روش های ترسیب شیمیایی
ترسیب شیمیایی عبارت است از افزودن مواد شیمیایی برای تغییر حالت مواد جامد محلول در فاضلاب از حالت محلول به جامد برای تسهیل جداسازی در صنعت آب و فاضلاب می‌باشد.
مطالبی که برای این مقاله در نظر گرفته‌شده است، به شرح زیر است:
- تاریخچه و نکات کاربردی پیرامون فرایند ترسیب
- واکنش‌های شیمیایی ترسیب که برای بهبود عملکرد تصفیه‌خانه انجام می‌گیرند.
- واکنش‌های دخیل در ترسیب فسفر
- مطالب نظری برای ترسیب شیمیایی
تاریخچه ترسیب شیمیایی
استفاده از مواد شیمیایی برای ترسیب درگذشته (قبل از 1973) برای سه هدف موردنظر بود
- تغییرات فصلی در غلظت وجود داشت
- حد متوسط تصفیه‌خانه موردنظر بود
- کمک به فرایند رسوب‌گذاری
از سال 1970 به بعد با توجه به مشکلات وجود نیتروژن و فسفر در پساب‌ها نیاز به ترسیب شیمیایی برای حذف فسفر بیشتر شد.
نکات مهم در ترسیب شیمیایی
- همواره تغییر فاز مواد محلول منجر به ترسیب و ته‌نشین شدن نمی‌شود، برای همین گاهی اوقات برای رخداد این عمل نیازمند استفاده از مواد منعقد کننده و کمک گرفتن از لخته سازها هستیم.
- زلالی پساب خروجی حاصل از ترسیب شیمیایی به مواد شیمیایی و دقت کنترل فرایند بستگی دارد.
- پساب خروجی عمدتاً فاقد مواد معلق و یا حالت کلویید می‌باشد.
- به کمک این روش 80 تا 90 درصد کل مواد معلق، 40 تا 70 درصد BOD، 30 تا 60 درصد COD، 80 الی 90 درصد باکتری‌ها را می‌توان حذف کرد.
رایج‌ترین مواد شیمیایی مورد استفاده در ترسیب در جدول زیر آمده است:
واکنش‌های شیمیایی در ترسیب شیمیایی:
واکنش زاج
واکنش آهک
واکنش فرو سولفات و آهک
واکنش فریک کلراید
همانطور که گفته شد با افزایش میزان فسفر و نیترات در چرخه طبیعت و ورود آن در آب‌ها و پساب‌ها، نیاز به حذف آن روز به روز محسوس‌تر می‌شود. یکی از روش‌های مناسب برای تحقق این امر استفاده از فرایند رسوب‌دهی شیمیایی است.
مواد شیمیایی که در حذف فسفر به روش رسوب‌دهی استفاده می‌شود نمک‌های فلزی و آهک است. معمول‌ترین نمک‌های فلزی فریک کلرید و آلومنیوم سولفات است. با توجه به دیاگرام‌های زیر می‌توان به انواع حالت‌های افزودن مواد شیمیایی برای ترسیب فسفر اشاره کرد.
با توجه به شکل بالا سه حالت پیش ترسیب، ترسیب همزمان و پس ترسیب وجود دارد.
- پیش ترسیب
- ترسیب همزمان
- پس ترسیب
پیش ترسیب
افزودن مواد شیمیایی به فاضلاب خام به منظور ترسیب فسفر در تأسیسات ته نشینی اولیه را اصطلاحا پیش ترسیب میگویند. فسفات ترسیب شده به همراه لجن اولیه جدا می‌شود.
ترسیب همزمان
افزودن مواد شیمیایی به منظور تشکیل رسوباتی که همراه با لجن زیست‌شناختی جدا می‌شود را ترسیب همزمان میگویند.
پس ترسیب
عبارت است از افزودن مواد شیمیایی به خروجی تأسیسات ته نشینی ثانویه و جداسازی رسوب‌های شیمیایی حاصل از آن. در این فرایند، رسوب‌های شیمیایی معمولاً در تأسیسات ته نشینی جداگانه یا در صافی‌های جریان خروجی جدا می‌شوند.
واکنش جداسازی فسفات:
ترسیب با کلسیم
ترسیب با آلومینیوم
ترسیب با آهن
مطالب نظری در مورد ترسیب شیمیایی
ترسیب شیمیایی فرایندی پیچیده است که در آن بسیاری از پارامترها دخیل بوده و همواره قابل پیش‌بینی نمی‌باشد. واکنش‌های ایجادشده در ترسیب معمولا ناقص است و ممکن است واکنش‌های جانبی شیمیایی با سایر مواد درون فاضلاب رخ دهد لذا مطالب بیان‌شده در این قسمت از مقاله، کمک خوبی در شناخت این پدیده می‌کند.
ماهیت ذرات درون فاضلاب
یکی از مشکلات موجود در فرایند ترسیب واکنش خود آب با ذرات موجود در فاضلاب است. به طور کلی ذرات موجود در فاضلاب به دو گروه آب دوست و آب گریز تقسیم می‌شوند که در این بین ذرات آب دوست تمایل زیاد برای واکنش با آب دارند.
بار سطحی
اگر ذرات پس از واکنش‌های ترسیب شروع به رسوب کردن کنند بایستی به لحاظ بار سطحی ناپایدار باشند. پایداری ذرات که مانع از رسوب آنها می‌باشد به-روش‌های مختلف به وجود می‌آید که به ترکیب شیمیایی محیط بستگی دارد.
تجمع ذرات
برای تجمع ذرات، باید کاری کرد که بار ذرات کاهش یابد و یا اثر این بار خنثی شود. از بین بردن اثر بار ذره به روش‌های ذیل ممکن است:
- افزودن یون های تعیین‌کننده پتانسیل که توسط سطح کلویید جذب می‌شوند و یا با آنها واکنش می‌کنند تا بار سطحی را کاهش دهند، یا افزودن الکترولیت که ضخامت لایه‌ی الکتریکی پخشی را کاهش می‌دهد و از این طریق پتانسیل زتا را کم می‌کند.
- افزودن مولکول‌های آلی بلند زنجیره (پلیمرها) که واحدهای تشکیل دهنده‌ی آنها قابل یونش است و به این جهت آنها را پلی الکترولیت می‌خوانند و باعث جداسازی ذرات به روش جذب سطحی و پل زنی می‌شوند.
- افزودن مواد شیمیایی که یون های فلزی هیدروکسیل شده تشکیل می‌دهند
منبع:مهندسی فاضلاب ,نویسنده ادی
شرکت زادآب به عنوان تولیدکننده تجهیزات آب و فاضلاب آماده ارائه مشاوره رایگان به شما عزیزان می باشد. در صورت نیاز به مشاوره با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.
021-55256411-12
0912-4349929