پلی آلومینیم کلراید و کاربرد آن

تعدادی از منعقد کننده های مبتنی بر آلومینیوم برای برنامه های تصفیه آب استفاده می شوند.
این ترکیبات فرمول کلی (Aln (OH)m Cl (3n-m))x را دارند و از ساختار پلیمری کاملاً محلول در آب تشکیل شده اند. طول زنجیره پلیمریزاسیون، وزن مولکولی و تعداد بارهای یونی با درجه پلیمریزاسیون تعیین می شود. در هیدرولیز، گونه های مختلف تک و کاتیون پلیمری مهمی با ساختار +۷ Al13O4 (OH) 24 تشکیل می شوند. گونه کمتر غالب ساختار Al8 (OH) 20 +4 است.
این منعقد کننده های پلیمریزه شده شامل موارد زیر هستند:
– پلی آلومینیوم کلرید (PACl, n=2, m=3)
– آلومینیوم کلرو هیدرات (ACH, n=2, m=5)
– پلی آلومینیوم کلرو هیدرات (PACH): مشابه به ACH

در عمل، تفاوت چندانی بین عملکرد آلومینیم کلرو هیدرات و پلی آلومینیم کلرید در تصفیه آب وجود ندارد، در صورتیکه آلومینیم کلرو هیدرات، هیدراته است.
خاصیت مهم منعقدکننده های پلی آلومینیوم بازی بودن آنهاست. این نسبت یون های هیدروکسیل به آلومینیوم در کمپلکس هیدراته است و به طور کلی هرچه بازی تر باشد، مصرف قلیایی در فرآیند تصفیه کمتر می شود.
منعقد کننده های پلی آلومینیوم به طور کلی قلیایی کمتری نسبت به آلوم مصرف می کنند. آنها در مقایسه با آلوم در دامنه pH وسیع تری مؤثر هستند و تجربه نشان می دهد که پلی آلومینیم کلرید به طرز رضایت بخش در محدوده pH از ۵٫۰ تا ۸٫۰ کار می کند. از دیگر مزایای مهم استفاده از منعقد کننده های پلی آلومینیوم در فرآیندهای تصفیه آب، کاهش غلظت سولفات اضافه شده به آب تصفیه شده است. این به طور مستقیم بر میزان SO4 در فاضلاب خانگی تأثیر می گذارد.
از دیگر مزایای منعقد کننده پلی آلومینیوم می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• مقدار آلومینیوم باقیمانده در آب تصفیه شده کم است ، به طور معمول ۰٫۰۱-۰٫۰۵ میلی گرم در لیتر.
• پلی آلومینیم کلرید و آلومینیم کلرو هیدرات در آب با دمای کم، بسیار خوب کار می کنند. در صورتیکه در دماهای پایین ذرات آلوم به یکدیگر می چسبند و فلاک تشکیل می دهند. در حالی که لخته های تشکیل شده از منعقد کننده های پلی آلومینیوم تمایل دارند به طور مساوی در دمای کم و در دمای معمولی آب مستقر شوند.
• استفاده از پلی آلومینیم کلراید لجن کمتری را در مقایسه با آلوم در دوز معادل، ایجاد می کند.

• دوزهای پایین تری از پلی آلومینیم کلراید برای دادن نتایج معادل آلوم، مورد نیاز است. به عنوان مثال، دوز ۱۲ میلی گرم در لیتر پلی آلومینیم کلراید (۱۰۰٪) برای تصفیه آب رنگی کم کدورت نسبت به عملکرد مشابه به دست آمده هنگام استفاده از دوز آلوم ۵۵ میلی گرم در لیتر مورد نیاز بود.
• افزایش کلرید در آب تصفیه شده بسیار کمتر از افزایش سولفات از آلوم است و در نتیجه افزایش کلی در TDS آب تصفیه شده کاهش می یابد.
منعقد کننده های پلی آلومینیوم به طور معمول دو برابر قیمت مایع آلوم هستند به ازای هر کیلوگرم آلومینیوم. با این حال، دوزهای پایین تر از منعقد کننده و دوزهای کم باز، قبل و بعد ازتصفیه آب می توانند استفاده از پلی آلومینیم ها را اقتصادی کنند. محلول پلی آلومینیوم کلرید (۱۰٪ Al2O3) برای نگهداری در دمای کمتر از ۵۰ درجه سانتیگراد برای ۴ تا ۵ ماه پایدار است و برای استفاده زیاد و دوز فله بسیار ایده آل است.