ما هي المواد المخثرة للمياه. الندف والتخثر. من يصنع أفضل المواد المخثرة: الإنتاج والتوزيع

طرق التخثر متقنة للغاية وتستخدم على نطاق واسع في العديد من محطات معالجة المياه. في الوقت نفسه ، يؤدي استخدام مواد التخثر إلى مشاكل مائية إضافية يجب القضاء عليها بطرق العلاج الأخرى:

  • زيادة العكارة
  • كفاءة منخفضة في إزالة المواد العضوية الذائبة ؛
  • تركيز عال من الألمنيوم المتبقي.

للقضاء على العديد من أوجه القصور في طريقة التخثر ، فإن كاشف أوكسي كلوريد الألومنيوم ( أوهها) ، والذي يستخدم في معالجة المياه ليحل محل كبريتات الألومنيوم التقليدية ( SA) - Al₂ (SO₄) ₃. صيغة أوكسي كلوريد الألومنيوم في نظرة عامةيشبه:

الن (OH) م Cl 3n-m

تطبيق أوكسي كلوريد الألومنيومكمخثر لا يسمح فقط بتقليل كمية الكاشف ، ولكن أيضًا تحسين جودة المياه النقية بشكل كبير. يتم ملاحظة أقصى كفاءة لـ OCA عند تلوين المياه العكرة ، مع مؤشرات على مقياس الألوان من 30-50 درجة ؛ وكذلك في الفترة الباردة من العام ، حيث يتباطأ معدل التخثر.

تطبيق كبريتات الألومنيومأكثر فائدة لمعالجة المياه ذات العكارة المنخفضة ومحتوى الملح المنخفض. ليس من العملي استخدام أوكسي كلوريد الألومنيوم لهذا النوع من معالجة المياه.

يعود سبب الاختلاف في الكفاءة في تنقية المياه باختلاف مؤشرات اللون والعكارة إلى أن استخلاص الملوثات منها يحدث بطرق مختلفة.

تعتمد كفاءة وسرعة عملية إزالة لون الماء عن طريق التخثر على الخصائص التالية:

  • درجة الحرارة،
  • تكوين الأس الهيدروجيني والأيوني ،
  • تعليق محتوى المسألة ،
  • تركيزات الجسيمات الغروية والمواد العضوية المذابة حقًا.

على الرغم من أن رد فعل البيئة ، قيمه الحامضيه، يلعب دورًا مهمًا في مسار العمليات الفيزيائية والكيميائية لتنقية المياه ؛ في ظروف محطات معالجة المياه ، لا يتم رصد هذا المؤشر أبدًا تقريبًا. يتم التحكم في مؤشر الأس الهيدروجيني فقط ضمن معايير SanPiN للمياه. لا يتم تغيير ومراقبة رد فعل البيئة لمراقبة الظروف المثلى لتدفق عمليات التخثر في محطات التشغيل.

يمكن الإشارة إلى تقدم التفاعل بواسطة درجة التفككهيدروكسيد الألومنيوم ، والذي يكون في حده الأدنى في بيئة قريبة من المحايد (درجة الحموضة 6.5-7.5). الجسيمات الغروية لهيدروكسيد الألومنيوم في مثل هذه البيئة محايدة (لا تحمل شحنة).

عند تنفيذ عمليات التبييض والتصفية باستخدام كبريتات الألومنيوم ، فإن قيم الأس الهيدروجيني المثلى التي يتشكل عندها هيدروكسيد الألومنيوم وترسبه هي 6.7-7.0. بالنسبة لمثل هذا الوسيط ، فإن عمليات الامتصاص والتجميع متأصلة. يحدث تجمع الجسيمات الغروية ذات الأصل العضوي والمعلقات المعدنية في رقائق بمشاركة الهيدروكسيد ، الذي يلعب دور الموثق.

شدة التلبديعتمد أيضًا على قيمة الرقم الهيدروجيني - حيث يؤثر محتوى أيونات الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد في المحلول على بنية المواد - منتجات التحلل المائي.

في بيئة بها تعدد ألومنيوم الأس الهيدروجيني:

تحتوي هذه المواد على شحنة موجبة كبيرة ، مما يؤدي إلى امتصاصها على سطح الجسيمات الغروية بشحنة سالبة. تصبح هذه الخاصية مهمة لتقليل لون الماء. إذا سارت عمليات التخثر في هذا الاتجاه ، فعند الرقم الهيدروجيني> 7 ستتدهور جودة تلون الماء. قيم الأس الهيدروجيني المثالية للوسط مع الحفاظ على جودة التنظيف هي 5-6.

تتميز آليات تخثر الدبال العضوي بسمات مشتركة مع عمليات التنقية من المواد المعدنية ، ولكن مع بعض الاختلافات.

المياه الطبيعية برقم هيدروجيني 5-8 ، عند معالجتها بمخثر (كبريتات الألومنيوم) ، تظهر العمليات التالية:

  • آلية تجلط الدم المعادل: في هذه الحالة ، يتم دمج مركبات الألومنيوم المذابة ، والتي لها شحنة موجبة ، مع جزيئات ملوثة سالبة الشحنة. تتخثر جزيئات الدبال حيث تتفاعل مجموعتها الوظيفية سالبة الشحنة (الفينولية ، الكيتون ، الكربوكسيل) مع الجسيمات الإيجابية - مركبات الألمنيوم المائية. يحدث تكوين معقد بوليمري.
  • آلية التقاط التخثر. وفقًا لهذه الآلية ، تقل التعكر بسبب امتزاز منتجات التحلل المائي المتخثر على سطح الجزيئات المعدنية. هناك تحييد لشحنات الأيونات ، وانخفاض في قوى التنافر وضغط الطبقة المزدوجة.

تستمر آلية التقاط التخثر عند درجة حموضة للوسط أعلى من 7 بسبب امتزاز المواد الدبالية على جزيئات Al (OH).

يرجع الانخفاض في عكارة الماء إلى تغليف الجزيئات المعدنية بكتلة مكونة حديثًا من هيدروكسيد الألومنيوم. لكي يصبح التقاط التخثر ممكنًا ، من الضروري إضافة عدد كبيرتجلط الدم لتشكيل راسب كبير من هيدروكسيد الألومنيوم.

الآلية الأولى الموصوفة (تخثر التحييد - الامتزاز) ممكنة أيضًا عند الجرعات المنخفضة من مادة التخثر ، ولكن يجب زيادة الجرعة بما يتناسب مع الزيادة في محتوى الملوثات الغروية.

إذا كان الماء شديد التعكر ، فمن المنطقي أن يتخثر عند قيم درجة حموضة مرتفعة. في هذه الحالة ، سوف تسود تفاعلات تكوين الهيدروكسيد على آليات امتصاص أيونات التخثر الإيجابية.

يؤدي وجود الجزيئات المعدنية إلى تسريع ترسيب هيدروكسيد الألومنيوم وتكثيف تكوين نوى التخثر. المواد الدبالية مستقرة تمامًا وتنقل هذا الاستقرار عند التفاعل مع الهيدروكسيدات. في هذه الحالة ، قد تتوقف عملية التخثر ولا تصل إلى النهاية.

يزيد ثبات الغرويات الدبالية مع زيادة قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه المعالجة. مع انخفاض درجة الحموضة وزيادة حموضة الوسط ، ينخفض ​​استقرار المواد الدبالية. يساهم أيضًا امتصاص الكاتيونات التخثرية وتحسن عملية التخثر.

ويترتب على ذلك أنه من المناسب تنقية المياه الملونة عند قيم أقل من الرقم الهيدروجيني. يعطي امتصاص كاتيونات الألومنيوم للغرويات الدبالية خاصية التلبد النشط حتى بدون وجود هيدروكسيد الألومنيوم في الماء. بهذه الطريقة ، تختلف الهيومات اختلافًا جوهريًا عن المواد الصلبة العالقة ، ويجب أخذ هذه الحقيقة في الاعتبار عند اختيار مادة تخثر لتنقية المياه من اللون.

تنقية المياه ذات اللون العالي والعكارة المنخفضة تتوازن بين هاتين الآليتين. يتم تحديد أي من عمليات التخثر التي ستسود في المحلول من خلال التركيب النوعي لمياه المصدر.

مع زيادة لون الماء ، تنخفض قيمة الأس الهيدروجيني المثلى مع زيادة تركيز أيونات الهيدروجين. يعد الامتثال لشروط التخثر أمرًا مهمًا بشكل خاص إذا كان يجب تنقية المياه من أحماض الفولفيك ، والتي عادة ما يكون إزالتها من الماء أكثر صعوبة من الأحماض الدبالية.

لتنقية المياه الملونة ذات الملوحة المنخفضة ، يكون النطاق الأمثل لتفاعل الوسط ضيقًا نوعًا ما. للقيام بذلك ، من الضروري تحقيق الرقم الهيدروجيني الذي يتم عنده إزالة المواد الدبالية من المحلول بأقل جرعة مضافة من مادة التخثر.

تتأثر أيضًا شدة عمليات التخثر أثناء تنقية المياه الملونة بوجود بعض الأيونات التي تتكون منها مادة التخثر. إلى أقصى حد ، يكون تأثير إزالة اللون المتخثر ملازمًا لأنيونات الكبريتات.

تؤثر هذه الأيونات على مسار العديد من العمليات الكيميائية:

  • التأثير على تكوين مركبات معقدة ضعيفة الذوبان ؛
  • زيادة مناطق قيم الأس الهيدروجيني المثلى (في اتجاه زيادة حموضة البيئة) ؛
  • تقليل جرعة التخثر.

يمكن تفسير تحسين عمليات تبييض المياه نظريًا من خلال حقيقة أن أنيون الكبريتات تعمل كمعاكسات للجزيئات المشحونة إيجابياً ، وهي منتجات تفاعل التحلل المائي في بيئة حمضية (عند درجة الحموضة).

إذا تم استخدام كبريتات الألومنيوم كمخثر ، فإن تأثير الأنيونات التي تحفز عملية التخثر هو السلسلة التالية:

PO₄³⁻> SO₄²⁻> Cl⁻> HCO⁻

مع زيادة قيمة الأس الهيدروجيني (انخفاض حموضة الوسط) ، تميل أيونات الكلوريد أيضًا إلى تكوين مركبات هيدروكسيد الألومنيوم غير القابلة للذوبان. ولكن إذا كان الماء يحتوي على قيم منخفضة من الأس الهيدروجيني (قلوية منخفضة) ، فإن الزيادة في محتوى الكلوريدات تؤدي إلى استقرار عملية التخثر ووقف تكوين رقائق هيدروكسيد الألومنيوم. إذا كانت أيونات البيكربونات موجودة في الماء ، فإن التحلل المائي لمادة التخثر (كبريتات الألومنيوم) يستمر بشكل مكثف وعلى نطاق أوسع من الأس الهيدروجيني مقارنة بوجود أيونات هيدروكسيد قلوية OH.

إذا كان الماء المراد معالجته ناعمًا من حيث محتواه من الملح ، وكان محتوى البيكربونات فيه منخفضًا ، ففي هذه الحالة يستمر تفاعل تكوين الهيدروكسيد بشكل غير كامل ، وتزداد عمليات التخثر-تغير اللون سوءًا ، ويقل التلبد ، يزيد تركيز بقايا الألومنيوم. لهذه الأسباب ، فإن الماء قلوي لتحسين تغير اللون.

يمكن أن يعيق انتقال الهيدروكسيد الغروي إلى هيدروكسيد وجود مواد في الماء تسمى الغرويات الواقية. سبب آخر هو زيادة قلوية الماء ، حيث يتم تحويل هيدروكسيد الألومنيوم في بيئة قلوية إلى مواد مذابة.

في الماء العكر الذي يحتوي على نسبة عالية من الأحماض الدبالية ، يتفاعل الأخير مع مركبات الألومنيوم الهيدروكسينية. ونتيجة لذلك ، فإن الزيادة المحسوبة في الحموضة من إضافة مادة التخثر تتجاوز القيم الفعلية. القلوية المتبقية للماء هي 0.1-0.2 ملغم- مكافئ / لتر.

بسبب استقرار الجزيئات الغروية ، يمكن أن يستمر التخثر بشكل غير متساو. هذا أمر مهم في الاعتبار عند اختيار كاشف التخثر - كبريتات الألومنيوم أو أوكسي كلوريد الألومنيوم. إذا تم استخدام كبريتات الألومنيوم لتصفية المياه وإزالة لونها ، فسيتم تحقيق الرقم الهيدروجيني الأمثل والحد الأدنى من القلوية الزائدة بكمية أقل من مادة التخثر مقارنة باستخدام أوكسي كلوريد.

إذا تمت قلوية الماء المراد تنقيته أولاً (بإضافة الصودا) ، تزداد القلوية المتبقية من 0.1 إلى 0.45 ميكرولتر / لتر (مع كبريتات الألومنيوم) ومن 0.5 إلى 0.8 (مع أكسيد كلوريد الألومنيوم). في نفس الوقت قيم لون الماء والمحتوى الألومنيوم المتبقي: مع كبريتات الألومنيوم تنخفض القيم ، مع زيادة أوكسي كلوريد.

لتنفيذ آلية تخثر التحييد والامتصاص لإزالة المواد الدبالية إلى أقصى حد ، من الضروري الحفاظ بصرامة على نطاق الأس الهيدروجيني الأمثل - لكل من الكبريتات وأوكسي كلوريد الألومنيوم كمواد تخثر.

إذا كان الرقم الهيدروجيني> 7.5 ، فإن معدل تكوين هيدروكسيد الألومنيوم يزداد ، والذي يمكن تفسيره نظريًا بناءً على آلية تجلط الانحباس. في هذه الحالة ، تزداد جرعات كل من المخثرات ، لكن كفاءة تنقية TAC أعلى منها مع SA.

كما يتضح من الدراسات النظرية لتجلط الدم و خبرة عمليةتلون الماء ، عند انخفاض درجة الحموضة والقلوية والملوحة (نعومة الماء) ، تكون كبريتات الألومنيوم أكثر ملاءمة للتنظيف. يتم استخدامه لتنقية المياه ذات اللون العالي والتعكر المنخفض. خلاف ذلك ، فإن استخدام أوكسي كلوريد الألومنيوم كمخثر له ما يبرره.

من الناحية العملية ، اتضح أن المياه من بعض المصادر الطبيعية خلال العام يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا في الجودة. لذلك ، اعتمادًا على مؤشرات مصدر المياه ، يمكن استخدام كل من المخثرات - SA و OXA - لتغير لونها وتوضيحها. في بعض الأحيان يتم الحصول على أفضل النتائج عن طريق معالجة المياه المشتركة مع كل من المخثرات - CA و OXA.

لا يمكن تقليل محتوى بقايا الألمنيوم إلا من خلال استخدام أوكسي كلوريد الألومنيوم ، لأن الماء يختلف في تركيبته وجودته. عند استخدام OXA لإزالة لون المياه العكرة ، يكون محتوى الألمنيوم المتبقي أقل مما هو عليه عند استخدام SA. ولكن عند معالجة المياه الملونة ، تتأثر النتيجة بشدة بدرجة حموضة المياه المعالجة. نظرًا لأن النطاقات المثلى من الأس الهيدروجيني والقلوية لكلا المخثرين لا تختلف كثيرًا ، مع تقلبات طفيفة في الظروف ، يمكن أن تتغير فعالية أحد المواد المخثرة أو الأخرى بشكل كبير.

يجب أن يتم اختيار مادة التخثر لمصدر مياه معين مع مراعاة معايير المياه في جميع فصول السنة:

  • اللون،
  • أكسدة البرمنجنات ،
  • الألومنيوم المتبقي.
ثم يتم تحديد الجرعات الدنيا وتحليل المؤشرات الفنية والاقتصادية والتكاليف المرتبطة بها.

بالنسبة لأوكسي كلوريد الألومنيوم ، فإن العامل الحاسم هو مؤشر القاعدية، محسوبة بالصيغة:

/ 3 100%

أظهرت الدراسات العملية أن جودة المياه التي تغير لونها ، وكذلك الجرعة المضافة من كاشف التخثر ، تعتمد بشكل مباشر على العلامة التجارية وأساسيات أوكسي كلوريد الألومنيوم.

OXA أساسي عاليتستخدم لتنقية المياه العكرة ذات اللون المتوسط ​​وتركيز منخفض من المواد العضوية. مع انخفاض درجة حرارة الماء ، يجب أيضًا زيادة قاعدة المخثر.

يجب أن يحدث انخفاض في قاعدة أوكسي كلوريد الألومنيوم بعد زيادة لون الماء وزيادة قابلية أكسدة البرمنجنات.

OXA أساسي منخفضأو كبريتات الألومنيوم كمخثر لتنقية المياه التي تتطلب الامتثال لظروف الأس الهيدروجيني الخاصة للبيئة - وهذا ينطبق على المياه ذات اللون العالي والملوحة المنخفضة.

يكون التوضيح عن طريق الاستقرار لتقليل التعكر أكثر فعالية باستخدام مادة التخثر الأساسية للغاية OXA ، وعند استخدام كبريتات الألومنيوم ، يتم تقليل تعكر المرشح. يتغير مؤشر الألمنيوم المتبقي وفقًا لنفس النمط. يحدث الإزالة الأكثر فعالية للمواد العضوية - من حيث قابلية أكسدة البرمنجنات - عند استخدام كبريتات الألومنيوم.

طلب مواد تخثر مختلطةالطبيعة المعقدة لإزالة لون المياه الملونة توفر قدرات محسنة. تشمل مواد التخثر المختلطة:

  • ن- بولي أوكسي سلفات الألومنيوم ؛
  • ن- بوليوكسي كلورو كبريتات الألومنيوم ؛
  • ن- بوليوكسي كلوريد الألومنيوم ؛
  • مواد تخثر الألمنيوم السيليكون.

استنتاجات بشأن المادة

  1. يتم اختيار مادة التخثر بشكل تجريبي ، اعتمادًا على مؤشرات جودة المياه في كل فترة من الفترات الأربع من العام.
  2. يتم إجراء تغيير اللون وتنقية المياه الملونة منخفضة التعكر ذات القلوية المنخفضة والملوحة المنخفضة عند درجة حموضة لا تزيد عن 7.5. بالنسبة لمثل هذا الماء ، يفضل استخدام كبريتات الألومنيوم كمخثر. في درجات الحرارة المنخفضة ، يكون الاستخدام المشترك لأكسيد كلوريد الألومنيوم وكبريتات الألومنيوم ممكنًا. تعمل كبريتات الألومنيوم على إزالة الملوثات العضوية بشكل أفضل ، كما يتضح من التغير في اللون وقيم أكسدة البرمنجنات. يقلل استخدام OXA في التبييض من تركيز بقايا الألومنيوم.
  3. يتأثر معدل التلبد بالتغيرات في تركيز أيونات الكبريتات في الماء.
  4. مع نطاق الأس الهيدروجيني المحدد بشكل صحيح ، يتم تحسين جودة تنقية المياه حتى لو تم استخدام OXA.
  5. يجب تبرير استخدام OXA الأساسي للغاية. عند وجود تركيز عالٍ من المواد العضوية في الماء ، يكون استخدام كبريتات الألومنيوم أو SA و OXA معًا أكثر كفاءة. لتقليل لون الماء ، من الواعد استخدام مواد تخثر مختلطة - بولي أوكسي كبريتات الألومنيوم أو بولي أوكسي كلوروسلفات.
  6. يتيح تغيير تركيز محاليل العمل لمخثرات التخثر إمكانية التحكم بشكل غير مباشر في عملية تغير لون الماء. يؤثر تكوين مركبات الألمنيوم المائية على شدة التنقية من الملوثات الغروية ، وفي النهاية ، يحسن جودة معالجة المياه. مع انخفاض درجة حرارة الماء ، يجب أن ينخفض ​​أيضًا تركيز محلول التخثر العامل.

أرجل

التخثر

عوامل التخثر (من تجلط الدم اللاتيني - تسبب التخثر ، السماكة) ، المواد التي يؤدي إدخالها في وسط سائل يحتوي على جزيئات صغيرة من الجسم إلى التخثر ، أي الالتصاق ببعض هذه الجسيمات. تحت تأثير K. ، تتشكل تراكمات كبيرة من الجسيمات العالقة معًا ، والتي تترسب على شكل رقائق أو كتل (تخثر). أملاح المعادن متعددة التكافؤ (الألومنيوم ، الحديد ، إلخ) بلورات فعالة للأنظمة ذات وسط تشتت مائي. تُستخدم المركبات العضوية عالية الجزيئات القابلة للذوبان في الماء (البوليمرات) ، وخاصة المحلول الكهربائي ، مثل K. على عكس K. غير العضوي ، يطلق عليهم أحيانًا اسم flocculants (انظر التلبد). يستخدم K. لعزل المنتجات الصناعية القيمة من نفايات الإنتاج في العمليات التكنولوجية المختلفة ، وكذلك في تنقية المياه من التلوث الطبيعي والمنزلي.

في الطب ، يُقصد بـ K. العوامل التي تزيد من تخثر الدم ، مثل الفيكاسول ، محلول الجيلاتين ، بعض الأدوية التي يتم الحصول عليها من الدم (الثرومبين ، الفيبرينوجين) ، إلخ.


كبير الموسوعة السوفيتية. - م: الموسوعة السوفيتية. 1969-1978 .

شاهد ما هي "مواد التخثر" في القواميس الأخرى:

    المواد ، التي يؤدي إدخالها في نظام تشتيت السائل إلى التصاق جزيئات المرحلة المشتتة ببعضها البعض (التخثر). مواد التخثر الشائعة هي مواد خافضة للتوتر السطحي بوليمرية تستخدم لفصل المخاليط المعقدة. في… … كبير قاموس موسوعي

    فوق ، وحدة تجلط الدم ، أ ، م (الاب. تجلط الدم ... قاموس الكلمات الأجنبية للغة الروسية

    التخثر- اوف ، رر. التخثر لات. تجلط الدم يسبب التخثر ، سماكة. 1. العسل. المواد الطبيةالتي تزيد من تخثر الدم. عكس مضادات التخثر. كريسين 1998. 2. كيمياء. المواد التي يتم إدخالها في وسط سائل يحتوي على ما ن ... ... القاموس التاريخي للغالات للغة الروسية

    المواد ، التي يؤدي إدخالها في نظام تشتيت السائل إلى التصاق جزيئات المرحلة المشتتة ببعضها البعض (التخثر). مواد التخثر الشائعة هي مواد خافضة للتوتر السطحي بوليمرية تستخدم لفصل الخلائط المعقدة. ... ... قاموس موسوعي

    - (تجلط الدم ، تجلط الدم ، تجلط الدم يسبب التخثر) 1) عوامل مرقئ تعزز عمليات تخثر الدم (الثرومبين ، الفيبرينوجين ، الفيكاسول ، إلخ) ؛ 2) المواد المستخدمة لتخثر الماء في عملية ... ... قاموس طبي كبير

    انظر التخثر ... موسوعة كيميائية

    في va ، يؤدي إدخال kp في نظام تشتيت السائل إلى التصاق جزيئات المرحلة المشتتة ببعضها البعض (التخثر). تُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي البوليمرية على نطاق واسع لفصل الخلائط المعقدة. في الطب ، دعا K. في وا ... علم الطبيعة. قاموس موسوعي

يتم استخدام إدخال مواد التخثر في النظام اِرتِياحالعمليات المرتبطة بالحاجة إلى فصل مواد المرحلة المشتتة عن الوسط.


  1. يلعب التخثر دورًا مهمًا في معالجة المياه للتخلص من الجزيئات الغروية العالقة التي يمكن أن تعطي مياه الشرب لونًا أو طعمًا أو تعكرًا أو رائحة كريهة.
  2. تحت تأثير مواد التخثر ، يتم دمج الجسيمات المشتتة الغروانية معًا في كتل ضخمة ، والتي ، بعد التلبد ، يمكن إزالتها عن طريق الترسيب أو الترشيح.

التخثرتستخدم بشكل رئيسي من أجل:

  • تخصيص الصناعية منتجات قيمةمن النفايات الصناعية في العمليات التكنولوجية المختلفة ،
  • وكذلك من التلوث المنزلي أو الطبيعي.

مواد التخثر الفعالة للأنظمة المائية هي الأملاح متعدد التكافؤمعادن مثل الحديد أو الألمنيوم.

في معالجة المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي ، يتم استخدام مواد التخثر التالية المحتوية على الألومنيوم:

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام مواد التخثر ، مثل ألومينات الصوديوم ، في غير معالجة مياه الصرف الصحي ومعالجة الحمأة.

يتم اختيار مادة التخثر لمعالجة مياه الصرف الصحي اعتمادًا على خصائص وتكوين مياه الصرف الصحي ، مع مراعاة خصائص العملية التكنولوجية الرئيسية.



من بين البوليمرات المستخدمة أثناء التنقية الميكانيكية للمياه من الجسيمات الغروية والمعلقة ، هناك مجموعتان كبيرتان: المواد الندفية والمخثرات.

وفقًا للمهام ، تتمتع هذه العائلات بخصائص مختلفة تمامًا:

  1. تجلط الدم يزعزع الاستقرارمن خلال النظام الغرواني تحييدقوى ذات طبيعة مختلفة تضمن استقرارها.
  2. مهمة الندف هي زيادة الحجمالرقائق التي تتشكل في عملية تخثر وتكتل الجسيمات من أجل إزالتها ميكانيكيًا.

في التقنية والشربالماء ، وحجم استخدام المخثرات العضوية فيها الدول المتقدمةيتزايد باستمرار. يتم استخدامها بالإضافة إلى أو بدلاً من أدوات التخثر المعدنية. يرجع هذا الاتجاه إلى حد كبير إلى إمكانية استخدام أدوات التخثر العضوية لإزالة أو تقليل محتوى الأملاح المعدنية المتبقية في مياه الشرب.


كمية الحمأة التي تم الحصول عليها وجرعة المخثرات العضوية أقلمن استخدام التخثرات المعدنية. تُستخدم المواد الندفية بالإضافة إلى مواد التخثر من أجل زيادة حجم الكتل الناتجة وإزالتها. في هذه الحالة ، يتم استخدام المنتجات ذات الوزن الجزيئي العالي ، والأنيونية المنخفضة - حتى 15٪ أو الموجبة - من 0 إلى 50٪.

اليوم قضية الجودة يشرب الماءيتلقى المزيد والمزيد من الاهتمام. المرشحات الثابتة متعددة المستويات هي الحل الأفضل في معظم الحالات ، لكنها تشغل مساحة كبيرة وتكون باهظة الثمن. البديل الأكثر تكلفًا والمدمج للمعدات المعقدة هو مواد التخثر لمعالجة المياه.

معالجة مياه الصرف الصحي التخثر والتلبد: ما هي المواد الندفية والمخثرات

مادة التخثر هي مادة خاصة تضاف إلى المياه المعالجة. هو الأكثر شيوعًا لإزالة الملوثات من:

  • مياه الشرب (في منزل ريفي ، في نزهة ، إلخ) ؛
  • النفايات والمياه الأخرى في عملية تحضيرها الشامل لتزويد المنشآت السكنية ؛
  • الحدائق المائية وحمامات السباحة والخزانات الاصطناعية الأخرى ؛
  • النفايات السائلة الصناعية.

وأيضًا كمواد ملزمة لعدد من العمليات الصناعية. يسمح لك استخدام مواد التخثر بالتخلص منها رائحة كريهة، طعم حاد ، عكارة وظلال غريبة لمياه الشرب. يعتقد بعض الناس أنه من غير الآمن تنقية المياه باستخدام مواد التخثر ، لكن الخبراء يقولون إن العكس هو الصحيح. في المياه النقية ، تبقى المادة ، ولكن بكميات قليلة ، حيث يتم إفراز معظمها مع الملوثات. هذا التركيز آمن تمامًا لصحة الإنسان.

أصناف وتطبيق مواد التخثر لمعالجة المياه

إذا كانت جميع المواد الصلبة العالقة في الماء الخام كبيرة بما يكفي لإزالتها بسهولة بواسطة طرق التنقية المعروفة ، فلن تكون هناك حاجة للمعالجة باستخدام مواد التخثر الكيميائية. ومع ذلك ، فإن معظم المواد المعلقة تتكون من مواد صلبة شديدة النعومة ومشتتة للغاية وغروية إلى حد كبير. نظرًا لصغر حجمها ، فهي غير قابلة للترسيب أو التعويم أو الترشيح ويجب أولاً تخثرها.

كل من الندف والمواد المخثرة عبارة عن كواشف تستخدم في المراحل الأولى من تنقية المياه من الجسيمات الملوثة. تجمع مواد التخثر بين جزيئات صغيرة من أنظمة متفرقة إلى جزيئات كبيرة تحت تأثير قوى التماسك. يساعد استخدام مواد التخثر في تقليل درجة أكسدة كتل المياه المعالجة ، وتقليل محتوى الجسيمات العالقة فيها ، وتحسين عمليات المعالجة التكنولوجية الرئيسية التي تحدث في منشآت المعالجة وأجهزة التصفية. توفر المواد العائمة التصاق الجسيمات العدوانية غير المستقرة وبالتالي تكثيف عملية التلبد. تعمل هذه المواد على تفتيح الكتل المائية وتحسين الجودة في عدد من المؤشرات الخاضعة للرقابة. على سبيل المثال ، تقل القلوية ومحتوى الحديد الكلي ، وينخفض ​​تركيز الجزيئات المعلقة بمقدار 3-5 مرات.

تمهيدي التحليل المختبريتكوين النفايات السائلة مطلوب. يمنحك فكرة عن جودة المياه والملوثات الرئيسية ويسمح لك بوضع خطة التنظيف الأكثر فعالية.

جميع أنواع الكواشف الخاصة بمعالجة مياه الشرب

أكثر أنواع التخثر شيوعًا وفعالية هي أملاح الألمنيوم والحديد. مركبات كيميائيةتتكون من معادن ، يمكن أن تكون عضوية أو غير عضوية. تم تصميم كل نوع من أنواع المخثرات للتفاعل مع مواد معينة. لتنظيف النفايات السائلة للمؤسسات الصناعية ، يتم استخدام مواد خاصة (ليست هي نفسها كما في الحياة اليومية). الخيارات الرئيسية:

  • أملاح المغنيسيوم (كبريتات المغنيسيوم أو كلوريد) ؛
  • محلول ألومينوسيليكات
  • مخثر غير عضوي تم الحصول عليه من الطين الأحمر ؛
  • ألومينات الكالسيوم المنشط
  • هلام متعدد المواد الماصة المعدنية.

ضع في اعتبارك الأنواع الأكثر شيوعًا لمخثرات التخثر المحتوية على الألومنيوم. الأول هو كبريتات الألومنيوم Al2 (SO4) 3 18H2O. في معظم الحالات ، يتم استخدامه في شكل حلول. يُعرف نوعان من المواد - منقى (يشبه القطع البيضاء) وغير مكرر (حبيبات رمادية خضراء).

يحتوي هيدروكس كلوريد الألومنيوم على الصيغة الكيميائية Aln (OH) (3n-m) Clm ويمكن إنتاجه على شكل محاليل شفافة أو حبيبات صفراء. المزايا - خصائص تخثر جيدة ، قابلية عالية للذوبان في الماء ، درجة حموضة ثابتة للسائل ، الحد الأدنى من محتوى الألمنيوم ، إزالة فعالة للكلور. هيدروكس كلوريد الألومنيوم هو جيل جديد من مواد التخثر. يتم استخدامه لمعالجة مياه الصرف الصناعي (الصناعة الكيميائية والمعدنية) ومياه الشرب.

هيدروكس كلورو كبريتات الألومنيوم (أو HSCA) عبارة عن مادة تخثر مختلطة. يظهر أقصى قدر من الكفاءة في تنقية المياه الموحلة والفيضانات. يمكن إنتاجه على شكل محلول أو كتلة صلبة. تستخدم على نطاق واسع في الصناعة. النظير هو كبريتات الألومنيوم.

أوكسي كلوريد الألومنيوم - صيغة Al (OH) mCl3n-m. يتم استخدامه لتنقية المياه الطبيعية ، وخاصة في موسم البرد. يدخل المخثر في تفاعلات واضحة سريعة مع مواد مؤذية، يمكن استخدامها لمعالجة مياه الصرف الصناعي.

  • كلوريد الحديديك - له الصيغة FeCl3 * 6H2O. يتم استخدامه لتنقية المياه الطبيعية ، الحمأة الصناعية ، ويزيل رائحة كبريتيد الهيدروجين جيدا.
  • كبريتات الحديدوز - FeSO4 و Fe_2 (SO_4) _3 مركبات تستخدم لتنقية المياه. يزيل الروائح بشكل جيد.

تشمل مواد التخثر العضوية وغير العضوية محاليل الجير والمواد التي بها شوائب من الألومنيوم والحديد. بطريقتي الخاصة التركيب الكيميائيكلهم أملاح أحماض. المواد غير العضوية لها عمر افتراضي طويل وليس من الصعب استخدامها. العضوية طبيعية وصناعية ، اقتصادية في الاستهلاك ، لها تركيبة قاعدية حمضية مستقرة ، تزيل الكلور بشكل فعال ، وبعد اكتمال عملية التنقية ، تتم إزالتها بالكامل تقريبًا من الماء. أيضًا ، هذه المواد سهلة التحضير ، وتتفاعل عادةً مع الطحالب ، وتعطي الحد الأدنى من الرواسب وتزيد بشكل كبير من عمر خدمة محطات الترشيح الثابتة.

مواد تخثر شائعة لمعالجة المياه الطبيعية

معروض للبيع مواد تخثر مختلفة للاستخدام في المنزل. . دعونا نفكر فيها.

مواد التخثر العضوية سلسلة FLOQUAT ™

تحتوي مواد التخثر البوليمرية العضوية من سلسلة FLOQUAT ™ على شحنة كاتيونية عالية ، وبالتالي فهي تعمل على زعزعة استقرار الجسيمات الغروية سالبة الشحنة. بالمقارنة مع مواد التخثر غير العضوية ، تعمل مواد التخثر البوليمرية في نطاق واسع من الأس الهيدروجيني والقلوية ، وهي اقتصادية في الاستهلاك ، ولا تغير الرقم الهيدروجيني للمياه النقية ، ولا تخاف من المعالجة بالكلور ، ولا تضيف المعادن المذابة إلى المياه النقية. المياه النقية لديها القليل من الرواسب.

الندف العضوي سلسلة flopam ™ pwg

تُستخدم مواد الندف العضوية من سلسلة FLOPAM ™ PWG جنبًا إلى جنب مع مواد التخثر ، مما يساعد على زيادة حجم الرقائق وتبسيط إزالتها مرة أخرى. يتم بيع المواد الندفية الموجبة والأنيونية وغير الأيونية ذات الأوزان الجزيئية المختلفة وكثافة الشحن في شكل مساحيق وحبيبات ومحاليل مائية ومستحلبات. مواد الندف البوليمرية لها وزن جزيئي مرتفع ، وتشكل جسورًا بين الرقائق الدقيقة ، مما يؤدي إلى تكوين رقائق كبيرة كبيرة. إنها تسمح لك بتقليل وقت الاستقرار وزيادة جودة المياه إلى الحد الأقصى ، والقضاء على نقل الجسيمات ، وزيادة أداء الفلتر دون تكاليف رأسمالية.

سلسلة مطهر المياه flosperse ™

يتم استخدام عسر الماء سلسلة FLOSPERSE ™ لتليين المياه المستخدمة للأغراض المنزلية ، وأغراض الشرب ، وإنتاج الغذاء. أثناء نزع الهيدروجين ، يتم إطلاق الأمونيا وثاني أكسيد الكربون بكميات كبيرة (بسبب تحلل المواد العضوية). تتحد الغازات القابلة للذوبان في الماء لتكوين بيكربونات الأمونيوم (الصيغة NH4HCO3) - وهي مادة تمثل حاجزًا قويًا مع درجة حموضة أقل من 7. لمنع ترسب الأملاح ، يجب إضافة FLOSPERSE ™ (وهي تشكل أيونات معدنية معقدة ، وبعد ذلك تصبح غير متوفرة لهطول الأمطار من المحلول).

رسالة:

مرحبًا. أنا المدير معمل الجعة ، أنا مهتم بمواد التخثر لتنقية المياه الطبيعية. نحن نستخدم مياه الآبار ولدينا كمية مناسبة من المواد الصلبة العالقة ونبحث عن مادة تخثر لصناعة الأغذية.

من المهم بالنسبة لنا إزالة الجسيمات المعلقة قدر الإمكان عن طريق ترسيتها ، أتمنى أن تنصحنا بشيء ... شكرًا لك مقدمًا.

التخثر ، أي - عملية تضخم الجسيمات الغروانية والمشتتة التي تحدث نتيجة التصاقها ببعضها ، تستخدم في تنقية المياه الطبيعية من المصادر السطحية. ينتهي التخثر (التخثر) بتكوين قشور مرئية للعين المجردة وتساقطها أثناء الاستقرار. نتيجة للتخثر ، يصبح الماء أكثر شفافية ، ويتغير لونه.

إذا كان من الضروري أثناء تصفية المياه السطحية وتخثرها تقليل قلويتها وملوحتها في نفس الوقت ، يتم دمج هذه العمليات مع الجير في المصافي. عملية التخثر الفيزيائية والكيميائية معقدة ، ولا توجد علاقة متكافئة بين الجرعات المخثرة وكمية المواد الغروية الذائبة. تمتص الرقائق الناتجة من المادة المخثرة المواد الغروانية على سطحها ، وتنفصل في شكل راسب.

تستخدم الكواشف التالية (مواد التخثر) لإجراء عملية التخثر: كبريتات الألومنيوم (الألومينا) Al (SO 4) 3 18H 2 O ، كبريتات الحديد (كبريتات الحديدوز) FeSO 4 7H 2 O ، كلوريد الحديد FeCl 3 6H 2 O.

التفاعلات الكيميائية لتفاعل مواد التخثر مع الماء هي كما يلي:

تكون بيكربونات الألمنيوم والحديد الناتجة غير مستقرة وتتحلل مع تكوين رقائق الهيدروكسيد:

يتطلب تكوين الرقائق من كبريتات الحديدوز وقتًا أطول ووجود أكسجين مذاب في الماء.

إذا كانت صلابة الكربونات لمياه المصدر ليست عالية ، لا يحدث تفاعل التخثر. في هذه الحالة ، يتم قلوية المياه المعالجة بالكلس أو الصودا الكاوية:

كبريتات الألومنيوم هي الأكثر استخدامًا في التخثر ، ولكن استخدامها محدود بسبب قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه المعالجة من 6.5-7.5. في بيئة أكثر قلوية ، بسبب الخصائص المذبذبة للألمنيوم ، تتشكل ألومينات الصوديوم القابلة للذوبان بسهولة. لذلك ، عند استخدام الجير ، يتم استخدام كبريتات الحديدوز أو كلوريد الحديديك كمخثر ، مما يسمح بتقلبات في قيمة الأس الهيدروجيني في نطاق 4-10.

عند إجراء عملية التخثر فقط في أجهزة التصفية ، يوصى بإضافة مواد الندف (على سبيل المثال ، بولي أكريلاميد) ، والتي تساهم في خشونة الرواسب وتسريع الالتصاق بالجزيئات الغروية والمعلقة المترسبة.

يتم أخذ درجة حرارة المياه المعالجة في مخططات التخثر في حدود 20-25 درجة مئوية (لأسباب القضاء على "تعرق" الجهاز). عند دمج عملية التخثر مع التجيير ، يوصى بتسخين الماء حتى 30-40 درجة مئوية.

أثناء التخثر ، يكون استقرار تسخين المياه المعالجة أمرًا مهمًا بشكل خاص. يجب الحفاظ على درجة حرارة الماء تلقائيًا بدقة ± 1 درجة مئوية.

يجب تحديد جرعات التخثر والكواشف المساعدة الأخرى بشكل تجريبي لكل مصدر مياه في فترات مختلفة من السنة. يتم إنشاؤها عن طريق التخثر التجريبي (التجريبي) لمياه المصدر في معمل الإنتاج. تعتمد الكمية المطلوبة من مادة التخثر على عدد من العوامل: تركيب الملح في الماء ، وقيمة الأس الهيدروجيني ، وكمية وطبيعة المواد الصلبة العالقة فيه ، ودرجة الحرارة ، الخواص الكيميائيةظروف التخثر ودرجة الحرارة للعملية. تتسبب الجرعة المثلى من مادة التخثر في تكوين رقائق كبيرة وسريعة الاستقرار ولا تعطي بريقًا مائيًا.

يمكن تحديد الجرعة التقريبية لمخثر التخثر وفقًا لـ SNiP 2.02.02-84 "إمدادات المياه. الشبكات والهياكل الخارجية" وفقًا للصيغة ، وكذلك وفقًا للطرق المنصوص عليها في "تعليمات تقنين استهلاك المياه من أجل الاحتياجات المنزلية والتكنولوجية ، وإجراء المختبرات والإنتاج والرقابة الصحية والصحية على جودة مياه الشرب ومعالجة مياه الصرف الصحي ". عندما يكون محتوى المواد الصلبة العالقة في الماء حوالي 100 مجم / لتر ، تكون جرعة التخثر 25-35 مجم / لتر.

على سبيل المثال ، جرعات من كبريتات الألومنيوم أثناء التخثر تتراوح بين 0.5-1.2 مجم / لتر. يتم تحديد جرعة أقل للمياه غير الملوثة بمياه الصرف الصحي ذات المحتوى المعتدل من المادة المعلقة (تصل إلى 100 مجم / لتر) وقابلية التأكسد المنخفضة ؛ كبير - للمياه أثناء فترة الفيضان ذات قابلية أكسدة تبلغ حوالي 15 مجم / لتر O2 وما فوق ، مع محتوى من الحديد ، وكذلك للمياه ضعيفة التخثر (حتى في حالة التأكسد المنخفض). في هذه الحالات ، من الممكن زيادة جرعة المخثر حتى 1.5 ملغم- مكافئ / لتر.

تزيد جرعة المواد الندفية ، مثل بولي أكريلاميد (PAA) ، من تأثير تنقية المياه وإنتاجية مصنع التخثر. عادةً ما تكون جرعة PAA 0.1-1 مجم / لتر من المياه المعالجة (بناءً على منتج 100٪) ، والجرعة الأقل تقابل انخفاض تعكر الماء. يتم وضع جرعات بولي أكريلاميد في المياه المعالجة على شكل محاليل مخففة للغاية بتركيزات 0.1٪ ، مع ضمان الخلط الجيد للمحلول مع الماء المعالج.

في حالة الحاجة إلى إزالة عميقة للمادة العضوية والحديد الغرواني (أو عندما لا يحقق التخثر النتائج المرجوة) ، تتم معالجة مياه المصدر بالكلور قبل التخثر. عادة ما تؤخذ جرعة الكلور في حدود 5-20 مجم / لتر ؛ يجب ألا يتجاوز المحتوى المتبقي من الكلور الحر بعد المرشحات الميكانيكية 10 مجم / لتر.

يُفضل إدخال مادة التخثر في منطقة وسيط التلامس ، ولكن في نفس الوقت من الضروري التأكد من إدخال المادة الندفية بعد 1-3 دقائق من إدخال مادة التخثر ، بحيث يتم بحلول هذا الوقت عمليات التكوين تم الانتهاء من الرقائق الدقيقة وامتصاص المواد المترسبة.

الأكثر أهمية لكفاءة عملية التخثر هو عسر الماء ، أي المحتوى في الماء من كربونات (CO 3) 2- وبيكربونات (HCO 3) -. لقد ثبت أنه بالنسبة للمسار الطبيعي لعملية التخثر ، يجب أن تكون قلوية الماء على الأقل 1.4-1.8 مجم- مكافئ / لتر. إذا كان أقل ، تلجأ محطات المياه إلى قلوية الماء بالصودا أو الجير الحي أو التبييض.

تخضع المواد الصلبة المعلقة للتخثر بطرق مختلفة. لذلك ، إذا تم امتصاص الغرويات المحبة للماء (المواد الدبالية ، وما إلى ذلك) بشكل سيئ على سطح رقائق التخثر ولا تساهم في تكوينها ، فإن الغرويات الكارهة للماء (الطين والتربة وما إلى ذلك) تمتص جيدًا على الأسطح ، مما يجعلها أثقل و يستقر بسرعة.

تؤدي درجة حرارة الماء المنخفضة إلى إبطاء عملية التلبد ، لذا فإن وقت التخثر في الشتاء يكون أطول منه في الصيف.

يحدث ترسب المواد الصلبة العالقة بمعدل مختلف ، والذي يعتمد على الشكل والحجم والكثافة وخشونة سطح الجزيئات وعلى درجة حرارة الماء.

في عملية التخثر ، جنبًا إلى جنب مع المواد الصلبة العالقة ، يتم أيضًا نقل الكائنات الحية الدقيقة بعيدًا في الرواسب ، مما يساهم في تطهير المياه.

وتجدر الإشارة إلى أنه إلى جانب التخثر ، توجد طرق أخرى لتصفية المياه وتليينها. مثل التبادل الأيوني والتناضح العكسي. هذه الطرق أكثر كفاءة ، على الرغم من أنها مكلفة وتتطلب نفقات ومعدات إضافية.



حقوق النشر © 2022 الطب والصحة. علم الأورام. تغذية القلب.