عملکرد پلی آلومینیوم کلرید در تصفیه آب

انواع مختلفی از مواد معلق و کلوئیدی در آب های سطحی وجود دارد که برای حذف این مواد در تصفیه خانه ها باید از منعقد کننده استفاده کرد. یکی از جدیدترین منعقد کننده ها پلی آلومینیوم کلراید است که با نام PAC نیز شناخته می شود.

در سال های اخیر، پلی آلومینیوم کلراید در صنعت تصفیه آب بسیار محبوب شده است و رقبای دیرینه خود، سولفات آلومینیوم و کلرید آهن را شکست داده است. این محبوبیت به این دلیل است که PAC دارای راندمان انعقادی بالایی است و در مقایسه با سایر مواد شیمیایی مورد استفاده در سیستم تصفیه دارای بالاترین محدوده کاربرد pH و دما است. امروزه این پلیمر به یکی از رایج ترین منعقد کننده های مورد استفاده در تصفیه آب و فاضلاب در اکثر کشورها از جمله انگلستان، آمریکا، فرانسه، کانادا، چین و ایتالیا تبدیل شده است.

چرا از پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب استفاده می شود؟
یکی از ویژگی های بارز این پلیمر در عملکرد آن خنثی سازی پایدار ذرات کلوئیدی است که شرایط مناسبی را برای انعقاد شیمیایی ذرات و در نهایت ناپایداری ذرات کلوئیدی ایجاد می کند. هنگامی که مخلوط در شرایط خوبی برای تثبیت ذرات معلق قرار گرفت، در حالی که محلول به آرامی در حال هم زدن است، زمان لازم برای انعقاد ذرات و در نهایت لخته سازی فراهم می شود.

در نهایت با عبور آب از حوضچه ته نشینی، ذرات جامد لخته شده و با ته نشینی از هم جدا می شوند. محدوده عملکرد پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب در pH بین 5 تا 9 و مناسب ترین محدوده عملکرد، pH خنثی، بین 6.5 تا 7.6 می باشد. این ماده با تشکیل یون های هیدروکسیل و پلیمرهای آنیونی چند ظرفیتی باعث تشکیل مولکول ها و ماکرومولکول های معدنی الکتریکی در آب و در نتیجه انعقاد و لخته شدن ذرات معلق می شود.

فرآیند انعقاد و لخته سازی چیست؟
در فرآیند انعقاد و لخته سازی، منعقد کننده های شیمیایی به آب، پساب یا فاضلاب اضافه می شود تا مواد آب اضافی مانند جامدات معلق، ذرات کلوئیدی و محلول های مختلف حذف شود. ذرات کلوئیدی مهمترین موادی هستند که باید در فرآیند لخته سازی حذف شوند. این ذرات در آب حل و ته نشین نمی شوند بلکه با آب مخلوط شده و در آن پراکنده می شوند. این ذرات بین 1 تا 100 نانومتر اندازه دارند و اغلب دارای بار سطحی هستند. وجود این بار سطحی حذف این مواد را دشوار می کند. اینجاست که منعقد کننده ها وارد عمل می شوند. یکی از مواد مورد استفاده برای این منظور پلی آلومینیوم کلراید است.

فرآیند انعقاد توسط پلی آلومینیوم کلرید:
برای حذف مواد کلوئیدی و ناخالصی های آب باید از دو مکانیسم استفاده کرد: درگیر شدن با لخته های رسوبی و تثبیت بارهای الکتریکی مواد. ذرات کلوئیدی در آب عمدتا دارای بار منفی هستند. نمک های آلومینیوم که چندین کاتیون را تشکیل می دهند به این مواد منفی متصل می شوند. نکته مهم در اینجا میزان منعقد کننده مصرفی است. باید به مقدار لازم استفاده شود و در غیر این صورت نتیجه معکوس می دهد. در نهایت، این ذرات توسط پلی آلومینیوم کلرید و احتمالا سایر مواد کمکی به یکدیگر متصل شده و ته نشین می شوند.

برخی از مزایای PAC هنگام استفاده در تصفیه آب و فاضلاب:
پلی آلومینیوم کلراید از دیرباز به عنوان ماده ای موثر و کارآمد برای تصفیه آب شهری، فاضلاب و پساب های صنعتی استفاده می شده است. ساختار این محصول از یون های آلومینیوم به شکل سولفات آلومینیوم تشکیل شده است. یکی از دلایل موثر استفاده از پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب، در دسترس بودن و مقرون به صرفه بودن آن است. سایر مزایای قابل توجه عبارتند از:

افزایش قدرت در رفع کدورت آب
محدوده عمل گسترده pH
مقرون به صرفه تر از سولفات آلومینیوم
عدم تغییر در بافت شیمیایی آب
کاهش pH برای آبی که خاصیت قلیایی کمتری دارد
نتیجه:
پلی آلومینیوم کلراید یک ترکیب معدنی است که به صورت پودر جامد زرد رنگ یافت می شود و یکی از مهمترین ترکیبات در صنایع تصفیه آب و فاضلاب می باشد. همانطور که می دانید استفاده از روش ها و موادی که می تواند کارایی تصفیه آب و فاضلاب را بهبود بخشد اخیرا مورد توجه محققان قرار گرفته است زیرا رعایت بهداشت در این زمینه بسیار مهم است.