مواد شیمیایی بهسازی آب چه موادی هستند؟ متاسفانه در حال حاضر به دلیل عدم شناخت و یا آگاهی مردم از میزان آسیب‌پذیری منابع آبی، اجازه می‌دهند تا آلاینده‌ها، مواد مضر شیمیایی و صنعتی وارد منابع آبی به خصوص آب‌های زیرزمینی شوند. از طرفی پساب‌ها و فاضلاب‌های خانگی و صنعتی دارای ترکیبات آلی پایدار، چربی‌ها و روغن‌ها، مواد پاک کننده و … هستند و در صورتی که تصفیه نشوند، منابع آبی و زیستی دیگر را آلوده می‌سازند.
وجود این ناخالصی‌ها در آب علاوه بر آلودگی منابع آبی، می‌توانند باعث ایجاد مشکلاتی مانند خوردگی تجهیزات انتقال آب شوند و فرآیند انتقال آب را با مشکل مواجه سازند. از آنجا که این ناخالصی‌ها مشکلات عمده‌ای را به وجود می‌آورند، برای بهسازی آب از روش‌هایی جهت حذف و کنترل این مواد بهره می‌گیرند که در ادامه به آنها اشاره خواهد شد.
شفاف سازی آب با کمک مواد شیمیایی بهسازی آب
شفاف سازی آب، فرآیندی است که طی آن کیفیت آب برای تزریق و تخلیه بهتر، دستخوش تغییراتی می‌شود تا با افزایش این کیفیت، فرآیند انتقال بهتر صورت گیرد. در شفاف سازی آب به یکسری مواد شیمیایی نیاز است تا به کمک آنها، ذرات معلق و همچنین روغنی به حالت انعقاد و لخته درآیند و به این ترتیب بتوان آنها را به راحتی از آب جدا کرد. برای جدا کردن این ذرات از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت.
از بین بردن ذرات معلق در آب به کمک الکترولیز
در روش الکترولیز، بسیاری از ذرات کلوئیدی و معلق در آب حذف می‌شوند. روش کار به این صورت است که جریان الکتریسته را بین ورقه‌های آلومینیوم و آهن موجود در امولوسیون، عبور می‌دهند. جریان الکتریسته بین ورقه‌ها سبب می‌شود تا ذرات موجود بین آنها دارای بار مثبت شوند. وجود یونهای مثبت به عنوان مواد شیمیایی بهسازی آب، باعث می‌شوند که به ذرات با بار منفی بچسبند و در نتیجه به صورت لخته رسوب نمایند. رسوب شدن این ذرات تا حد زیادی باعث شفاف شدن آب می‌شود.
حذف ذرات معلق در آب به روش اولترافیلتراسیون
در این روش از فیلترهایی تو خالی استفاده می‌شود. این فیلترهای پروپیلنی مانع از ورود ذرات معلق به آب می‌شوند. روش اولترافیلتراسیون همچنین سختی آب را نیز کاهش می‌دهد و آب را تا 99 درصد تمیز و شفاف می‌کند.
استفاده از مواد شیمیایی بهسازی آب برای حذف ذرات معلق
یکسری از مواد پلیمری هستند که باعث انعقاد سریع ذرات آلی و غیرآلی معلق در آب می‌شوند. موادی مانند پلی آلومینیوم کلراید، پلی فریک سولفات، سولفات آلومینیوم و فرو سولفات از جمله این مواد شیمیایی هستند که تحت عنوان منعقد کننده ذرات موجود در آب استفاده می‌شوند.
در تصفیه و بهسازی آب و فاضلاب، معمولا پلی الکترولیت‌ها یا کواگولانت‌ها و پلی آکریل‌آمیدها نیز زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما پلی الکترولیت‌ها اغلب به صورت کواگوالانت ثانویه در شفاف سازی و بهسازی آب شرکت می‌کنند. اغلب پلی الکترولیت‌ها قابلیت حل شدگی در آب را دارند. این مواد معمولا دارای بار مثبت، منفی و یا به صورت خنثی هستند که باعث می‌شوند ذرات معلق، چه به صورت جامد و چه در فاز مایع که بار مخالف دارند را به سمت خود بکشند و به آنها متصل شوند. این اتصال باعث می‌شود تا ذرات روغنی منعقد شده و ذرات معلق جامد موجود در آب به صورت توده در آیند. تشکیل این لخته‌ها وتوده‌ها که حجم بزرگی دارند، کمک می‌کند تا سریع‌تر و بهتر از آب جدا شوند.
کواگولانت‌های معدنی شامل آلومینیوم، آهن و نمک‌های مس است که برای رسیدن به فاز عملیاتی به تنظیم PH محلول نیاز دارند. برای مثال می‌توان به کواگولانت‌های آلومینیوم و آهن به عنوان مواد شیمیایی بهسازی آب اشاره کرد که هر کدام به ترتیب به PH بین 6 تا 7 و دیگری به PH بین 5 تا 11 نیاز دارند. استفاده بیش از حد از این ترکیبات باعث ایجاد مواد نامطلوبی می‌شود که می‌توانند دستگاه‌های کنترل و نظارت را با مشکل مواجه سازند. از این جهت برای بهسازی آب، استفاده از پلیمرهایی مانند کیتوزان جایگزین شده است.
پلی الکترولیت چیست؟
پلی الکترولیت‌ها مواد پلیمری آلی هستند که قابلیت حل شدن در آب را دارند. این پلیمرهای دراز زنجیر که بر پایه پلی آمید و پلی آکریل‌آمید هستند و وزن مولکولی بالایی دارند، به عنوان منعقد کننده و تسریع کننده فرآیند ته‌نشینی مواد جامد و کلوئیدهای موجود در آب استفاده می‌شوند. این مواد دارای بار الکتریکی هستند. وجود زنجیرهای دراز مولکولی و همچنین بار الکتریکی پلی الکترولیت‌ها، باعث ایجاد لختگی در ذرات معلق در آب می‌شود. در فرآیند بهسازی آب از دو نوع پلی اکترولیت استفاده می‌شود که در ادامه به آن اشاره خواهیم کرد.
- پلی الکترولیت به صورت کواگولانت پلیمری که دارای بار مثبت است و وزن مولکولی کمی دارد.
- پلی الکترولیت به صورت فلوکولانت پلیمری که ممکن است به صورت خنثی باشد و یا اینکه بار مثبت یا منفی داشته باشد، این پلی الکترولیت دارای وزن مولکولی بالایی است.
مهار پوسته
وقتی که آب بر اثر حرارت در سیستم تصفیه و بهسازی آب، بخار می‌شود و به حرکت در می‌آید، از نظر دمایی، فشار و ترکیب اجزا دچار تغییراتی می‌شود. زمانی که فشار و دما تغییر یابد، انحلال مواد شیمیایی موجود در آب نیز دچار دگرگونی می‌شود درنتیجه باعث ایجاد پوسته و یا رسوب در سیستم می‌گردد. با توجه به نوع آب موجود در سیستم بهسازی آب، پوسته‌های مختلفی ممکن است در خطوط لوله، سیستم کنترل، پمپ‌ها و برخی تجهیزات دیگر تشکیل شوند که باید متناسب با آنها مواد شیمیایی بهسازی آب را انتخاب کرد.
تشکیل رسوبات در سیستم بهسازی آب باعث خوردگی، آلودگی و گرفتگی تجهیزات این نوع سیستم‌ها می‌شود. این مشکلات بازدهی و کارایی تجهیزات را تحت تاثیر قرار می‌دهد و راندمان سیستم را پایین می‌آورد. کاهش بازدهی با افزایش مصرف انرژی و هزینه‌های جانبی این سیستم‌ها همراه است، زیرا علاوه بر مصرف انرژی، در بلند مدت هزینه تعمیرات تجهیزات را نیز افزایش می‌دهد. رسوباتی که تاکنون در سیستم‌های بهسازی آب بسیار مشاهده شده‌اند، شامل پوسته‌های کربنات، سولفات، فسفات، سیلیکا، اکسید، سولفید، آمونیوم و ترکیب‌های سیلیکاتی- فلزی هستند.
چگونه تمایل به تبلور و پوسته گذاری سنجیده می‌شود؟
روش‌های مختلفی برای تعیین تمایل به پوسته‌گذاری در سیستم‌های آبی وجود دارد. این روش‌ها در تعیین محدوده شرایط ایجاد پوسته کاربرد دارند. پس از تعیین میزان تمایل به پوسته‌گذاری، ترکیبات شیمیایی مختلفی برای جلوگیری از تشکیل رسوب و پوسته وارد سیستم می‌شود. روش‌های ساده‌ای که در تعیین تمایل به رسوب‌گذاری در سیستم‌های آبی استفاده می‌شود در ادامه بیان خواهند شد.
1- اندیس لانژلیه
2- اندیس ریزنار
3- اندیس پوکوریوس
مواد شیمیایی بهسازی آب قابل استفاده در جلوگیری از پوسته گذاری
مواد شیمیایی پوسته‌زدا یا ضد رسوب، موادی هستند که برای از بین بردن رسوبات معدنی و آلی از سطوح تجهیزات و سیستم‌های مختلف استفاده می‌شوند و یا اینکه سرعت رسوب‌گذاری را کاهش می‌دهند. این مواد شیمیایی با ترکیبات رسوبی واکنش داده و آنها را به صورت محلول در می‌آورند و همچنین رسوبات را نیز باز می‌کنند. انتخاب رسوب‌زدا به نوع پوسته یا رسوب بستگی دارد، از طرفی عوامل موثر بر سیستم مانند دما و فشار نیز در این انتخاب موثر هستند. مهم‌ترین رسوب‌زداها به عنوان مواد شیمیایی بهسازی آب، شامل انواع کیلانت‌ها، پلی آکریلات‌ها، فسفونات‌ها و پلی فسفات‌ها هستند.
مواد شیمیایی مورد استفاده در دستگاه تصفیه آب صنعتی
در دستگاه تصفیه آب صنعتی از برخی مواد شیمیایی جهت تصفیه آب صنعتی استفاده می‌شود که از جمله آنها می‌توان به ضد رسوب‌ها، کلر، ضد کلر و منعقد کننده‌ها اشاره کرد که در ادامه با برخی از آنها بیشتر آشنا خواهیم شد.
ضد رسوب‌ها
یکی از مواد شیمیایی ضروری که باید در تمام دستگاه‌های تصفیه استفاده شود، ضد رسوب‌ها هستند که انواع مختلفی دارند. هدف اصلی از تزریق این ماده شیمیایی، جلوگیری از تشکیل رسوب در برخی فیلترها است. از مهم‌ترین ضد رسوب‌ها می‌توان به آنتی اسکالانت فلوکن 260 اشاره کرد.
اسیدها
اسیدها یکی ازمواد شیمیایی بهسازی آب هستند که در دستگاه تصفیه آب صنعتی به منظور اسیدشویی استفاده می‌شوند، در واقع آنها برای شست‌وشو و حذف مواد رسوبی کارایی دارند. برای استفاده از ماده اسید، باید براساس برگه مشخصات فنی دستگاه، ماده اسید را انتخاب کرد تا خسارتی به تجهیزات آن وارد نشود.
قلیاها
قلیاها موادی هستند که برای حذف رسوبات معدنی و گل‌و‌لای کاربرد دارند. برای استفاده از قلیای مناسب نیز باید به برگه مشخصات فنی دستگاه مراجعه فرمایید، نوع رسوب ایجاد شده را شناسایی کنید و سپس با مشورت یک کارشناس امور تصفیه آب صنعتی، نسبت به انتخاب قلبای مناسب اقدام نمایید.
کلر
ماده شیمیایی کلر جهت ضدعفونی و آفت‌کشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کلر در ابتدا و انتهای دتسگاه تصفیه آب تزریق می‌شود تا از ورود آلودگی به دستگاه جلوگیری کند و در صورتی که آلودگی وارد شده باشد، در قسمت پایانی از بین برود. البته استفاده از کلر برای برخی از تجهیزات دستگاه تصفیه آب صنعتی مضر است و به همین جهت، قبل و بعد از ورود آب به دستگاه، فرآیند کلر زدایی توسط مواد شیمیایی بهسازی آب مانند ضدکلر و یا کربن فعال انجام می‌شود.
مواد منعقد کننده؛ مواد شیمیایی بهسازی آب
ذرات معلق در آب که دارای بار الکتریکی نیز هستند از جمله مشکلات عمده در فرآیند تصفیه آب به حساب می‌آیند، زیرا این ذرات اغلب دارای بار یکسان هستند و به همین علت در آب پخش می‌شوند. ذرات لخته‌ساز، یکی دیگر ازمواد شمیایی بهسازی آب هستند که بار مخالف ذرات معلق را دارند و به همین علت ذرات معلق را به خود جذب می‌کنند و باعث عمل لخته سازی می‌شوند. از جمله این مواد می‌توان به پلی آکریل آمین، پلی آلومینیوم کلراید و سولفات آلومینیوم اشاره کرد.
ضدکلر
ضدکلرها موادی هستند که اغلب در تاسیسات برج‌های خنک کننده، بویلرها، دیگ‌های بخار و … برای انجام فرآیند رسوب‌زدایی استفاده می‌شوند. با این حال، در فرآیند تصفیه آب نیز برای زدودن رسوب‌ها در دستگاه تصفیه استفاده می‌شوند.
جمع‌بندی
فرآیند بهسازی آب به چند روش انجام می‌شود که یکی از این روش‌ها استفاده از مواد شیمیایی است. اما خود این مواد نیز بر اساس روش‌های شفاف سازی و مهار پوسته مورد استفاده قرار می‌گیرند، در واقع هر کدام از آنها در مرحله‌ای خاص و با دلایل معلوم به آب اضافه می‌شوند تا فرآیند بهسازی آب به صورت بهینه انجام شود. یکی از محصولات ما در تدارک صنعت کاغذ کرمان مواد شیمیایی جهت تصفیه آب است، برای اطلاعات بیشتر در این زمینه با ما تماس بگیرید.
