یک روش شیمیایی تصفیه است که مواد شیمیایی مختلف،مانند سولفات آلومینیوم، سولفات مس، سولفات فرووفریک، آلومینات سدیم، را به مقادیر لازم و کافی به آب اضافه می کنند تا ذارت کوچک، سبک و غیر قابل ته نشین به ذرات بزرگتر و سنگین تر تبدیل شده و به آسانی ته نشین شوند. انعقاد- تجمع ذرات باید قبل از مرحله ته نشینی انجام گیرد تا ذرات معلق و کلوئیدی آب به آسانی ته نشین گردند.ژ
مواد غیر قابل ته نشین آب هب دو دلیل اساسی در برابر ته نشینی مقاومت می نمایند:
- اندازه ذارت
- نیروهای طبیعی میان ذارت
آبهای طبیعی تصفیه نشده سه نوع ذرات غیر قابل ته نشیت دارند که از بزرگترین به کوچکترین (جدول 17) عبارت اند از :
ذرات معلق
ذرات کلوئیدیژ
مواد محلول
مواد جامد معلق ذراتی هستند که به وسیله جریان طبیعی اب حمل شده و به صورت معلق در آب وجود دارند. کوچکترین مواد جامد معلق (کوچکتر از 0/01 میلیمتر) بسرعت ته نشین نشده و در صنعت تصفیه آب به آنها مواد غیر قابل ته نشین گفته می شود. مواد جامد معلق بزرگتر (بزرگتر از 01/0 میلیمتر) را مواد قابل ته نشین می گویند که به آسانی در مدت 4 ساعت بدون هیچ کمکی در ته ظرف یا حوضچه ته نشینی قرار می گیرند.
جدول اندازه مواد جامد
ذرات ریزتر، مانند گل ولای، میکروب ها، سبب رنگ و ویروس ها به صورت کلوئیدی در آب وجود دارند. کلوئیدی را می توان با چشم غیر مسلح دید ولی مجموع اثرات آنها اغلب به صورت رنگ یا کدورت در آب ظاهر می شوند. ذرات کلوئیدی بقدر کافی کوچک هستند تا از مراحل تصفیه عبور نمایند. مگر اینکه بوسیله روش انعقاد – تجمع ذرات از آب جدا شوند.
مواد محلول در آب مواد آلی یا معدنی مانند نمک ها و گازها هستند که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند. مواد محلول اب غیر قابل ته نشین بوده و مشکلاتی مانند مزه، رنگج و بو برای سلامتی مصرف کنندگان بوجود می آورند مگر اینکه به وسایل فیزیکی رسوب داده شوند.
معمولاً ذرات در آب دارای بار الکتریکی منفی بوده و یکدیگر را دفع می نمایند. در تصفیه آب این نیروی الکتریکی طبیعی دافع را پتانسیل زتا می نامند. این نیروی طلیعی کافی برای جدانگه داشتن ذرات کلوئیدی خیلی ریز از یکدیگر است و آنها را به صورت معلق در آب نگه می دارد.
نیروی واندروالز میان تمام ذرات موجود در طبیعت وجود داشته و دو ذره را به طرف
جدول سرعت طبیعی ته نشینی ذرات کوچک
قطر ذرات میلیمتر
نوع ذرات
زمان لازم برای ته نشینی در عمق 3/0 متر
قابل ته نشین
10
سنگ ریزه
3/0 ثانیه
1
شن درشت
3 ثانیه
1/0
شن ریز
38 ثانیه
01/0
گل و لای
33 دقیقه
غیر قابل ته نشین محسوب می شود
001/0
باکتری
55 ساعت
0001/0
رنگ
230 روز
00001/0
ذرات کلوئیدی
3/6 سال
000001/0
ذرات کلوئیدی
حداقل 63 سال
یکدیگر می کشد. این نیروی جاذبه عکس پتانسیل زتا عمل می نماید و تا زمانی که پتانسیل زتا از نیروی واندروالز بزرگتر است ذرات به صورت معلق در آب باقی خواهند ماند.
فرآیند انعقاد پتانسیل زتا ذرات غیر قابل ته نشین را خنثی یا کاهش می دهد تا نیروی واندر والز ذرات را به طرف یکدیگر بکشد و تشکیل گروه های کوچک ذرات را بدهد (شکل 6) یک گروه کوچک ذرات اگرچه از ذرات کلوئیدی اصلی بزرگتر است ولی با چشم غیر مسلح دیده نشده و هنوز ته نشین نمی شوند. این گروه های کوچک ذرات در اثر تکان دادن ملایم عمل انعقاد – تجمع ذرات به یکدیگر چسبیده و گروه های بزرگتر ذرات ژلاتینی شکل و نسبتاً سنگین تر را تشکیل می دهند.
شکل 6- مکانیسم تشکیل ذرات ریز در فرآیند انعقاد – تجمع ذرات
مواد منعقد کننده بار الکتریکی مثبت دارند که بار منفی ذرات معلق در آب را خنثی کرده و رسوب می دهند. تعداد یون های مثبت بعضی از منعقد کننده ها بیشتر از دیگران است. منعقد کننده های حاوی سه یون مثبت مانند آلومینیوم AL+3 و آهن Fe+3 ، 700 تا 1000 مرتبه از منعقد کننده های یک یونی مثبت مانند Na+ و 50 تا 60 مرتبه از منعقد کننده های دو یونی مثبت ، مانند Ca+2 موثرتر هستند.
سولفات آلومینیوم (معمولاًآلوم نامیده می شود) Al2(SO4)3 و سولفات فریک Fe2(SO4)3 متداولترین منعقد کننده های مصرفی در صنعت تصفیه آب هستند که بعد از انحلال در آب یونیزه شده ویون های سه ظرفیتی مثبت Al+3 و Fe+3 در آب آزاد می شوند. مقدار پنج منعقد کننده متداول و جدول 20 مخلوط منعقد کننده ها را برای تصفیه آب نشان می دهند. عوامل فیزیکی و شیمیایی مانند شرایط مخلوط شدن و PH قلیائیت، کدورت و درجه حرارت آب بر کارآیی یک منعقد کننده تاثیر می نمایند. برای مثال آلود در 5/8-5/4-PH خیلی خوب عمل می نماید. اگر آلوم در خارج از این میدان PH مصرف شود یا ذرات کاملاً تجمع نیافته و یا اینکه در PH یالتر یا پایین تر حل خواهند شد. سولفات آهن در میدان وسیعتر 9-5/3-PH بخوبی عمل می نماید ولی خورنده است و برای نگهداری و حمل و نقل به وسائل مخصوصی نیاز دارد.
شامل 32 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود تحقیق انعقاد- تجمع ذرات
