب و خنثی سازی، هیدروکسید فلزات رسوب کرده و محصولات هیدرولیز فلزی محلول شکل می گیرند. در صورت حضور غلظت مناسبی از نمک های فلزی در روش انعقاد و لخته سازی ، مقدار زیادی لخته هیدروکسید فلزی شکل خواهد گرفت. این لخته ها در حین ته نشینی ، مواد کلوئیدی را به دام انداخته و همراه خود از فاضلاب حذف می کنند.

مواد متفاوتی در روش انعقاد و لخته سازی شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند. فهرست مواد شیمیایی معمول در جدول ۲ آمده است[۱].

 

جدول ۱. مواد معدنی معمول مورد استفاده در روش انعقاد و لخته سازی در تصفیه فاضلاب

ماده شیمیایی فرمول شیمیایی وزن مولکولی دسترسی
شکل درصد
آلوم Al2(SO4)3.18H2O ۶۶۶/۵ مایع ۸/۵ Al2O3
کلوخه­ ای ۱۷
Al2(SO4)3.14H2O ۵۹۴/۴ مایع ۸/۵
کلوخه­ ای ۱۷
کلرید آلومینیوم AlCl3 ۱۳۳/۳ مایع
کلسیم هیدروکسید (آهک) Ca(OH)2 ۵۶/۱ بر حسب CaO کلوخه ۶۳- ۷۳ بر حسب CaO
پودر ۸۵- ۹۹
دوغاب ۱۵- ۲۰
کلرید فریک FeCl3 ۱۶۲/۲ مایع ۲۰
کلوخه­ ای ۲۰
سولفات فریک Fe2(So4)3 ۴۰۰ دانه ­ای ۱۸/۵
سولفات فرو FeSO4.7H2O ۲۷۸/۱ دانه ­ای ۲۰
آلومینات سدیم Na2Al2O4 ۱۶۳/۹ پولکی ۴۶

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *