منعقد کننده ها

در فرآینده ای تصفیه آب و پساب در خیلی از موارد مشکل ذرات کلوییدی هستند که بخاطر ابعاد کوچکتر از یک میکرون آن ها قابلیت جدا سازی با روش های مرسوم فیلتراسیون و ته نشینی را ندارند. هر چند برای حذف ذرات کمتر از یک میکرون می توان از انواع کارتیج فیلترها یا روش های پیشرفته فیلتراسیون همچون الترافیلتراسیون یا نانو فیلتراسیون استفاده کرد اما این فرآیندها فرآیندها ی بسایر هزینه بر و گرانی هستند و در بیشتر موارد توجیه اقتصادی ندارند. برای حذف این ذرات از فرآیند انعقاد و لخته سازی استفاده می شود. درفرآیند ته نشینی با توجه به تفاوت دانسیته ذرات جامد در آب،ذرات تحت میروی ثقلی ته نشین شده و آب شفاف در سطح بالای کلاریفایر خارج می شود. در عمل وجود ذرات بسیار ریز مانع عملکرد درست کلاریفایر شده و بعضی از ذرات برای ته نشین شدن زمان زیادی نیاز دارند. با استفاده از فرآیند انعقاد یا مواگولیشن ذرات بسیار ریز منعقد شده و تشکیل ذراتی بزرگتر می دهند و فرآیند ته نشینی تسریع می شود.

هدف از فرآیند انعقاد لخته سازی در واقع جدا سازی ذرات از سیال،مخصوصا ذراتی که قابلیت ته نشینی ندارند ،است.فرآیند انعقاد با افزودن مواد شیمیایی مناسب اتفاق می افتد.مواد شیمیایی افزوده شده با خنثی سازی بار سطحی روی ذرات در واقع آنها را نا پایدار کرده و باعث نزدیک شدن ذرات به یکدیگر می شوند. سپس در فرآیند لخته سازی این ذرات تجمیع شده و لخته ها را تشکیل می دهند.

در تئوری فرآیند انعقاد سازی بر اساس الکترسیته است، الکترسیته رفتار ذرات با بار مثبت یا منفی در جذب یا دفع یکدیگر است مانند دو بار همنام که یکدیگر را دفع و یا غیر همنام که یکدیگر را جذب می کنند.اغلب ذرات کلوئیدی موجود در آب ذراتی با بار سطحی منفی هستند که یکدیگر را دفع میکنند در نتیجه این ذرات به صورت پراکنده در آب میمانندو به حاطر دانسیته بسیار پایینی که دارند ته نشین نمی شوند. با فزودن مواد منعقد کننده این بار سطحی دافعه ،حذف شده و مانع از دفع ذرات توسط یکدیگر میشود. با خنثی شدن بار سطحی ذرات، بر اثر نیروی واندروالسی ذرات بدون بار به صورت طبیعی میل به نزدیکتر شدن به یکدیگر دارند و در این مرحله ذرات منعقد شده تشکیل می شوند. در ادامه با استفاده از مواد لخته ساز،ذرات منعقد شده به یکدیگر چسبیده و لختهه ای قابل ته نشینی را تشکیل می دهند.

انواع منعقد کننده ها:

منعقد کننده نمک های فلزی مانند آلوم و پلیمر های آکریل آمید هستند. پلیمرهای اکریل آمیدی به صورت کاتیونی ،آنیونی و خنثی در فرآیند انعقاد لخته ساری استفاده می شوند.

منعقد کننده ها به دو گروه منعقد کننده اصلی و منعقد کننده کمکی تقسیم می شوند. فرآیند انعقاد توسط منعقد کننده اصلی صورت میگیرد اما در بعضی از موارد برای تسریع در فرآیند لخته سازی از منعقد کننده کمکی (لخته ساز ) نیز استفاده می شود اما باید به این نکته توجه داشت که استفاده از مواد منعقد کننده کمکی ضروری نیست و ملزومات فرآیند و محدودیت ها این مهم را مشخص میکنند.

در جدول زیر تقسیم بندی منعقد کننده های اصلی و کمکی مختص برای تصفیه آب اشاره شده است.

Chemical Name	Chemical Formula	Primary Coagulant	Coagulant Aid
Aluminum sulfate (Alum)	Al2(SO4)3 · 14 H2O	X
Ferrous sulfate	FeSO4 · 7 H2O	X
Ferric sulfate	Fe2(SO4)3 · 9 H2O	X
Ferric chloride	FeCl3 · 6 H2O	X
Cationic polymer	Various	X	X
Calcium hydroxide (Lime)	Ca(OH)2	X*	X
Calcium oxide (Quicklime)	CaO	X*	X
Sodium aluminate	Na2Al2O4	X*	X
Bentonite	Clay		X
Calcium carbonate	CaCO3		X
Sodium silicate	Na2SiO3		X
Anionic polymer	Various		X
Nonionic polymer	Various		X