مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منعقد كننده هاي پليمري آلي

خلاصه:

به منظور تسريع در ته نشيني مواد معلق در آب خام ، كاهش و حذف كدورت آب از منعقد كننده هاي معدني و آلي بطور جداگانه يا تواماً استفاده مي شود . منعقد كننده هاي معدني نمكهاي فلزات آلومينيوم و آهن مانند كلرورفريك ، سولفات آهن ، سولفات آلومينيوم و ديگر تركيبات شيميايي مشابه هستند كه بطور وسيع در جداسازي مواد معلق ، زلالسازي آب خام و تصفيه پساب بكار برده مي شوند . با توجه به محدود بودن محدودة دامنة فعاليت منعقد كننده هاي اصلي و به منظور بالا بردن راندمان فرآيند و كاهش قابل ملاحظة كدورت ، پلي مر هاي پلي آكريل آميد بعنوان كمك منعقد كننده يا منعقد كننده مستقل استفاده ميگردند .

***

پلي الكتروليت:

تعريف:پليمرهاي منعقد كننده ، تركيباتي پلي مري با وزن ملكولي بالا ، بر پايه پلي آكريل آميد ، محلول در آب هستند كه بطور وسي عي بعنوان منعقد كننده ، افزايش دهنده سرعت ته نشيني مواد جامد معلق و كلوئيدها و رنگ بري در فرآيندهاي تصفيه و توليد مايعات بكار برده مي شوند . كاتيون يا آنيون متصل به پيكره شيميايي پلي آكريل آميد تعيين كننده نوع بار فعال، ( Cationic ) پليمر مي باشد كه بر اين اساس پلي مرها به سه دسته با بارهاي مثبت تقسيم ، با توجه به خصوصيات باردار ( Non-Ionic) و بدون بار ( Anionic ) منفي بودن ، با نام عمومي پلي الكتروليت شناخته مي شوند . وزن ملكولي و شدت بار پلي الكتروليتها در فعاليت آنها تاثير بسزايي دارد .

(Non-Ionic Polyelectrolytes) پلي الكتروليت بدون بار بر پايه پلي آكريل آميد خالص ميب اشند و پس از حل شدن در آب از خود خاصيت بدون نشان مي دهند . ( Neutral) بار ( Anionic Polyelectrolytes ) پلي الكتروليت آنيوني كوپليمرهاي آكريل آميد با خواص ارتقاء يافته باري توسط گرو ه هاي سديم آكريلات هستند ، بار منفي داشته و پس از انحلال در آب ، محلول با خواص بار منفي ايجاد مي كنند .

( Cationic Polyelectrolyte ) پلي الكتروليت كاتيوني

كوپليمرهاي آكريل آميد به همراه مونومرهاي كاتيوني بوده كه باعث ارتقاء بار مثبت در اين دسته از پليمرها ميشوند و پس از انحلال در آب ، محلول با خاصيت باري مثبت ايجاد مي كنند .

***

كاربرد:

پلي الكتروليتها با افزايش سرعت ته نشيني مواد معلق ، افزايش ابعادي و تراكم راندمان فيلتراسيون و جداسازي را افزايش داده و باعث ( Flocs ) مواد ته نشين شده ارتقاء كيفيت فرآيند و كاهش قابل ملاحظه كدورت نهايي مي شوند .

برخي كاربردهاي اين دسته از مواد عبارت است از:
• كمك منعقد كننده در فرآيند زلال سازي آب خام در توليد آب آشاميدني و صنعتي
• منعقد سازي جامدات معلق و كلوئيدها در فرآيندهاي شكر و تغليظ مايعات
• جداسازي جامدات و تركيبات آلي در آب برگشتي سيستمهاي تبريد و حرارتي
• جداسازي جامدات ، روغن و گريس و اكسيدهاي نامحلول در تصفيه آب برگشتي از بخش نورد در صنعت فولاد
• حذف رنگ ، مواد جامد معلق و كلوئيدها در صنايع توليد محصولات پتروشيمي
• منعقد كننده در سيستمهاي تصفيه پساب هاي صنعتي و بهداشتي
از آنجا كه اين دسته مواد جاذب الرطوبه شديد هستند ، از برخي گونه ها در بخش كشاورزي براي جذب آب و بالا بردن ضريب جذب آب خاك استفاده ميشود كه موضوع اين گزارش نيست .
مكانيسم منعقد سازي :
گروه هاي فعال پليمر در محيط آبي ، پيوند قوي با كلوئيدهاي معلق يا ذرات بسيار ريز ايجاد مي نمايند . در پليمرهاي نانيونيك ، فعل و انفعال بين پليمر و ذرات معلق وابسته به باندهاي هيدروژن آنها داشته و فعاليت پليمرهاي باردار ( كاتيونيك و آنيونيك) وابسته به برخوردهاي الكترواستاتيك و تبادل بار بين ذرات معلق و پليمر و ناپايداري خصوصيت سطح ذرات مي باشد . ناپايداري خواص سطح ذرات و منعقد شدن بخش اعظم يك دسته از ذرات معلق ، باعث تشكيل توده (فلاك) شده كه پس از ته نشيني براحتي قابل جداسازي مي باشند .
اثر بهينه پليمرها بر روي ذرات با اندازه گيري توانايي تاثير پليمر بر روي ذره قابل تخمين است .اين توانايي به دو عامل 1)نوع و خواص سطح ذرات 2) كيفيت آب : قدرت هدايت الكتريكي ، سختي و عوامل كاهش دهنده كشش سطحي آب ، ، pH ، يوني آب بستگي دارد .
***
انتخاب نوع پلي الكتروليت مناسب:

آب خام و پساب در فصول مختلف ، بسته به تغييرات شرايط آب و هو ايي منطقه و فرآيند توليدو نقطه برداشت آب ، تغيير كيفيت خواهد داشت ، لذا ماهيت ذرات معلق و كلوئيدها نيز متغيير خواهد بود .

بهترين روش براي انتخاب يك پلي الكتروليت مناسب ، انجام آزمايش جار تست و سايرتستهاي مشابه مي باشد .

مقدار مصرف – آماده سازي محلول:
دوز مصرف بستگي به اندازة كدورت ، ماهيت كدورت و نوع پليمر دارد و اندازة دوز مصرف توسط آزمايش جار تست قابل اندازه گيري است .

نكتة مهم : آزمايش جارتست بهترين روش تعيين اندازه مصرف مي باشد ليكن بايد همواره آزمايش با حداقل مقدار پليمر صورت پذيرد چراكه فعاليت پلي الكتروليت در دوز از لحاظ حجم لجن گذاري مشابه مي باشد (Over-Dose) پايين و در دوز بسيار بالا ليكن دوز بالا باعث باقي ماندن مقدار زياد پلي الكتروليت باقي مانده در آب (يا پساب ) و ايجاد فلا كهاي ريز معلق و روي سطح آب مي گردد كه از دو جنبة مقدار مصرف و كيفيت آب (يا پساب ) حائز اهميت مي باشد .در صورتيكه منحني مقدار فلاكها بر مبناي دوز مصرف پلي الكتروليت رسم گردد در آن صورت نقطه تاثير گذاري براحتي قابل مشاهده مي باشد .

مقادير ذيل صرفا پيشنهادي بوده و جهت تعيين ميزا ن دقيق مي بايد آزمايش ته نشيني در استوانه مدرج يا جارتست بعمل آورده شود ( ا ين مقادير بر مبناي ميزان پلي الكتروليت جامد مصرفي مي باشند) .

0.05-1 ppm بعنوان كمك منعقد كننده
0.2-10 ppm بعنوان منعقد كننده
0.01-0.1 ppm بعنوان كمك فيلتراسيون
معمولاً ميزان تزريق پلي الكتروليتهاي كاتيوني مقادير بالا تري از آنچ ه در با لا ذكر شد نشان مي دهد .
0,1 تا ppm در برخي صنايع ، مصرف پليمرها بعنوان كمك منعقد كننده از دوز
300 ppm 1 و بالاتر در آب خام و در تصفيه پساب دوز ppm 0,5 و منعقد كننده ppm
نيز مشاهده گرديده است . ( Belt press ) در مرحله آب زدايي از لجن
0 % درست كرد . / جهت تزريق پلي الكتروليت مي بايد يك محلول با غلظت حداكثر 1 جهت ساخت اين محلول مي بايد از آب گرم 30 ا لي 50 درجه سانتيگراد استفاده نمود و با دور كم ( حدود 200 الي 300 دور در دقيقه ) محلول را تا انحلال كامل بهم بزنيم .
***
شرايط نگهداري:

از آنجا كه پليمرهاي منعقد كننده شديداً جاذب الرطوبه مي باشند بايد در محيط خنك و خشك نگهداري شوند .

***
مقايسه آزمايشگاهي پلي ا لكتروليتها و تعيين ميزان مصرف:

• جهت رقيق كردن پلي ا لكتروليت ، ا بتدا مقدار لازم را وزن نموده سپس به ميزان كافي آب نرم ( با سختي كم و ترجيحاً قليائيت پائين ) به مخزن همزن اضافه مي گردد. دماي آب 30 ا لي 50 درجه سانتي گراد بسيار مناسب مي باشد.

• همزن با دور 100 ا لي 200 دور در دقيقه بكار انداخته مي شود.

• عمل همزدن كه معمولاً بين 15 ا لي 40 دقيقه طول مي كشد تا آنجا ادامه پيدا مي كند كه محلول بدست آمده كاملاً شفاف بوده و هيچ توده ژله اي در محلول مشاهده نگردد.

• ساخت محلولهاي پلي الكتروليت جهت انجام تستهاي آزمايشگاهي

1 ← محلول 0,05 % → براي پلي الكتروليتهاي آنيوني part / 2000 part water

و نانيونيك
1 ← محلول 0,2 % → براي پلي الكتروليتهاي كاتيوني
الف ) آزمايش جارتست جهت محلولهاي حاوي جامدات معلق پائين : ( تا حدود 3 گرم درليتر ) مناسب مي باشد . DAF • اين روش براي سيستمهاي كلاريفاير و تيكنر
• ابتدا محلول پلي الكتروليت تازه را كه طبق روش فوق تهيه گرديده است به بشر حاوي نمونه اضافه مي كنيم و با 150 دور در دقيقه براي يك دقيقه جارتست انجام500 نمونه آب يا پساب مورد نظر باشد) . cc مي شود( ترجيحاً بشرها حامل
• سپس دور جار تست را به 50 دور در دقيقه كاهش و با اين دور به مدت 4 الي 5 دقيقه جارتست بكار خود ادامه دهد. آنگاه جارتست را خاموش كرده بعد از 10 الي15 دقيقه بطور نظري نمونه ها را از نظر ته نشيني توده ها ( فلاكها ) و شفافيت محلولها و حجم و تراكم لجن ته نشين شده را بررسي كنيد .
با انجام اين آزمايش با غلظتهاي متفا وت از پلي ا لكتروليتهاي گونا گون بهترين نتيجهبدست خواهد آمد.

• چنانچه طراحي تصفيه خانه اصلي به گونه اي است كه از منعقد كننده هاي معدني نظير سولفات آلوم و كلرور فريك نيز ا ستفاده مي گردد جهت انجام 10 از منعقد كننده معدني تهيه سپس ± 1 gr/lit آزمايش جارتست ابتدا يك محلول يك ميلي ليتر از محلول بدست آمده به ازاي هر يك ليتر نمونه آب يا فاضلاب اضافه 1 / 30 براي 5 - گردد و با دور 100 ا لي 150 در دقيقه براي 30 ثا نيه و بعد با دور 40 الي دو دقيقه جار تست كار كند. سپس پلي الكتروليت به شرح فوق به نمونه اضافه شود.
ب ) متد ته نشيني در استوانه جهت محلولهاي حاوي مقادير زياد جامدات معلق :
اين روش سيستم براي تيكنر هاي صنايع معدني و جداسازي ذرات جامد مورد استفاده قرار مي گيرد.
ابتدا استوانه هاي يكسان و ترجيحاً نيم ليتري را از نمونه آب يا پساب تحت بررسي پر نموده و مقدار مشخصي محلول پلي ا لكتروليت از قبل ساخته شده را به آن ا ضافه نما ئيد. اضافه نمودن محلول پلي الكتروليت مي تواند با يك پيپت دقيق صورت گيرد. با قرار دادن در پوش روي استوانه ها و سروته كردن به طور همزمان و آرام براي 3 الي 5 بار و نها يتاً مقايسه شفافيت نمونه ها و وضعيت توده هاي ته نشين شده مي توان بهترين نوع و مقدار موثر پلي الكتروليت را تعيين نمود.توصيه ميگردد در زمانهاي معين ارتفاع جامدات را اندازه گيري و سپس نمودار مربوطه روي كا غذ رسم گردد .
• هر چه پلي الكتروليتها قبل از اضافه شدن به سيستم به ميزان بيشتري رقيق شوند قدرت جذب املاح معلق در آب محلول بدست آمده بيشتر خواهد شد .بعبارتي راندمان عمل بالاتر بدست خواهد آمد.
• جهت آزما يشات جار تست يا استوانه پلي ا لكتروليت مورد ا ستفاده بايد تا 0,05 الي 0,2 در صد رقيق شده با شد .1 يا كمتر از ppm

• در هر دو روش جارتست و استوانه در صورتيكه با اضافه نمودن پلي الكتروليت نمونه تحت آزمايش جارتست كاملاً از حيث ذرات معلق شفاف گردد و نيازي به اضافه نمودن منعقد كننده نباشد پلي الكتروليت حكم ماده منعقد كننده اصلي را بازي خواهد نمود و كلمه كمك منعقد كننده به لحاظ فني به آن اطلاق نمي گردد .

نویسنده: ناصر آشنافر

چاه ها و انواع آن - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سرريز سيفوني - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سرريز ريزشي مجهز به بار شكن - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سرریز آبگذر - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سرريز نيلوفري ( لا له اي) - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سرريزهاي تونلي و مجرايي - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سریز شوت - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سرريز پلكاني - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سریز جانبی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سریز اوجی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سریز ریزشی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سریز ها - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سدهای سنگریز - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
دانستنیها در مورد آب 3 - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سد خاکی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سد قوسی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سدها - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
ابیاری تحت فشار - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
انواع روشهای ابیاری - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تاريخچه آبرساني - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تونل انتقال آب گاوشان - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تغذیه مصنوعی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تانسيومتر - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
آشنایی با سیستم جابجایی خطی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تحويل حجمي آب و مشكلات فرا روي شركت‌ هاي بهره‌برداري - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سد سازي در ایران - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
هیدرولیک - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
زرنا در جلوگیری از تبخیر و اتلاف آب زراعي در روستاهای استان یزد - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
بهداشت آب - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
روشهاي سنتي حفاظت آب و خاك - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
قانون حفاظت دريا و رودخانه هاي مرزي از آلودگي با مواد نفتي - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
معرفي نرم افزارهاي مجموعه Desktop GIS - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
معرفی نرم افزار SEWER - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
حذف سولفات از آب - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
پمپ ها (Pumps) - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
آلودگی های مرز گذر - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
پدیده کاویتاسیون (Cavitation) - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
نانوفیلتر‌ها به‌تصفیه آب درمناطق حادثه‌دیده کمک می‌کنند - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
معرفی برنامه طراحی شبکه های توزیع آب EpaNet 2.00 - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
روان آب - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
پس ماندهاي ناشي از تصفيه آب و روش هاي دفع - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
مختصری در باره چگونگی تصفیه آب و فاضلاب - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
ویژگی لوله های آگفا - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
پروژه تصفیه خانه آب شرب شهرستان تکاب - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
آب به حساب نیامده - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
استفاده از فرایند انعقاد در حذف آرسنیک از آب - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
قطعات مشترک در پمپ ها - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
آب ژاول - شنبه چهاردهم اسفند 1389
باکتریهای آهن(و منگنز) Iron Bacteria - شنبه چهاردهم اسفند 1389
دانلود ضوابط طراحی سیستم های فاضلاب - شنبه چهاردهم اسفند 1389

مرجع تخصصی آب و فاضلاب