انعقاد و لخته سازی در تصفیه فاضلاب

در تصفیه آب و فاضلاب مراحل و روش های گوناگونی برای تبدیل آب و فاضلاب به آب سالم قابل مصرف وجود دارد و یکی از عواملی که با استفاده از مواد و روش های گوناگون نسبت به تصفیه آن اقدام می کنند کدورت است که ناشی از مواد معلق موجود در فاضلاب می باشد. موادی که  به اندازه های مختلف ریز و درشت در فاضلاب وجود دارند به دو شکل قابل ته نشین و غیر قابل ته نشین وجود دارند. اگر مواد غیر قابل ته نشینی باشند با روش انعقاد و لخته سازی آنها را در کف مخازن ته نشین می کنند و فاضلاب را صاف و شفاف می کنند.

در روش انعقاد و لخته سازی از موادی استفاده می‌شود که ذرات را به حالتی که قابل ته نشین شدن باشند، در می آورند و با سنگین شدن ذرات و ته نشینی آنها از فاضلاب حذف می کنند. انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب و فاضلاب (coagulation and flocculation) یکی از روش های قدیمی می باشد.

مراحل انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب و فاضلاب

روش انعقاد و لخته سازی در پکیج تصفیه فاضلاب در دو مرحله انجام می‌گیرد و شامل مراحل :

1. افزودن مواد منعقدکننده( کواگولاسیون)
2. مرحله دوم، لخته سازی(فلوکولاسیون)

است. ذرات کلوئیدی و معلقی که در فاضلاب در جریان هستند، اغلب دارای بار منفی هستند. در مرحله اول روش انعقاد و لخته سازی از مواد منعقدکننده استفاده می‌شود که که موجب بی‌بار شدن ذرات و از بین رفتن دافعه ذرات هم‌بار و جمع شدن ذرات می‌شود. برای انعقاد می‌توان از پلیمرهای زیر استفاده نمود:

• پلیمرهای با بار مثبت (کاتیونی)
• پلیمرهای با بار منفی (آنیونی)
• پلیمرهای بدون بار

پلیمرها موادی هستند که از واحدهای کوچک‌تری به نام مونومر تشکیل شده‌اند. واحدهای تشکیل‌دهنده پلیمرها نیز از نظر تعداد می‌تواند متفاوت باشد. پلیمرها می‌توانند از نظر بار و مقدار آن نیز با هم فرق داشته باشد و در انعقاد مواد هم نقش مهم و موثری دارند. این ترکیبات می‌تواند آنیونی، کاتیونی و یا غیریونی باشد. پلیمرها می‌توانند نقش موثری در روش انعقاد و لخته سازی فاضلاب داشته باشند و ذرات کلوئیدی را جمع و ته‌نشین نمایند.

ذرات کلوئیدی را خنثی می کنند. و نیروی هایی که موجب دور شدن ذرات از هم می شود  را خنثی کرده و ذرات را به هم متصل می کند. سولفات آلومینیوم سولفات فرو، کلرور فریک از انواع منعقد کننده ها می باشند.

بعد از مرحله انعقاد در تصفیه فاضلاب مرحله تولید لخته است  که می تواند با مکانیسمه و سیستمهای ای زیر انجام شود.

• اختلاط مکانیکی
• کانال های با دیواره ی آرام کننده
• سیستم های زلال سازی با راکتور های خاص
• لخته سازی تماسی (فیلتر شنی)
• ایجاد آشفتگی توسط واترجت یا هوای پخش شده

پلیمرها کمک منعقد کننده هستند و نه منعقذ کننده و بسیار گرانتر از منعقد کننده ها هستند و معمولااگر منعقد کننده جواب ندهد  در مقادیر بسیار کوچک کمک منعقد کننده هم اضافه میشود.

کاربرد روش انعقاد و لخته سازی

روش انعقاد و لخته سازی برای تصفیه فاضلاب صنعتی و حذف کردن فلزات سنگین بسیار کاربردی است. همچنین حذف مواد معلق که در فاضلاب های به ویژه در فاضلاب صنعتی وجود دارد با کمک این روش امکانپذیر است. این روش برای فاضلاب کارخانه های متعددی قابل استفاده است. مثلا روش حذف رنگ از پساب کارخانه های صنعت رنگ نمونه ای از استفاده این روش می باشد.

مهمترین عاملی  که موجب تشکیل لخته می شود، اختلاط کامل فاضلاب است به صورتی که هر چه مخلوط کردن بیشتر باشد برخورد ذرات به هم بیشتر شده و ایجاد لخته نیز بیشتر خواهد بود. سیستم های بافل دار که موجب افزایش جریان در یک سیستم می شود از عوامل ایجاد اختلاط در فاضلاب و افزایش ایجاد لخته در روش انعقاد و لخته سازی می شود. در فیلتر شنی نیز احتمال تماس بین ذرات زیاد می گردد و شرایط برای تولید لخته افزایش پیدا میکند. واترجت ها نیز توانایی تولید جریان آب پرفشار را دارد که بعد از برخورد در فاضلاب میزان اختلاط و تولید لخته را افزایش می دهد.

عوامل مؤثر در تصفیه فاضلاب به روش انعقاد و لخته سازی

عواملی که در تصفیه فاضلاب صنعتی  و شهری به روش انعقاد و لخته سازی موثر است می توان به پی اچ محیط فاضلاب ( اسیدی یا قلیایی بودن آن)، غلظت مواد و ترکیبات آلی موجود در فاضلاب، دمای آب، غلظت مواد و ترکیبات معدنی، غلظت مواد منعقد کننده اشاره نمود. در مورد پی اچ فاضلاب می توان مقداری را  مناسب دانست که مواد منعقد کننده در آب بهتر حل گردد و واکنش بهتری را نشان دهند. در روش انعقاد و لخته سازی  اگر مواد معدنی زیاد باشد نیاز به مواد منعقد کننده کمتر و با افزایش مواد آلی  مصرف منعقد کننده ها افزایش خواهد یافت. دمای بالای فاضلاب باعث افزایش سرعت واکنش ها در فاضلاب خواهد شد. با کمک آزمایش جار می توان  مقدار غلظت  مواد منعقد کننده را محاسبه نمود.

انواع سیستم های اختلاط در فرایند انعقاد و لخته سازی

یکی از روش های اختلاط در روش انعقاد و لخته سازی  استفاده از همزن  مکانیکی با دیوار های  آرام کننده می باشد در این سیستم برخورد ذرات بسیار خوب انجام می شود  و لخته سازی با شرایط درستی فراهم می شود. مخلوط شدن به صورت مکانیکی  به سه شکل وجود دارد یکی با محور عمودی که دارای تیغه های پروانه ای نیز می باشد، نوع دوم پدالی است که دارای محور افقی  یا عمودی می باشد. از روش های دیگر اختلاط می توان به مخزن های کانال با دیوار های آرام کننده اشاره نمود که به صورت افقی و یا عمودی هستند. سیستم هایی که  در پکیج های تصفیه به عنوان واحد زلال سازی شناخته می شود،  نقش مهمی در لخته سازی دارد. در فیلتر های شنی نیز ایجاد لخته از طریق تماس انجام می شود.

عوامل مؤثر بر قیمت در روش انعقاد و لخته سازی

از مهمترین عواملی که در قیمت تصفیه با این روش تاثیر گذار است مواد و تجهیزاتی است که از آنها استفاده می شود. مواد منعقد کننده شیمیایی دارای قیمت های متعددی است و البته نسبت به انعقاد های الکتریکی بسیار گران تر است به همین دلیل استفاده از روش های الکتریکی برای انعقاد و لخته سازی در حال افزایش می باشد. گروه مهندسین مهاب  به عنوان یک شرکت آب و فاضلاب دارای مهندسینی است که در زمینه ساخت انواع پکیج تصفیه فعالیت می کند.  انواع روش ها و مدل های تصفیه فاضلاب  تحت عنوان  پکیج های تصفیه آب و فاضلاب مهاب در اختیار صنایع مختلف و ارگان هایی که نیازمند تصفیه انواع فاضلاب هستند، توسط گروه مهاب قرار داده می شود.