مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آب شرط وجود حیات است. اکثر قریب به اتفاق واکنش های شیمیایی در محیط آبی صورت می گیرد ، آب بعلت پاره ای از خواص ویژه و اساسی ، نقش مهم ، و تنظیم کننده ای در طبیعت و زندگی انسان ها دارد . ناخالصی های معلق و کلوئیدی ، که در آب باعث ایجاد رنگ ، بو و طعم نامطبوع  می شوند ، لزوم تصفیه آب را مطرح می کنند ، این ناخالصی ها به کمک صاف کردن ، قابل رفع نیستند، لذا برای مصارف گوناگون ( آشامیدنی و صنعتی ) ، این عنصر حیاتی، نیاز به تصفیه دارد.

تقریبا، هر ماده ای در آب محلول است ، و این حلالیت به دما ، فشار، pH ، پتانسیلِ شیمیایی و غلظت نسبی دیگر موادِ در آب بستگی دارد ، در واقع آب یکی از مشهورترین حلال ها است.

انعـقـاد آب :

همانطوریکه گفته شد؛ وجود ناخالصی های معلق و کلوئیدی در آب ، با ایجاد رنگ ، بو و طعم نامطبوع ، لزوم  تصفیه آب را مطرح می کنند ، لذا روش انعقاد و لخته سازی برای حذف آنها استفاده می شود .

 طبق مشاهدات و نتایج آزمایش تعین نوع و میزان ماده منعقد کننده با استفاده از تست جار ، چنین برمی آید که افزودن یک ماده منعقد کننده به آب( در حین اختلاط ) ، باعث خنثی شدن بار ذرات کلوئیدی ( وغالب شدن نیروی واندروالس) می شود ، این ذرات با نزدیک شدن به هم ذرات درشت دانه و وزین تری ایجاد کرده ، و به کمک نیروی وزن خود ته نشین میشوند.

منعـقـد کننـده کمکی چیـست؟

 کمک منعقد کننده ها  اکثراََ مواد شیمیایی هستند که همراه با ماده منعقد کننده اصلی استفاده شده ، و با ایجاد پل بین ذرات ریز لخته حاصل از کار منعقد کننده ها آنها را به صورت لخته هایی درشت و سنگین تر در آورده و عمل ته نشینی را سرعت می بخشند.

اهمیت مواد کمک منعقد کننده:

- تشکیل ذرات و لخته های بزرگتر، محکمتر و بادوامتر

- تشکیل ذرات با قابلیت ته نشینی بیشتر

- جلوگیری از کاهش حرارت فرآیند انعقاد ( کاهش باعث کند شدن سرعت انعقاد میشود) .

- کاهش مقدار منعقد کننده اصلی

- کاهش مقدار لجن تولیدی

- کاهش قابل توجه مشکلات حمل و نقل و دفع لجن

- گسترش محدوده PH بهینه

- و ...

انـواع کمک منعـقـد کننـده ها :

منعقد کننده های کمکی بر سه نوع ( دسته ) هستند.

1- پلی الکترولیتها :

ملکولهای بسیار بزرگی هستند که وقتی در آب حل میشوند، یونهایی با بار الکتریکی زیاد تولید می کنند. این دسته از کمک منعقد کننده ها با توجه به خواص پلیمری و الکترولیتی خود میتوانند اندازه لخته ها را درشتر نمایند.

آنها خود به سه دسته ، کاتیونی ، آنیونی و غیر یونی تقسیم میشوند.

2- سیـلـیـس فعال :

این ماده را بعد از منعقد کننده اصلی به آب اضافه میکنند، افزودن سیلیس باعث محکم تر شدن پیوند بین ذرات شده، که به ما این امکان را میدهد که در محدوده وسیع تری ، عمل انعقاد را انجام دهیم.

3- عوامل وزنی :

یک عامل وزنی ماده ایست که وقتی به آب اضافه میشود، با تشکیل ذرات اضافی ،به عمل انعقاد و ته نشینی سرعت می بخشد. مثل: پودر کربنات کلسیم، پودر سیلیس و خاک رس.

  چند نمونه دیگر از کمک منعقد کننده های مورد استفاده در تصفیه خانه ها :

کربنات کلسیم :

در واقع یکی از عوامل وزنی بوده ، که علاوه بر تشکیل ذرات اضافی ، با تثبیتPH   آب و افزایش یونهای OH- نیز عمل انعقاد را بهبود می بخشد.

گاز کلر :

با از بین بردن مواد آلی موجود در آب ( که یک عامل ممانعت کننده انعقاد است ) به عمل انعقاد کمک می کند.

آهک هیدراته :

برای جبران کمبود قلیاییت محیط در حین انعقاد و از بین بردن Co2   و کاهش سختی آب.

شرح آزمایش :

وسایل لازم :

استوانه مدرج ، بشر ، دستگاه جارتست ، پیپت در حجمهای مختلف

مواد لازم :

نمونه مورد نظر ، ماده منعقد کننده اصلی ( سولفات آلومینیم یا آلوم ) ، کمک منعقد کننده (محلول پلی الکترولیت غیر یونی)

 روش کار :

ابتدا و بعد از اطمینان در مورد تمیز بودن ظروف مورد کاربرد  ، به وسیله بشر و استوانه مدرج نمونه را برداشته و درون هر یک از ظروف دستگاه جار یک لیتر از نمونه را ریخته  و زیر دستگاه قرار می دهیم ، سپس حجم ماده منعقد کننده مورد نظر را بوسیله پیپت مدرج برداشته (x  میلی لیتر، حد مطلوب ماده منعقد کننده بدست آمده از مرحله قبل ) و دستگاه را روی دور تند ( 100 دور در دقیقه ) قرار می دهیم . سپس بطور همزمان ماده منعقد کننده را به نمونه ها افزوده و به مدت یک دقیقه با اختلاط تند ادامه می دهیم . بعد از گذشت یک دقیقه از اختلاط ، دستگاه را روی دور کند ( 20 دور در دقیقه ) قرار داده و بلافاصله مقدارهای معین مواد کمک منعقد کننده را که قبلا به وسیله پیپت برداشته را با شروع دور کند بصورت همزمان به نمونه ها تزریق کرده و به مدت 15-20 دقیقه اختلاط با دور کند را ادامه می دهیم.

بعد از سپری شدن مدت زمان لازم (15 دقیقه) از اختلاط کند ، دستگاه را خاموش کرده و 25-30 دقیقه به نمونه ها زمان می دهیم تا لخته های تشکیل شده، کاملا ته نشین شوند. بعد از گذشت این مدت نمونه ها را از نظر مقدار کدورت باقی مانده با روش مقایسه چشمی ، مقایسه کرده و بهترین نتیجه را بعنوان مقدار (حجم) ماده منعقد کننده و کمک منعقد کننده گزارش می کنیم.

خلاصه :

استفاده از کمک منعقد کننده ها باعث ته نشین شدن بیشتر و بادوام تر لخته ها در مرحله لخته سازی ( انعقاد یا فلوکولاسیون ) شده ، که خود سبب کاهش موثر حجم حوضچه های لخته سازی در تصفیه خانه ها خواهد شد. به نوعی دیگر می توان گفت؛ در فرایند انعقاد ، تغییراتی در مرحله اختلاط ایجاد می شود تا لخته های تشکیل شده راحت تر در مرحله ته نشینی و صاف سازی ( فیلتراسیون ) قابل جدا شدن باشند، بدین منظور مطالعات پایلوتی ( با استفاده از تست جار ) برای تعیین شرایط  بهینه اختلاط ، با اضافه کردن مواد شیمیایی ، باید انجام گیرد.

مطالب تصادفی:

معرفی نرم افزار StormCad: - چهارشنبه هجدهم فروردین 1389
آموزش نرم افزار Land Development - سه شنبه هفدهم فروردین 1389
لجن فعال - سه شنبه هفدهم فروردین 1389
تولید و بررسی خواص کربن فعال - دوشنبه شانزدهم فروردین 1389
stream hydrology book - دوشنبه شانزدهم فروردین 1389

مرجع تخصصی آب و فاضلاب