فرآيند انعقاد و لخته سازی

درحال مشاهده: فرآيند انعقاد و لخته سازی

ادعونی اهدای خون

فرآيند انعقاد و لخته سازی

۱۳۹۰/۱۲/۱۱

11:45

امیرحسین ستوده بیدختی

فرايند انعقاد و لخته سازی
فرايند انعقاد شيميايی در تصفيه آب می تواند توام با ته نشينی و يا بدون ته نشينی باشد. بحث انعقاد شامل جزئيات استفاده از مواد منعقدکننده و پليمر الكتروليتها می باشد. مراحل انعقاد فلوکولاسيون و زلالســازی در تصفيه آبهای سطحی معمــول است. فرايند انعقاد و لخته سازی برای حذف مواد کلوئيدی مولد کدورت، رنگ (مواد آلی طبيعی) و آلک (فيتوپلانکتون) باکتريها و ويروسها می باشد.
سيستمهای متعارف تصفيه شامل انعقاد، لخته سازی، زلالسازی و متعاقب آن فيلتر شنی تند می باشد. مواد منعقد كننده شيميايی برای خنثی سازی بار الکتريکی ذرات کلوئيدی به آب تزريق می‌شوند تا امکان توده ای شدن آنها فراهم آيد. پس از تزريق مواد، اختلاط سريع آب با مواد شيميايی در مرحله انعقاد صورت مي‌گيرد. آب پس از تزريق مواد شيميايی منعقدکننده و كمك منعقدكننده وارد حوضچه فلوکولاسيون می شود. اختلاط ملايم آب در حوضچه لخته سازی برای ايجاد توده های سنگينی قابل ته نشينی صورت می گيرد.

مواد شيميايي منعقدکننده و کمک منعقدکننده
مواد منعقدکننده مواد شيميايی هستند که برای قابل ته نشينی ساختن ذرات بخصوص ذرات کلوئيدی در آب استفاده می شوند. مواد کمک منعقد کننده موادی هستند که برای کمک در تشکيل توده با لخته و بهبود فرآيند انعقاد استفاده می‌شوند.
مواد منعقدکننده شامل موادي دارای پايه آلومينيوم يا آهن مانند سولفات آلومينيوم يا سولفات آهن يا کلرايد پلی آلومينيوم يا كلرايد آهن مي‌باشند كه از ترکيبات پلی الکتروليتها به عنوان منعقدکننده يا کمک منعقد کننده استفاده می‌شود. از پلی الكتروليتها مانند پلی آمينها، پلی آکريل آميدها برای آبهای دارای کدورت کم و رنگ کم در روش فيلتراسيون مستقيم استفاده می‌شود. پلی الکتروليتها ممکن است کاتيونی، آنيونی و يا آمفوتريک باشند.
در انعقاد شيميايی مواد منعقد کننده مناسب به آب اضافه می شود . اين مواد بار الکتريکی ذرات معلق را خنثی می‌کند و بر اثر آن امکان چسبيدن ذرات به يکديگر و در نتيجه ايجاد ذرات بزرگتر، سنگين تر و قابل رسوب که فلوک ناميده می‌شود فراهم می گردد. معمولی ترين موادی که جهت عمل انعقاد بکار می رود نمکهای آلومينيوم و آهن است سولفات آلومينيوم يک ماده منعقد کننده استاندارد است که در تصفيه خانه های آب از آن استفاده می شود. سولفـات آلومينيوم بصورت جـامد دانه بندی شده, پودر و يا بصورت مايع در بازار عرضه می شود. هر ميلی گرم در ليتر آلومينيوم باعث کاهش قليائيت آب به اندازه 5/0 ميلی گرم در ليتر کربنات کلسيم و توليد ۴۴ ميلی گرم در ليتر دی اکسيد کربن می شود.
دی اکسيد کربن توليد شده موجب افزايش خاصيت خورندگی در آب می گردد. اگر آب دارای قليائيت کافی نباشد برای فعل و انفعال سولفات آلومينيوم از آهک و کربنات سديم استفاده می شود تا حالت قليايی فراهم گردد.
مزيت استفاده از کربنات سديم (خاکستر سودا) عدم افزايش سختی آب است ولی خاصيت خورندگی آب را بالا می‌برد. استفاده از آهک نسبت به کربنات سديم مقرون به صرفه‌تر است. مقدار آلوم مورد مصرف در تصفيه آب بين ۵-۵۰ ميلی گرم در ليتر می باشد و محدوده PH مؤثر برای انعقــــاد 8-5/5 است.
سولفات آهن دو ظرفيتی بصورت تجاری دارای خلوص ۵۵ درصد می باشد و به صورت کريستالهای سبز رنگ دانه‌ای قابل تهيه است. سرعت فعل و انفعال سولفات آهن از آلوم کمتر است. برای بالا بردن PH به نقطه ای که يونهای آهن عمل انعقاد را به خوبی انجام دهد، بايد آهک اضافه کرد.
استفاده از سولفات آهن و آهک در تصفيه آب مقداری سختی آب را افزايش می دهد ولی خاصيت خورندگی در آب ايجاد نمی‌کند استفاده از سولفات آهن نسبت به آلوم مقرون به صرفه‌تر است ولی بهره برداری از سيستم بدليل عملکرد توسط دو ماده شيميايی مشکلتر خواهد بود.
سولفات آهن کلرزده شده و کلرورآهن سه ظرفيتی و آهک در تصفيه آب استفاده می‌شوند. يکی از معمول‌ترين موارد مورد استفاده کلرور آهن(Fecl3) می باشد که در محدوده PH ، ۴-۱۲ مناسب می باشد.
مزيت استفاده از منعقد کننده های آهن سه ظرفيتی عبارت از:
۱- انعقاد در تغييرات وسيع PH بين ۴-۹ امکان پذير است.
۲- عمل يكپارچه شدن ذرات و در نتيجه سنگينی و ته نشينی مواد سريعتر انجام می شود.
۳- در از بين بردن رنگ، طعم ، بو و مزه نا‌ مطبوع آب موثرتر واقع می شود.
سولفات آهن سه ظرفيتی در فرم و اشکال مختلف کريستال جامد، مايع و پودر قابل تهيه است. آهک هيدراته، کربنات سديم سيليس فعال و پلی الکتروليتها به عنوان مواد کمک انعقاد در تصفيه خانه آب استفاده می‌شود. آهک هيدراته با درصد خلوص ۷۰ درصد بصورت تغذيه خشک در دسترس می باشد. سيليس فعال عبارت است از سيليکات سديم که توسط اسيد سولفوريک، سولفات آلومينيوم، دی اکسيدکربن يا کلر فعال شده است. پلی الکتروليتها ممکن است آنيونی يا کاتيونی و يا آمفوتريك باشند. عموماً پلی الکتروليتها تحت نام و علائم تجاری در دسترس می باشد. از خاک رس و بنتونيت نيز بعنوان کمک منعقد کننده استفاده می شود.

اثرات بهداشتی مواد منعقد کننده
استفاده از مواد منعقد کننده در آب ممکن است اثرات سوء بهداشتی داشته باشد. همچنين مواد شيميايی مضر ممکن است از طريق توليد و استفاده پلی الکتروليتها به آب افزوده شود مانند آکريل آميد و اپن کلروهيدرنی که بايد مقادير آن کمتر از حداکثر مجاز باشد. برای کاهش غلظت اين گونه مواد در آب بايد در فرآيند آبگيری از لجن از برگشت آب لجن به آب خام جلوگيری کرد.

آزمايش جارتست
جهت مطالعه عمل انعقاد و تعيين ميزان مواد منعقد کننده و نيز انتخاب نوع مواد منعقد کننده و کمک منعقد کننده از آزمايش جارتست استفاده می‌شود. عكس شماره (7-1). در اين آزمايش مقدار و ميزان مواد شيميايی لازم جهت عمل انعقاد، مقدار PH مناسب و نيز مواد شيميايی مورد نياز تعيين می شود. روش کلی جارتست بصورت زير است:
1-تهيـﺔ شش نمونه يك يا دو ليتري از آب مورد نظر
2-براي هر نمونه ماده منعقد كننده يا كمك منعقد كننده مورد نظر اضافه مي شود.
3-عمل اختلاط سريع بوسيله همزن با سرعت زياد به مدت يك دقيقه انجام مي شود.
4-نمونه هاي مورد آزمايش با همزن با سرعت كم به مدت ده دقيقه مخلوط مي شود.
5-زمان ظهور لخته ها در هر يك از نمونه ها يادداشت مي شود و با توجه به نوع مواد مصرفي و PH و مواد كمكي مورد نياز براي تصفيه آب مورد نظر تعيين مي گردد.
استفاده از جارتست بهترين روش برای تعيين کدورت و پارامترهای اپتيمم (مقدار موثر مواد منعقد کننده،PH) زمان فلوکولاسيون و ضرورت استفاده از کمک منعقدکننده می باشد.
PH اپتيمم و غلظت منعقد کننده بستگی به خصوصيات و ويژگيهای آب خام دارد. تغييرات کيفيت آب خام و انتخاب بهترين عملکرد انعقاد تنظيم PH و غلظت و نوع مواد انعقاد کننده از طريق جارتست امکان پذير است. همچنين برای مقايسه انواع مختلف مواد منعقد کننده و غلظت مناسب تزريق مواد از اين روش استفاده می شود.
نمکهای آلومينيوم و آهن اسيدی بوده و PH كل بستگی به قليائيت آب دارد. افزايش قليائيت برای بهبود تشکيل فلوکها و همچنين برای کنترل PH از طريق افزودن مواد کمکی مانند آهک و خا کستر سودا انجام می شود.
درحين بهره برداری از يک تصفيه خانه، بهره بردار بطور تجربی می تواند با توجه به کدورت آب خام ورودی مقدار مورد نياز منعقد کننده برای حذف کدورت را مشخص نمايد.

اختلاط سريع
در حوضچه ها اختلاط سريع مواد شيميايي به آب اضافه شده و به سرعت با آب مخلوط مي‌گردد. معمولا" عمل اختلاط سريع از طريق بهم زني شديد هيدروليكي يا مكانيكي صورت مي‌گيرد. مدت اختلاط كمتر از 30 ثانيه توصيه شده است.
فلوكولاسيون (لخته سازي)
در حوضچه فلوكولاسيون شرايطي فراهم مي شود كه ذرات به يكديگر چسبيده و تشكيل فلوك دهند. زمان ماند براي تشكيل فلوكها 20 دقيقه بوده و سرعت عبور آب از حوضچه نبايد از 15/0 متر در دقيقه كمتر و از 45/0 متر در دقيقه بيشتر باشد. حوضچه هاي فلوكولاسيون و حوض ته نشيني بايد تا آنجا كه ممكن است نزديك يكديگر باشند. در حوضچه فلوكولاسيون از مخلوط كن پارويي يا تيغه اي كه به آرامي در آب مي چرخد استفاده مي شود. اين پاروها بطور افقي در جهت موازي يا متقاطع با جريان آب نصب مي شوند.
فلوكولاتور پارويي شامل يك محور با بازوهاي فولادي است كه بر روي محور يك سري پاروي تيغه اي چوبي يا فلزي نصب شده است. محور با سرعت كم (100-60) دور در ساعت باعث يك حركت بسيار ملايم در سيال مي‌گردد و در نتيجه سبب تصادم و نزديكي ذرات بهم خواهد شد. سرعت زياد در حوضچه فلوكولاسيون باعث شكسته شدن فلوكهاي تشكيل شده خواهد شد.

برگرفته ای ازگزارش تشريح روشهاي مختلف تصفيه آب نوشته مجتبي مجدآبادي

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

موضوعات مرتبط: کیفیت,خطوط آبرسانی,شبکه توزیع و تصفیه آب ، آب و آلودگی آب و آبیاری و منابع آب,حفاری ، آب سطحی,تصفیه,انتقال و خصوصیات ، آب زیرزمینی,تصفیه,انتقال و خصوصیات,چاه,قنات

برچسب‌ها: تصفیه آب , فرآیند تصفیه آب , جار تست , انعقاد

ادامه مطلب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

درحال مشاهده: فرآيند انعقاد و لخته سازی

فرآيند انعقاد و لخته سازی

لیست مطالب

آرشیو موضوعی

برچسب ها

صفحات مهم

لینک دوستان

پیوندها

نویسندگان

آخرین مطالب

آرشیو