دستورالعمل استفاده از پلی آلیومینیوم کلراید (PAC) در تصفیه آب

در این مقاله به بررسی استانداردی برای کاربرد پلی آلمینیوم کلراید (PAC) که به صورت مایع یا پودری در تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد، می پردازیم. این استاندارد برای همه خریداران این ماده، تولیدکنندگان و تامین کنندگان آن و همه صنایعی که از این ماده به صورت فیزیکی، شیمیایی و حتی صرفا جهت آزمایش استفاده می کنند، مفید خواهد بود.

پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب

پلی آلومینیوم کلراید (PAC) در صنعت تصفیه آب به عنوان منعقدکننده کلوئیدهای آلی و معدنی قبل از رسوب گذاری و / یا فیلتراسیون کاربرد دارد. آلومینیوم کلوئید را بی ثبات می کند و باعث شکل گیری ذرات بزرگ این ماده در یک رسوب شیمیایی (به نام فلاک) می شود که از طریق ته نشینی و / یا فیلتراسیون از آب خارج می شود. به طور کلی ، اگر انعقاد سریع تر با ذارت بزرگتر مد نظر باشد، پلی آلومینیوم کلرید نسبت به سولفات آلومینیوم ارجحیت دارد.

تولید پلی آلومینیوم کلراید

پلی آلومینیوم کلرید مایع با ترکیب هیدروکسید آلومینیوم با هیدروکلریک اسید و سولفوریک اسید در دماهای بالا تهیه می شود ، سپس محصول حاصل از آن را با کربنات کلسیم واکنش می دهند تا قلیاییت آن افزایش یابد. سپس مخلوط حاصل در سانتریفیوژ قرار داده می شود تا پلی آلومینیوم کلرید مایع را از محصول جامد (گچ) جدا کند. پلی آلومینیوم کلرید پودری از واکنش گاز داغ هیدروکلراید با یک بستر آلومینیومی به صورت یک ماده خشک به دست می آید.

ویژگی های پلی آلومینیوم کلرید (PAC)

پلی آلومینیوم کلرید به دو شکل پودر و مایع موجود می باشد. پودر PolyAC به عنوان یک پودر سفید موجود در کیسه های ۲۰ یا ۲۵ کیلوگرم موجود است. مایع PolyAC معمولاً به صورت محلول ۳۴٪ وزنی-وزنی ، در بشکه به صورت عمده یا در ظروف کوچکتر مانند ظروف مخصوص ۲۰ لیتری یا ۱۰۰۰ کیلوگرمی به فروش می رسد.

ویژگی های فیزیکی پلی آلومینیوم کلرید (PolyAC)

PolyAC جامد باید تمیز و خشک و به صورت پودری باشد.

PolyAC مایع باید یک محلول تقریباً اشباع شده از کلرید پلی آلومینیوم باشد و ماده رسوب شده موجود در محلول بیشتر از ۰٫۲٪ نباشد. در جدول زیر خصوصیات فیزیکی شکل های مختلف پلی آلومینیوم کلراید بررسی شده است:

زیر خصوصیات فیزیکی شکل های مختلف پلی آلومینیوم کلراید
ویژگی هاPAC جامدPAC مایع
pH محلول (0.3+/- )2.6
وزن مخصوص1.2
چگالی0.77 تن بر متر مکعب

پلی آلومینیوم کلرید و روش استفاده از آن

پلی آلومینیوم کلرید به شکل محلول دوز می شود. معمولاً از طریق پمپ های دیافراگم به ناحیه پر تلاطم آب وارد می شود تا با سرعت هرچه تمام تر با آب مخلوط گردد.

اصطلاحات به کار رفته در استاندارد استفاده از پلی آلومینیوم کلراید

تعاریف زیر در این استاندارد اعمال می شود:

اصطلاحات به کار رفته در استاندارد استفاده از پلی آلومینیوم کلراید
PolyACبه پلی آلومینیوم کلرید اطلاق می شود.
پلی آلومینیوم کلرایدترکیبی با فرمول [Al (OH)aClb (SO4) c] n ، به طور کلی قلیاییت این ترکیبات مورد استفاده در صنعت تصفیه آب از ۶۰٪ تجاوز نمی کند.
MAVحداکثر مقادیر قابل قبول
SILحد مجاز ناخالصی که توسط خریدار برای تامین کننده مشخص می شود.
وزنی-وزنینسبت وزن دو ماده به یکدیگر

حد مجاز ناخالصی پلی آلومینیوم کلراید

حد مجاز ناخالصی PolyAC توسط خریدار تعیین می شود. در تعیین حد ناخالصی ، خریدار باید حداکثر دوز مورد انتظار (MD) منعقد کننده معدنی ، حداکثر مقدار قابل قبول (MAV) در استانداردهای آب آشامیدنی و ایمنی را در نظر بگیرد. حد ناخالصی پلی آلومینیوم کلراید با استفاده از معادله زیر محاسبه می شود:

SIL = حد ناخالصی
MAV= حداکثر مقدار قابل قبول
MD = حداکثر دوز مصرفی
SF= ضریب ایمنی

MAV با توجه به استانداردهای موجود و همچنین نیازهای خریدار تعیین می شود.MD کواگولانت های معدنی باید براساس حداكثر دوز مصرفی در كارخانه تصفیه خریدار در دوره زمانی ۱۲ ماهه قبلی باشد.SF مورد استفاده باید کمتر از یا مساوی ۱۰ باشد ، که بیانگر این نکته است که بیش از ۱۰٪ MAV نباید به صورت ناخالصی در یک ماده شیمیایی نقش داشته باشد. حد مجاز ناخالصی باید به صورت نسبت وزن ناخالصی به وزن منعقد کننده غیر آلی بیان شود. ناخالصی های خاص که از اهمیت بالایی برای آزمایش برخوردارند عبارتند از: آنتیموان ، آرسنیک ، باریم ، بور ، کادمیوم ، کروم ، مس ، فلوراید ، آهن ، سرب ، منگنز ، جیوه ، مولیبدن ، نیکل ، سلنیوم و روی.

روش استفاده از پلی آلومینیوم کلراید (PAC)

مانند تمام منعقد کننده ها ، با استخراج و کواگوله کردن مواد حل شده کلوئیدی و معلق کار می کند. سپس فلاک حاصل بر روی فیلتر به دام می افتد. در این قسمت به بررسی میزان کاربرد و دوز برای انواع مختلف پلی آلومینیوم کلراید (PAC) خواهیم پرداخت.
فیلتراسیون از طریق یک محیط متخلخل مانند بستر ماسه ای ابزاری کارآمد و مقرون به صرفه برای کاهش کدورت آب است. بدون استفاده از منعقدکننده بازده این فرآیند حدود ۵۰٪ بود اما اگر از پلی آلومینیوم کلرید هم استفاده شود، بازده به طور چشمگیری بهبود یافته و به بالای ۹۰% می رسد.
PAC به طور مستقیم و مداوم از ظرفی که حاوی آن است با سرعت حدود ۱/۰ میلی لیتر در متر مکعب وارد جریان گردشی می شود. (بسیار مهم است که با آب رقیق نشود زیرا باعث تشکیل ژل می شود.) این ماده باید تا حد ممکن در طول جریان با آب مخلوط گردد.
در حین افزودن PAC ، فرآیند انعقاد یا کواگولاسیون آلاینده ها خیلی سریع اتفاق می افتد. اما لخته شدن یا فلوکولاسیون فرآیندی کندتر است ، یعنی فرآیندی که طی آن ذرات منعقد شده در لخته ها کنارهم جمع می شوند ، بنابراین مهم است که قبل از رسیدن آب به محیط فیلتر ، زمان کافی وجود داشته باشد. حداقل زمان ۱۰ ثانیه برای سرعت جریان بیش از ۱٫۵ متر در ثانیه توصیه می شود.
اما یکی دیگر از سوالات اساسی این است که مقدار دوز مناسب مصرف پلی آلومینیوم کلراید (PAC) چقدر است؟ به طور مثال برای استخری با ظرفیت ۴۵۰ متر مکعب (۱۰۰۰۰۰ گالن) و مدت گردش ۲ ساعته، سرعت چرخش ۲۲۵ متر مکعب بر ساعت است (۴۵۰/۲). میزان نرخ دوز PAC برای این استخر ۲۲٫۵ میلی لیتر در ساعت (۲۲۵*۰٫۱) خواهد بود. این مقدار بسیار کمی است (دو و یک چهارم لوله آزمایش ۱۰ میلی لیتری در ساعت) و دوز دقیق آن دشوار است.
بیشتر پمپ های دوز شیمیایی مورد استفاده برای دوز سایر مواد شیمیایی مورد استفاده در استخرها ، قادر به افزودن این مقدار کم با دقت و مداوم نیستند. در نتیجه از پمپ مناسب برای این منظور باید استفاده شود.

انواع مختلف PAC (پلی آلومینیوم کلرید)

به طور کلی میزان دوز نرمال ۰٫۱ میلی لیتر در متر مکعب از کل جریان برای همه انواع PAC توصیه می شود ، که آن را به صورت ۰٫۰۰۵میلی لیتر در متر مکعب آلومینیوم نیز بیان کرد. انواع مختلف PAC با غلظت آلومینیوم بین ۹٫۵٪ تا ۱۸٪ وجود دارد. غلظت آلومینیوم تنها فاکتور و ملاک انتخاب نوع PAC مناسب نیست. یکی دیگر شاخصه های مهم محصولات PAC موجود در بازار خاصیت قلیایی PAC است – یعنی غلظت گروه های هیدروکسیل (OH) نسبت به یون های آلومینیوم. قلیاییت محصولات PAC می تواند بین ۵٪ -۶۵٪ باشد. به عنوان یک قاعده کلی ، هرچه قلیاییت بیشتر باشد ، محتوای پلیمر بیشتر و در نتیجه چگالی و کارایی بار کاتیونی افزایش می یابد. محصولات بازی تر دارای آلومینیوم کمتری هستند اما در شفاف سازی آب کارآیی بیشتری دارند (یعنی کدورت / حذف مواد جامد معلق). از آنجا که مقدار آلومینیوم کمتری وجود دارد ، آلومینیوم کمتری در آب خروجی وجود دارد و باقیمانده آلومینیوم به حداقل می رسد.

فروش پلی آلومینیوم کلراید (PAC) با گرید های مختلف، جهت اطلاع از قیمت پلی آلومینیوم کلراید با دکتر کمیکال در تماس باشید.