اختلاط، انعقاد و لخته سازی
اختلاط، انعقاد و لخته سازی، از مراحل کلیدی در تصفیه آب است که برای حذف جامدات معلق، کلوئیدها و سایر ذرات معلق بسیار مهم هستند که در این مقاله به بررسی این فرآیند ها میپردازیم.
اختلاط
اختلاط فرآیندی است که توزیع یکنواخت مواد شیمیایی مانند منعقد کننده ها را در آب تضمین می کند. اختلاط موثر برای مراحل بعدی انعقاد و لخته سازی ضروری است تا این فرآیندها به صورت کارآمد انجام شود. اختلاط در سیستم ها توسط میکسرها در داخل تانک و راکتورها صورت میپذیرد.
انواع میکسر:
– میکسرهای مکانیکی: شامل میکسرهای پروانه ای، میکسرهای توربین و میکسرهای پارویی می باشد. آنها از انرژی مکانیکی برای مخلوط کردن آب و مواد شیمیایی استفاده می کنند.
– میکسرهای هیدرولیک: اختلاط از طریق انرژی خود آب جاری، اغلب با استفاده از وسایلی مانند پرش های هیدرولیک یا سرریزهای جریان شکاف حاصل می شود.
– میکسرهای استاتیک : دستگاه های بدون حرکتی هستند که در خطوط لوله نصب می شوند. همانطور که آب از طریق میکسر جریان می یابد، به چندین مسیر تقسیم می شود که به ترکیب مواد شیمیایی کمک می کند
ملاحظات طراحی :
– شدت اختلاط: شدت اختلاط با گرادیان سرعت (G) اندازه گیری می شود که برای اطمینان از توزیع مناسب بدون ایجاد مصرف بیش از حد انرژی باید به دقت کنترل شود.
– زمان نگهداری: مدت زمانی است که آب و مواد شیمیایی قبل از انتقال به مرحله بعدی در تماس هستند و بر راندمان فرآیند اختلاط تأثیر می گذارند.
انعقاد
انعقاد فرآیندی است که در آن مواد شیمیایی، معمولاً نمک های فلزی مانند سولفات آلومینیوم (آلوم) یا کلرید آهن، به آب اضافه می شوند تا ذرات کلوئیدی را بی ثبات کنند. این ذرات به طور معمول دارای بار منفی هستند و یکدیگر را دفع می کنند و از جمع شدن و ته نشین شدن آنها جلوگیری می کنند.
واکنش های شیمیایی:
– هنگامی که مواد منعقد کننده اضافه می شوند، بارهای روی ذرات را خنثی می کنند و به آنها اجازه می دهند به هم نزدیک شوند و لخته های میکرو را تشکیل دهند، فرآیندی که به عنوان انعقاد شناخته می شود.
-منعقد کننده های رایج :
آلوم (سولفات آلومینیوم)، کلرید آهن، سولفات آهن و پلیمرها. انتخاب منعقد کننده به شیمی آب و اهداف خاص تصفیه بستگی دارد.
– عوامل موثر بر انعقاد:
– pH: اثر منعقد کننده ها به شدت وابسته به pH است. به عنوان مثال، آلوم در محدوده pH 5.5 تا 7.5 بهترین عملکرد را دارد.
– قلیاییت: قلیائیت کافی در آب برای تسهیل تشکیل رسوبات نامحلول که به فرآیند انعقاد کمک می کند، ضروری است.
– دما : دماهای پایین تر می تواند واکنش های شیمیایی را کاهش داده و کارایی انعقاد را کاهش دهد.
– کمک های انعقادی: پلیمرها و سایر مواد شیمیایی ممکن است برای بهبود فرآیند انعقاد اضافه شوند، به ویژه هنگامی که با آب با کدورت کم سروکار داریم یا زمانی که تشکیل لخته سریع مورد نیاز است.
– یک روش آزمایشگاهی به نام jar testing معمولاً برای تعیین نوع بهینه منعقد کننده و دوز، تنظیم pH و شرایط لخته سازی استفاده می شود. این آزمایش فرآیندهای انعقاد و لخته سازی را برای یافتن بهترین شرایط درمان شبیه سازی می کند
لخته سازی
لخته سازی فرآیندی است که در آن ریز لخته های تشکیل شده در طول انعقاد به هم نزدیک می شوند تا از طریق اختلاط ملایم لخته های بزرگتر و قابل ته نشینی تشکیل دهند.
– مرحله 1 (تشکیل میکروفلوک): اختلاط ملایم ادامه دارد و ذرات کوچک ناپایدار را تشویق به برخورد و چسبیدن به هم می کند.
– مرحله 2 (رشد ماکروفلوک): اختلاط ملایم بیشتر باعث می شود که لخته ها بزرگتر و متراکم تر شوند و در فرآیند ته نشینی بعدی راحت تر ته نشین شوند.
– انواع لخته ساز:
– فلوکولاتورهای مکانیکی : از پاروها یا سایر وسایل متحرک برای ایجاد عمل اختلاط ملایم مورد نیاز استفاده کنید.
– فلوکولاتورهای هیدرولیک : برای دستیابی به اختلاط به حرکت کنترل شده آب از طریق بافل یا کانال ها تکیه کنید
ملاحظات طراحی :
– شدت اختلاط : گرادیان سرعت (G) در طول لخته سازی کمتر از زمان انعقاد است، معمولاً در محدوده 10 تا 75 s^-1.
– زمان نگهداری: مدت زمانی که آب در حوضه لخته سازی می گذراند به طور معمول 20 تا 30 دقیقه است که زمان کافی را برای رشد لخته ها فراهم می کند.
– اندازه و استحکام لخته: اندازه و استحکام لخته ها برای حذف کارآمد در فرآیندهای بعدی حیاتی است. لخته ها باید به اندازه ای بزرگ باشند که سریع ته نشین شوند اما نه آنقدر بزرگ که به راحتی از هم جدا شوند
Reference: Water Treatment Plant Design (McGraw-Hill Handbooks) by American Water Works Association, American Society of Civil Engineers
گروه تخصصی ملکاب اینجاست تا با استفاده از گروه ماهر و باتجربه خود با سابقه 25 سال کار در حیطه سیستم های اسمز معکوس و تصفیه آب، به شما در افزایش بهره برداری سیستم و جلوگیری از توقف کار و خسارت های اقتصادی و مالی کمک کند. برای دریافت مشاوره کافی است فرم زیر را پر کنید تا در اولین فرصت با شما ارتباط بگیریم. برای مشاهده مشتریان ما کافی است روی لوگوی بالا کلیک کنید 🙂