منعقد کننده یا کواگولانت

مواد منعقد کننده یا کواگولانت چیست؟

مواد منعقد کننده شیمیایی با نام کواگولانت نیز شناخته می شوند. کواگولانت در تصفیه آب و فاضلاب از اجزای کلیدی این فرآیندها به شمار می رود و به مواد جامد معلق می چسبد و آن ها را ته نشین می کند تا بتوان براحتی آنها را حذف کرده و فرآیند تصفیه انجام گردد.

برای پیشگیری از عدم انطباق و اضافه برداشت و همچنین کاهش هزینه مصرفی، انتخاب نوع و مقدار منعقد کننده بسیار مهم است. انتخاب مناسب و کاربردی منعقد کننده های شیمیایی می تواند برای موفقیت یک پروسه حیاتی باشد. از منعقد کننده ها برای بی نظمی تعلیق کلوئیدی و خنثی کردن مواد جامد معلق استفاده می شود. منعقد کننده های شیمیایی به دو دسته کلی منعقد کننده معدنی و منعقد کننده آلی (یا همان منعقد کننده پلیمری) تقسیم می شوند. هایپر صنعت فامکو انواع منعقد کننده شیمیایی از معتبرترین تولید کننده ها و برند های ایرانی و خارجی را به مشتریان عزیز ارائه داده و آنها را در انتخاب کواگولانت مناسب راهنمایی می نماید.

کاتالوگ معرفی مواد شیمیایی فامکو

کوآگولاسیون چیست؟

امروزه با رشد جمعیت و گسترش شهر نشینی استفاده از ذخایر آب زیر زمینی افزایش یافته که باعث آلودگی آب و زیست بوم ها شده است. انعقاد و لخته سازی از عوامل مهم در تصفیه آب به شمار می رود. مواد کلوییدی که باعث کدر شدن ظاهر آب می شوند را باید با روشی مناسب ازبین برد، تا آبی با کیفیت مطلوب و استاندارد تهیه شود. در کواگولاسیون، بار ذرات خنثی شده و پس از این مرحله، ذرات یکدیگر را دفع نمی کنند. در برخی موارد کواگولاسیون و فلوکولاسیون مکمل هم هستند. در انتها ذرات به خوبی از هم جدا می شوند.

فروش مواد منعقد کننده یا کواگولانت

وقتی از منعقد کننده ها یا کواگولانت ها صحبت می شود، یون های مثبت با والانس بالا مانند آلومینیوم و آهن مد نظر هستند. آلومینیوم به عنوان (آلومین) و آهن به عنوان FeCl₃ و همچنین می توان فرم نسبتا ارزان FeSO₄ را اعمال کرد، به شرط آن که در طول هوادهی به ⁺Fe³ اکسید شود. فرآیند انعقاد بسیار به دوز کواگولانت، pH، وغلظت کلوئید بستگی دارد. برای تنظیم pH سطح، Ca(OH)₂ به عنوان یک فلوکولانت استفاده می شود. دوزها معمولا بین 10 تا 90 میلی گرم، در ⁺Fe³ تفاوت دارند اما در هنگام استفاده از نمک، دوز بالاتری باید مصرف شود. در فرآیند انعقاد، بی نظمی کلوئیدها با افزودن مواد شیمیایی، خنثی می شود.

کواگولانت ها یا مواد منعقد کننده، معمولا دارای ولتاژی بالا هستند. نمک های کاتیونی شامل ⁺Al³ و ⁺Fe³ و ⁺Mg² و ⁺Na و غیره هستند. در واقع انعقاد اساسا یک فرآیند شیمیایی است. کواگولانت به عنوان ماده شیمیایی در فرآیند تصفیه پساب برای حذف جامدات، شفاف سازی آب، آهک زنی، ضخیم شدن لجن و آبگیری جامدات، مورد استفاده است. کواگولانت ها بار الکتریکی منفی روی ذرات را خنثی می کنند تا نیروهای باقیمانده از کلوئید ها را از بین ببرند. منعقد کننده های تصفیه آب از مولکول های بار مثبت تشکیل شده اند که وقتی به آب اضافه می شوند و مخلوط می شوند، خنثی سازی را انجام می دهند.

مرحله اول در طی عملیات انعقاد به عنوان کواگولاسیون معروف است. این مرحله از انعقاد در حالت اختلاط سریع صورت می گیرد. در این مرحله ماده کمک منعقد کننده و منعقد کننده ضمن افزوده شدن به آب بطور کامل و یکنواخت با عمل اختلاط سریع به صورت هیدرولیکی و یا مکانیکی در آب مخلوط می شوند. این مرحله جهت هیدرولیز سریع ماده منعقد کننده و بی بار کردن یا کواگولاسیون ذرات کلوئیدی انجام می شود. در این مرحله پتانسیل ذرات کاهش یافته و امکان نزدیک شدن ذرات به یکدیگر فراهم می شود. این مرحله معمولا ظرف مدت یک تا دو دقیقه انجام می شود.

فرآیند انعقاد

در فرآیندهای انعقاد سازی و لخته سازی، ذرات بسیار ریز کدورت (ابعاد کمتر از میکرون) و رنگ، به توده هایی بزرگ تبدیل می شوند، که حذف آن ها به روش های مختلف فیزیکی مثل ته نشینی، فیلتراسیون و غیره انجام می شود. انعقاد سازی و لخته گذاری پدیده های پیچیده ای هستند که هنوز هم کاملا شناخته نشده اند.

ذرات بسیار ریز کلوئیدی معلق در آب معمولا دارای بار الکتریکی منفی هستند. همانطور که می دانید ذرات بار منفی در کنار یکدیگر، نیروی دافعه ایجاد می کنند و در واقع ذرات پایدار می شوند. بنابراین مهم ترین گام برای درشت کردن ذرات، حذف دافعه الکتریکی و یا خنثی کردن آن است که منجر به برخورد ذرات به یکدیگر و تشکیل نیروی جاذبه می شود، که در واقع در این حالت ذرات ناپایدار می شوند و فرآیند انعقاد رخ می دهد. ذرات کوچک با ایجاد رسوب به طور موثری حذف نمی شوند؛ زیرا آنها به آرامی حل می شوند و ممکن است از طریق فیلتر عبور کنند. اما به علت داشتن بار منفی یکدیگر را دفع می کنند (مثل دو قطب شمالی یک آهنربا). در انعقاد، ما یک ماده شیمیایی مانند آلوم را اضافه می کنیم که بارهای مثبت را برای خنثی کردن بارهای منفی روی ذرات ایجاد می کند. سپس ذرات می توانند به هم بچسبند، ذرات بزرگتر را تشکیل دهند که راحت تر حذف شوند. پروسه انعقاد شامل افزودن مواد شیمیایی (به عنوان مثال آلوم) و سپس مخلوط کردن سریع برای حل کردن مواد شیمیایی و توزیع آن به طور مساوی در سراسر آب است.

انعقاد یک روش شیمیایی تصفیه آب است که معمولا قبل از رسوب گذاری و فیلتراسیون (به عنوان مثال فیلتراسیون شن و ماسه سریع) مورد استفاده قرار می گیرد تا توانایی یک فرایند تصفیه برای حذف ذرات را افزایش دهد و فرایندی است که برای خنثی کردن بار استفاده می شود و ذرات را با ایجاد پل به دام انداخته تا به صورت یک توده بزرگ شوند و در فیلتراسیون به دام بیفتند. هنگامی که بار خنثی می شود، ذرات کوچک معلق قادر به چسبیدن به هم می شوند. ذرات کوچکتر تشکیل شده هنوز هم آنقدر کوچک هستند که برای چشم غیر مسلح قابل مشاهده نمی باشند. انعقاد در چندین روش متفاوت است. کواگولانت ها مولکول هایی نسبتا کوچک هستند که سطوح ذرات را تغییر می دهند، تضعیف نیروهای منفذ اجازه می دهد تا ذرات به هم بچسبند. در حالی که فلوکولانت ها به طور کلی مولکول هایی به اندازه کافی بزرگ هستند که لایه های مرزی بین ذرات را پل می کنند. به علت این که فلوکولانت ها سطح ذره را تغییر می دهند، منعقد کننده ها می توانند به شکل ساختاری شبیه به اسپری کننده ها باشند و در شرایط مختلف شبیه پخش کننده ها عمل کنند. کواگولانت های پلی اتر یک رابطه قفل و کلیدی با سطح سیلیس کلوئیدی دارند که توسط پلیمریزاسیون اسید سیلیسیک تشکیل شده اند. آنها اثربخشی محدودی نسبت به دیگر مواد دارند. انعقاد فرایندی تعادلی با فلوکولاسیون است.

مکانیسم انعقاد سازی

مکانیسم فرآیند انعقاد سازی بر دو پایه است:

• برخورد ذرات: در واقع برخورد بین ذرات ناشی از نوع حرکت آن ها است که می تواند در اثر جنبش گرمایی، هم زدن مکانیکی و ته نشینی دیفرانسیلی صورت گیرد.
• نیروی جاذبه بین ذرات: در اثر حرکت ذرات، مولکول های با بار مخالف به هم جذب می شوند و می چسبند تا ساختار ناپایدار شود. این نیروی جاذبه ناشی از نیروی واندروالسی بوده که تحت تاثیر فاصله بین دو ذره هستند.

عوامل موثر بر انعقاد سازی

عوامل مختلفی بر انعقاد سازی هر ماده موثر است که شامل موارد زیر می باشد:

• pH محیط
• قلیایت آب مورد نظر
• غلظت کل مواد معلق در آب (کدورت)
• TDS
• دما
• مواد آلی موجود در آب

به جز مواد آلی موجود در آب، افزایش هر پارامتر باعث افزایش انعقاد سازی و راحت تر انجام شدن فرآیند لخته گذاری می شود. اگر مواد آلی موجود در آب زیاد شوند، از فرآیند انعقاد جلوگیری کرده و باعث کوتاه تر شدن محدوده pH می شوند.

انواع منعقد کننده ها

منعقد کننده ها به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند:

• منعقد کننده آلی
• منعقد کننده معدنی

منعقد کننده های معدنی و آلی یا ترکیبی از هر دو، به طور معمول برای تصفیه آب و حذف مواد جامد معلق استفاده می شوند. هنگامی که یک ماده منعقد کننده معدنی به آب حاوی سوسپانسیون کلوئیدی افزوده می شود، یون فلزی کاتیونی از منعقدکننده با لایه بار الکتریکی منفی کلوئیدها، بار را خنثی می کند. به همین ترتیب با یک منعقد کننده آلی نیز اتفاق می افتد. منعقد کننده های آلی (منعقد کننده پلیمری) به جز بار مثبت، اغلب از یک گروه آمین (⁺NH₄) متصل به ساختار خود تشکیل شده اند. نمونه هایی از انواع منعقد کننده ها شامل نمک های آلومینیوم، نمک های آهن و پلی الکترولیت ها می باشند.

منعقد کننده های آلی

در منابع آب معین، منعقد کننده های آلی برای جداسازی جامدات مناسب هستند. به طور کلی، هنگامی که ترکیب لجن مورد استفاده قرار می گیرد، منعقد کننده های آلی استفاده می شوند. انواع منعقد کننده های آلی شامل موارد زیر می باشند:

• پلی آمین: پلی آمین ها رایج ترین ماده شیمیایی مورد استفاده برای تصفیه آب هستند. این نوع از کواگولانت ها به تنهایی با خنثی کردن بار عمل می کنند و عمدتا به طور موثری آب خام را در نظر می گیرند. همچنین در تصفیه بسیاری از انواع فاضلاب موثرند.
• ملامین و فرمالدهید و تانن ها: این پلیمرهای جامد به طور مشابه با منعقد کننده های معدنی عمل می کنند، زیرا منعقد کننده نه تنها ماده کلوئیدی در آب، بلکه خودش را در معرض رسوب قرار می دهد. این رسوب ها به راحتی مواد آلی مانند روغن و گریس را جذب می کنند و معمولا به کاهش غلظت مواد معلق در آب منجر می شوند. انتخاب این کواگولانت به ویژه برای عملیات واحد که باعث تولید لجن های خطرناک مانند واحدهای DGF و IGF در پالایشگاه نفت می شود، مناسب است.

منعقد کننده معدنی

منعقد کننده های معدنی مقرون به صرفه و قابل اجرا برای طیف گسترده ای از آب و فاضلاب هستند. این منعقدکننده ها در آب خالص با کدورت کمتر، موثر هستند و اغلب این نوع آب را تصفیه می کنند، به ویژه زمانی که منعقد کننده های آلی نمی توانند. هنگامی که به آب اضافه می شوند، منعقد کننده های معدنی با قلیاها و هیدرات ها واکنش می دهند تا رسوبات هیدروکسیدهای فلزی (آلومینیوم یا آهن) را تشکیل دهند. اگرچه هیدروکسید فلزی در فرآیند تمیز کردن آب مفید است، اما این رسوبات وقتی به حجم کل لجن اضافه می شوند، باید آب را تصفیه و لجن را حذف کنند و همچنین سبب کاهش تراکم کلی و آبگیری لجن در مقایسه با رسوبات منعقد کننده های آلی می شوند.

• آلومینیوم سولفات (آلوم): آلومینیوم سولفات به صورت جامد پودری یا کریستالی سفید رنگ یافت می شود. آلوم به طور متوسط خطرناک و با اثرات بهداشتی و ویژگی های خوردگی (به دلیل خاصیت اسیدی شدید در حضور آب و رطوبت) مشابه موادی همچون اسید سولفوریک رقیق است. آلوم یکی از رایج ترین مواد شیمیایی و مواد منعقد کننده در تصفیه آب در جهان است.
• آلومینیوم کلرید: آلومینیوم کلرید با فرمول شیمیایی (AlCl₃) یک ترکیب معدنی و به صورت پودر جامد زرد رنگ است. حالت خالص این ترکیب سفید رنگ است. بطور کلی، کلرید آلومینیوم مشابه آلوم عمل می کند و معمولا انتخابی جایگزین برای آلوم است.
• پلی آلومینیوم کلراید (PAC) یا آلومینیوم کلروهیدرات (ACH): پلی آلومینیوم کلراید به عنوان ماده منعقد کننده ذرات معلق و ناخالصی ها، برای زلال سازی پساب و تصفیه فاضلاب های صنعتی استفاده می شود. همچنین استفاده از این ماده به دلیل کاهش لجن تولیدی و به دنبال آن، کاهش هزینه ها موثرتر است.
• فریک سولفات و فروسولفات: کار کواگولانت های آهن مشابه آلومینیوم است. فریک سولفات بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد اما فروسولفات معمولا در برنامه های کاربردی مورد استفاده قرار می گیرد که درآن یک عامل کاهش دهنده یا یون های محلول در آهن مورد نیاز است.
• فریک کلراید: به طور کلی فریک کلراید ارزان ترین منعقد کننده معدنی است، زیرا به عنوان ماده زائد ازعملیات تولید فولاد، تهیه می شود. با این حال، خطرناک ترین منعقد کننده معدنی است و استفاده از آن محدود به تجهیزات مجهز است که به راحتی کنترل می شوند.

مکانیسم کار منعقد کننده ها

هنگامی که یک ماده منعقد کننده به آب اضافه می شود، مقداری از آن برای تعدیل پتانسیل الکتریکی ذرات و مقدار دیگر با قلیایت آب ترکیب می گردد. (اگر قلیایت آب برای ترکیب با اسید تولیدی، کافی نباشد به آب مواد قلیایی می افزایند.)

کاربرد منعقد کننده یا کوآگولانت

• روشن شدن آب خام
• تصفیه فاضلاب
• تصفیه آب آشامیدنی
• تولید کاغذ
• پاک کردن رنگ
• معدن
• آبیاری لجن یا جامدات
• جداسازی و بازیافت نفت

سیستم کنترل تزریق مواد منعقد کننده در تصفیه آب

با افزایش تقاضا برای تامین کیفیت آب شرب، مدیریت کیفیت آب در کارخانجات تصفیه، نسبت به قبل برای تامین آب آشامیدنی و با کیفیت، مطلوب تر است. در چنین شرایطی، یک سیستم کنترل بازخورد برای تزریق منعقد کننده مجهز به جریان سنج، ایجاد شده است.

قاعده سیستم های تزریق کنترل کننده، روی کنترل بازخورد پایه بر اساس آلودگی آب تصفیه نشده در مقابل منحنی سرعت تزریق منعقد کننده از سوابق تزریق گذشته مشتق شده است. با این حال، سیستم های معمولی قادر به پاسخگویی نوسانات سریع در کیفیت آب خام نیستند و تمایل به تزریق بیش از حد منعقد کننده برای لخته سازی دارند. برای مقابله با این مسئله، سیستم کنترل تزریق منعقد کننده همراه کنترل خوراک با کنترل بازخورد با استفاده از جریان که با شرایط انعقادی ارتباط دارد، ترکیب می شود. این سیستم کنترل، تزریق را کاهش می دهد، بنابراین میزان تزریق انعقادی نیز کاهش می یابد.

فواید سیستم کنترل بازخورد

• کاهش مصرف کواگولانت از طریق بهبود کنترل تزریق و کاهش تزریق بیش از حد
• امکان عملکرد سیستم عملیات کارخانه (تزریق منعقد کننده) بدون استفاده از اپراتورها
• این سیستم را می توان برای هر دو مورد با استفاده از سولفات آلومینیوم و PAC استفاده کرد.
• باعث صرفه جویی در کار برای تست جار و کاهش حجم کار اپراتورها

لیست قیمت مواد منعقد کننده (کواگولانت)

با عرض پوزش، کلیه قیمت ها در حال بروزرسانی می باشد، لطفا جهت اطلاع از آخرین قیمت ها با بخش فروش تماس حاصل نمایید.