یکی از مهم ترین موضوعات در فرایند تصفیه منعقد کننده ها در پکیج تصفیه فاضلاب است. تصفیه آب و فاضلاب با استفاده از مواد منعقد کننده از زمان های قدیم رواج داشته است. در اوایل سال ۲۰۰۰ قبل از میلاد، مصریان از ظروف اغشته شده به ذرات بادام برای شفاف سازی آب رودخانه استفاده می کردند. استفاده از زاج به عنوان منعقد کننده توسط رومیان در حدود سال ۷۷ پس از میلاد نیز رواج داشته است. تا سال ۱۷۵۷، زاج برای انعقاد در تصفیه آب شهری در انگلستان استفاده می شد.
منعقد کننده ها در پکیج تصفیه فاضلاب یکی از مهم ترین مراحل تصفیه است. زیرا محدودیت های نظارتی برای کدورت آب تصفیه شده از ۰.۱ به ۰.۳ کاهش یافته است.
انعقاد نیز در عملیات تصفیه فاضلاب مهم است. یک مثال رایج حذف شیمیایی فسفر و نمونه دیگر، درپکیج تصفیه فاضلاب، عملکرد شیمیایی افزایش تصفیه اولیه برای کاهش مواد جامد معلق و بارهای آلی از زلال‌کننده‌های اولیه است.
منعقد کننده ها
انعقاد کننده های فلزی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند به دو دسته کلی تقسیم می شوند: آنهایی که بر پایه آلومینیوم و منعقد کننده های آهن هستند. منعقد کننده های آلومینیوم شامل سولفات آلومینیوم، کلرید آلومینیوم و آلومینات سدیم است.
دسته دوم شامل سولفات آهن، سولفات آهن، کلرید آهن و سولفات کلرید آهن هستند. سایر مواد شیمیایی مورد استفاده به عنوان منعقد کننده شامل آهک هیدراته و کربنات منیزیم است.
اثربخشی منعقد کننده های آلومینیوم و آهن عمدتاً از توانایی آنها در تشکیل کمپلکس های چند هسته ای چند بار با ویژگی های افزایش یافته جذب ناشی می شود. ماهیت کمپلکس های تشکیل شده توسط pH سیستم کنترل می شود.
هنگامی که این مواد به آب اضافه می شوند، یون های فلزی (Al و Fe) به سرعت اما به شیوه ای کنترل نشده هیدرولیز می شوند و مجموعه ای از گونه های هیدرولیز فلز را تشکیل می دهند. کارایی اختلاط سریع، pH و دوز منعقد کننده تعیین می کند که کدام گونه هیدرولیز برای تصفیه موثر است.
منعقد کننده های توسعه یافته
این مواد عبارتند از :
کلروهیدرات آلومینیوم، پلی آلومینیوم کلرید، پلی آلومینیوم کلرید سولفات، پلی آلومینیوم کلرید سیلیکات و اشکال پلی آلومینیوم کلرید با پلیمرهای آلی. اشکال آهن شامل سولفات پلی فریک و نمک های آهن با پلیمرها می باشد.
مزایای منعقد کننده های معدنی
مزایای اصلی این دسته این است که می توانند به طور موثر در محدوده وسیعی از pH و دمای آب خام عمل کنند. آنها نسبت به دمای پایین آب حساسیت کمتری دارند. دوزهای کمتری برای دستیابی به اهداف تصفیه آب مورد نیاز است. باقیمانده های شیمیایی کمتری تولید می شود. و کلرید یا سولفات باقیمانده کمتری تولید می‌شود که در نتیجه TDS آب نهایی کمتر می‌شود. آنها همچنین پسماندهای فلزی کمتری تولید می کنند.
حذف مواد آلی طبیعی
مواد آلی طبیعی (NOM) معمولاً با مواد هیومیک ناشی از پساب آبی مواد چوبی ، محلول مواد حاصل از فرایند تخریب در چوب در حال پوسیدگی و محلول مواد آلی خاک همراه است. این مواد به چند دلیل متضرر هستند:
آنها تمایل به تغییر رنگ آب دارند. آنها به عنوان وسیله ای برای انتقال مواد سمی و میکرو آلاینده ها از جمله فلزات سنگین و آلاینده های آلی عمل می کنند. و با کلر واکنش می دهند و محصولات جانبی سرطان زا را تشکیل می دهند.
حذف پاتوژن
قانون تصفیه آب سطحی EPA ایالات متحده مستلزم حذف یا غیرفعال کردن ژیاردیا ۹۹.۹ درصد (۳-log) و حذف حداقل ۹۹ درصد (۲-log) Cryptosporidium است. تصفیه خانه های آب با طراحی و بهره برداری مناسب، با انعقاد، لخته سازی، ته نشینی و فیلتراسیون، اعتبار حذف ۲.۵ لاگ برای ژیاردیا اختصاص داده شده است. و تنها ۰.۵ لگاریتم غیرفعال می شود که با ضد عفونی به دست می آید.
حذف مواد معدنی
عملیات انعقاد می تواند در برخی موارد برای حذف مواد معدنی مفید باشد. نمونه‌هایی از کاربردهای موفق کاهش مس و جیوه از پساب‌های فاضلاب است. دو کاربرد که در زیر با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار گرفته اند، حذف آرسنیک و فلوراید در تصفیه آب آشامیدنی است.
حذف آرسنیک
آرسنیک یک عنصر سمی رایج است . قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آرسنیک برای سلامتی مضر است. سازمان بهداشت جهانی در سال ۱۹۹۳ حد مجاز آرسنیک برای آب آشامیدنی را از ۵۰ میلی گرم در لیتر به ۱۰ میلی گرم در لیتر کاهش داد. در ایالات متحده، از زمان تصویب قانون آب آشامیدنی ایمن در سال ۱۹۷۶، حداکثر غلظت مجاز آرسنیک در آب آشامیدنی ۵۰ میلی گرم در لیتر بود. در سال ۲۰۰۲ این حد به ۱۰ میلی گرم در لیتر کاهش یافت. برخی از ایالت ها ممکن است محدودیت های آرسنیک را زیر حد فدرال اتخاذ کنند. به عنوان مثال، ایالت نیوجرسی در سال ۲۰۰۵ برنامه ای را برای اتخاذ محدودیت ۵ میلی گرم در لیتر اعلام کرد و به نظر می رسد ایالت کالیفرنیا محدودیت آرسنیک را حدود ۴ میلی گرم در لیتر در نظر می گیرد.
حذف فلزات سنگین در پکیج تصفیه فاضلاب
مطالعه بیشتر