سختی گیر آب شیرین کن: آب به جز تصفیه باید بدون رسوب باشد و نرم شود. آبی که نرم نباشد سخت است و آب سخت به آبی می‌ گویند

که با مواد معدنی و املاحی مثل کلسیم و منیزیم که روی زمین موجود هستند ترکیب شده است. در اصطلاح دیگر به آبی سخت می گویند

که میزان کلسیم و منیزیم آب از حد استانداردی که برای آن مشخص شده است بیشتر باشد. سازمان جهانی بهداشت حد استاندارد

سختی آب را ۵۰۰ میلی گرم در لیتر اعلام کرده است. درجه سختی آب زمانی بیشتر می‌ شود که مواد معدنی موجود در آب بیشتر شود.

سختی گیر آب شیرین کن | سختی گیر چیست | آریاعمران

دستگاهی است که کلسیم و منیزیم را از آب جدا می کند. سختی گیر با بهره گیری از واکنش های یونی

ترکیب یون های مثبت رزین و یون های منفی کلسیم و منیزیم، آبی که نرم باشد و املاحی داخل آن نباشد را تولید می کند.

در حقیقت دستگاه سختی گیر، کچ و آهکی که در آب موجود است را می گیرد

و آبی که بدون املاح و مواد معدنی باشد، در اختیار مصرف کنندگان قرار می دهد.

اجزای سختی گیر

دستگاه سختی گیر رزینی آب از سه قسمت اصلی شیر کنترلی، مخزن آب نمک،

مخزن برای نگهداری رزین تشکیل شده است. این اجزا با قرار گیری در کنار هم

به کنترل جریان آب کمک می کنند و سختی آب را از بین می برند.

تصفیه آب

شیر کنترلی سختی گیر: وظیفه شیر کنترل سخت گیر این است که اندازه جریان

آب عبوری از دستگاه را کنترل و اندازه گیری نماید. شیر سختی گیر زمان آغاز فرآیند

را با دقت به میزان حجم آب ورودی به دستگاه مشخص می کند.

به جهت مطالعه مقاله تصفیه فاضلاب کلیک کنید.

مخزن نگهداری آب نمک: به طور معمول برای ساخت مخزن نگهداری از آب نمک از ماده پلی اتیلن استفاده می‌ شود

که نسبت به مخزن نگهداری رزین در سطح پایین تری استقرار می یابد. محلول بسیار غلیظ آب و نمک در این مخزن

نگهداری می شود که کاربرد آن زنده سازه رزین به کار برده شده در دستگاه سختی گیر است.

محل نگهداری رزین سختی گیر: جریان آبی که به دستگاه سخت گیر رزینی وارد می شود

به این مخزن داخل شده و تصفیه آن به این صورت است که از رزین حاضر در این مخزن

و نیز پیمودن فرایند های یونی که در قسمت قبلی گفته شد عبور می کند.

مشخصات آب سخت

برای اینکه بدانید آبی که شما مصرف می کنید دچار سختی شده است یا نه لازم نیست که آزمایشات سخت و مشکل زایی انجام دهید.

زمانی که ماشین لباسشویی شما به صورت صحیح کار خود را انجام نمی دهد و یا شیر آلات و لوله کشی

شما گرفتار رسوب می شود به این معنی است که آب دچار سختی شده و باید از دستگاه سختیگیر بهره بگیرید.

سختی گیر چیست | سختی گیر  تصفیه اب صنعتی | آریاعمران

مزایای سختی گیر

غلظت زیاد منیزیم و کلسیم یا همان گچ و آهک علاوه بر این که بر روی لوازم مصرفی خانگی

می تواند تاثیرات منفی و عظیمی بگذارد روی سلامت انسان نیز تاثیر گذار است. اگر از سختیگیر

آب بهره بگیرید از ایجاد بسیاری از مشکلاتی که به سخت شدن آب ربط دارد،

می‌ توانید جلوگیری کنید. کم شدن طول عمر شیر آلات سیستم لوله کشی و تاسیسات ساختمانی،

ایجاد سفیدک و لکه های سفید رنگ آهکی بر روی شیرالات، سطوح و سینک ها، زیاد شدن مصرف مواد شوینده،

چون وقتی مواد شوینده با آب نرم قاطی می شود، اثربخشی شویندگی فراوان تری دارند و کف کنندگی آن ها

راحت تر انجام می شود. کم شدن فشار آب لوله کشی ساختمان ها، کارخانجات، آب سخت موجب می شود

که پوست و مو سفت شوند.

معایب سختی گیر

هر دستگاهی به جز اینکه دارای مزایایی می باشند، از معایبی نیز برخوردار است. از معایب سخت گیر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

وقتی آب مصرفی نرم می شود مقدار خیلی کمی سدیم در آب می ماند که مشکلات گوارشی را به وجود می آورد.

اگر سرویس و تعمیر دستگاه سختی گیری در زمان مناسب خود انجام نشود، دستگاه آسیب می بیند و آب را دیگر نمی تواند نرم کند.

کلسیم و منیزیم به وسیله سخت گیری آب کاملاً از بین می رود. همین قضیه برای کسانی که احتیاج دارند

از مکمل‌ های غذایی استفاده کنند می تواند زیان آور باشد.

سختی گیر چیست: چنانچه تصور شود که غشای پلی آمید توانایی لازم جهت دفع زیاد املاح را داشته باشد، سیستم اسمز معکوس به صورت دو ردیف طراحی و نصب می شود تا بدین وسیله فولینگ غشا به حداقل برسد و همچنین یک پمپ فشار قوی ( ۴۰۰ تا psig ۵۰۰) پمپ فشار ضعیف (۲۰۰ تا  psig ۳۰۰) برای هر یک از ردیف ها مورد استفاده قرار می گیرد، اگر چه انتخاب دوم از یک سری مزایای طراحی برخوردار است.

سختی گیر چیست | سختی گیر  تصفیه اب صنعتی | آریاعمران

یکی از مزایای انتخاب دو پمپ فشار ضعیف، این است که می توان طراحی سیستم را طوری انجام داد،

که نوسانات دمای آب خوراک با تغییر فشار جبران شود (اگر دمای آب خوراک، پایین باشد برای ثابت نگه داشتن

دبی آب محصول، پمپ به جای فشار ۲۰۰ تا psig  ۳۵۰ با  فشار ۳۵۰ تا psig 400 کار می کند.) همین کار با طراحی

یک پمپ فشار قوی، قابل انجام است اما به یک پمپ با فشار ۶۰۰ تا psig ۸۰۰  نیاز است که گران تر خواهد بود.

سختی گیر چیست

دو دلیل دیگر در تایید طراحی دوم وجود دارد. در ردیف اول آب محصول RO به منظور صرفه جویی بیشتر در هزینه،

می توان از لوله های فشار ضعیف استفاده کرد.

تصفیه آب

همچنین، طراحی ردیف دوم به منظور بهره‌ برداری در فشار بالا به راحتی انجام می‌ شود،

بنابراین، با این روش می‌ توان تعداد المنت های ردیف دوم را به حداقل کاهش داد. دلیل این کار این است

که در ردیف اول دبی به ازای واحد سطح غشا پایین خواهد بود. از طرفی استدلال می‌ شود

که برای شار بیشتر در ردیف دوم گرفتگی تقریباً از بین خواهد رفت.

سختی گیر

بعد از فیلتر های شنی، غالبا نرم کننده آب به منظور سختی زدایی مورد استفاده قرار می گیرد

تا از این طریق پتانسیل تشکیل رسوب بر سطح غشا کاهش یابد. همین کار با اضافه کردن اسید

به آب امکان پذیر است. اما در این صورت غلظت دی اکسید کربن طبق استاندارد USF به حد مجاز می رسد،

ولی استفاده از نرم کننده موجب می‌ شود که غلظت دی اکسید کربن افزایش پیدا نکند.

سختی گیر چیست

برای خواندن مقاله تصفیه آب نیمه صنعتی کلیک کنید.

یکی از جنبه هایی که توسط USF در نظر گرفته شده است تکثیر میکروارگانیزم ها است. پیشنهاد می شود

هنگامی که مصرف آب کم است (یا حتی موقعی که RO از سرویس خارج است)، آب در میان سختی گیر چرخش کند.

ممکن است هر چند وقت یک مرتبه، ضد عفونی کردن تانک احیای سیستم و احتمالاً خود سختی گیر ضروری باشد.

وجود کلر آزاد یا کلرآمین در آب خوراک فعالیت بیولوژیکی در داخل سختی گیر را کاهش می‌ دهد، اما ممکن است

که در طولانی مدت عمر رزین را کاهش دهد. همچنین، ضدعفونی در بالا دست سختی گیر

توسط اشعه ماورای بنفش فعالیت بیولوژیکی را کاهش می دهد.

سختی گیر چیست | سختی گیر  تصفیه اب صنعتی | آریاعمران

 

تصفیه فاضلاب چیست

در ضمن USF در ارتباط با طراحی صحیح دبی و جلوگیری از خرد و شکستن دانه های رزین،

توصیه‌ های کرده است. در پایین‌ دست سیستم DI باید یک فیلتر مورد استفاده قرار گیرد

تا این رزین های شکسته و خرد شده سختی گیر را جمع‌ آوری کند.

سختی گیر چیست

کلر زدایی

لازم است که کلر آزاد آب خوراک، قبل از ورود به سیستم RO  حذف شود، که این کار به طور مشخص

توسط فیلتر های کربنی انجام می‌ شود. کربن فیلتر ها، محیط مناسبی برای رشد و تکثیر باکتری هایی است

که نهایتاً بر اثر تحت فشار تجمع می‌ کنند. در بعضی از موارد، به صورت ادواری، کربن فیلتر به وسیله بخار استریلیزه

می‌ شود که انجام این کار موفقیت آمیز بوده است. جنس بدنه این فیلترها از فولاد زنگ نزن و در مقابل بخار مقاوم است.

به عنوان یک راه حل، اضافه نمودن یک عامل احیا کننده نظیر بی سولفیت سدیم، موفقیت زیادی در حذف کلر آزاد داشته است.

بی سولفیت در غلظت های زیاد نظیر یک بایوساید و در غلظت های کم نظیر یک بیو استاتیک عمل می‌ کند.

این ماده در حذف کلر آزاد و کاهش رشد باکتری ها در داخل سیستم RO، بسیار موثر است.

سختی گیر چیست

راهنمایی های جدیدUSP،  ارتباط بین مواد افزودنی در سیستم های آب طبق این استاندارد را مشخص می‌ کند.

چنانچه نیاز به افزودن بعضی مواد به سیستم تصفیه USF باشد، باید در پایین‌ دست سیستم اسمز معکوس یا بستر تعویض یونی،

غلظت بی سولفیت اندازه گیری شود از عدم وجود آن اطمینان حاصل شود،

زیرا نباید هیچ غلظتی از بی‌سولفیت در سیستم پایین دست وجود داشته باشد.

اگر سیستم اسمز معکوس برای تولید آب محصول از آرایش یک ردیفه استفاده می‌ کند،

ممکن است مقداری بی سولفیت در آب محصول وجود داشته باشد. وجود این ماده در آب محصول به هیچ عنوان قابل قبول نیست.

سختی گیر آب شیرین کن صنعتی: آب شیرین کن صنعتی آب را تصفیه می کند. سختی گیر موجب کاهش سختی

و رسوبات در آب می‌ شود. دستگاه آب شیرین کن از یک غشای نیمه نفوذ پذیر برای فیلتر کردن آب بهره می گیرد،

تقریبا همه آلودگی ها و مواد معدنی آب را حذف می‌ کند، کدری آب را کم می‌ کند و در نهایت آب شفاف

و خوش‌ طعم تولید می‌ شود.

سختی گیر آب شیرین کن | سختی گیر چیست | آریاعمران

استفاده از سیستم تصفیه اسمز معکوس موجب کاهش نمک و مواد معدنی

و هر ناخالصی دیگر در آب می شود. سختی گیر آب سدیم یا پتاسیم موجود در آب را به وسیله تبادل یونی

از بین می‌ برد و موجب می‌ شود آب شما نرم شود. آب شیرین کن های خانگی نسبت به نرم کننده های

آب کارایی کمتری دارند، پس معمولاً در یک نقطه مانند سینک آشپزخانه نصب می‌ شوند. دستگاه آب شیرین کن صنعتی

در ابعاد بزرگ تر برای کارخانجات طراحی و ساخته می شود.

مزایا و معایب سختی گیر آب شیرین کن صنعتی

سخت گیر آب شیرین کن صنعتی آب را روشن و شفاف می کند. عمر مفید وسایل و تجهیزات

را بالاتر می برد. ظروف تمیز تر هستند. پوست و مو نرم و ابریشمی است. در پول و زمان

شما صرفه جویی می شود. لکه های آب را از بین می‌ برد و مواد غذایی و نوشیدنی ها طعم بهتری پیدا می‌ کنند.

آب نرم شده موجب میشود صابون ها و مواد شوینده موثرتر عمل کنند. اما معایبی نیز دارد.

سختی گیری کلسیم و منیزیم را از آب خارج می‌ کند و امکان دارد برای برخی از افراد

که به مکمل غذایی نیاز دارند مضر باشد. دیتگاه زود به زود به سرویس‌ دهی نیاز پیدا می‌ کند

و اگر از سرویس کردن و تعمیر به موقع آن غافل شوید آسیب می‌ بیند و آب را نرم نمی کند‌.

آبن نرم شده دارای مقدار کمی سدیم است که می‌ تواند موجب ایجاد مشکل در سیستم گوارشی شود.

سختی گیر در از بین بردن کلسیم و منیزیم عالی عمل می کند ولی نمی تواند سایر مواد معدنی

و گاز هایی که در آن وجود دارند را از بین ببرد. اگر گاهی آبی بویی شبیه

به بوی ضعیف تخم مرغ به خود بگیرد سختی گیر این بو را نمی تواند از بین ببرد.

از یختی گیر در چرم سازی، نساجی، قالیشویی، رنگرزی، لاستیک سازی، لبنیات،

ساختمان سازی، بتن ریزی، صنایع غذایی، نفت و گاز و پتروشیمی می توان استفاده کرد.

سختی گیر آب شیرین کن صنعتی چگونه خوب کار می کند؟

غشا هایی که در سیستم تصفیه آب صنعتی وجود دارند، شکننده هستند.

اگر یک رسوب کوچک در این غشا ها به وجود بیایند مواد معدنی مضر موجود در آب از بین نمی‌ روند

و آب سخت می‌ شود. پس با نصب این سختی گیر آب، آب سخت شده تصفیه می‌ شود

و سختی آن کم می‌ شود.‌سختی گیر آب همچنین به عنوان یک محافظ برای آب شیرین کن صنعتی

عمل می‌ کند و در نهایت باعث افزایش عمر غشا های آن می‌شود.

آب شیرین کن صنعتی با از بین بردن بیشتر ناخالصی ها مثل هیدروکربن ها، سولفات ها،

کادمیوم و سموم دفع آفات به بهتر شدن کیفیت آب آشامیدنی کمک می کند و از سلامت شما محافظت می کند.

با استفاده از دستگاه های تصفیه آب صنعتی می توان در هزینه ها صرفه جویی کرد.

سختی گیر آب شیرین کن صنعتی هزینه های شما را به شکل چشمگیری کم می‌ کند

و آب خارق‌ العاده و با کیفیت برای شما فراهم می کند.

سختی گیر آب شیرین کن | سختی گیر چیست | آریاعمران

کاربرد و عملکرد سختی گیر

آب سخت از پیش تصفیه سختی گیر عبور می‌ کند و وارد ستون‌ های سختی گیر می‌ شود.

این ستون ها دارای رزین های مثبت و کاتیونی هستند که آب با عبور از آن ها و تبادل یونی،

سختی خود را از دست می دهد. بعد از اینکه عملیات سخت گیری انجام شد دوباره عملیات جدید

شروع می‌ شود و دوباره آب سخت جدید برای سختی گیر وارد دستگاه می شود. همانطور که گفته شد

سختی گیر، آب را روشن و شفاف می کنند و عمر مفید مصالح و تجهیزات بیشتر می شود.

مواد معدنی و املاح موجود در آب به مرور در لوله ها رسوب می‌ کند و موجب خرابی و از کار افتادگی

تجهیزات و وسایل می‌ شوند. سختی گیر موجب می‌ شود ترکیبات

و املاح در آن رسوب نکنند و سطوح داخلی لوله ها و دیگر تجهیزات آسیب نبیند.

از سختی گیر نیز برای حذف سختی آب آشامیدنی، حذف سختی آب ورودی

به بویلر و دیگ بخار و حذف سختی آب برج های خنک کننده بهره می گیرند.

ترسیب شیمایی فاضلاب: به سبب واکنش آهک با قلیاییت فاضلاب، به مقدار آهک مورد نیاز، بطور کلی مستقل از مقدار فسفات موجود است و در درجه ی اول به قلیاییت فاضلاب بستگی دارد.

مقدار آهک مورد نیاز برای ترسیب فسفات در فاضلاب عموماً حدود ۴ و ۱ تا ۵ و ۱ برابر کل قلیاییت با فرمول  CaCO₃ است.

چون برای ترسیب فسفات Ph بالایی لازم است، معمولاً ترسیب همزمان عملی نیست.

اگر آهک را به فاضلاب خام یا خروجی صانویه اضافه کنیم، معمولا قبل از تصفیه ی بعدی با دفع پساب، تنظیم PH ضروری خواهد بود.

برای پایین آوردن مقدار PH از کربن دهی مجدد با کربن دیوکسید  (CO₂)کمک می گیرند.

واکنشهای اصلی ترسیب فسفر با آلومینیوم و آهن به قرار زیر هستند.

ترسیب فسفات با آلومینیوم:

A1⁺۳+HnPO۳۴-n                 ↔           A1PO۴+Nh+                       (۱۲.۷)

ترسیب فسفات با آهن:

Fe+HnPO۳-n۴                 ↔                  FePO۴ +Nh+                       (۱۳.۷)

 

یک مول زاج یا آهن می تواند یک مول فسفات را ترسیب کند؛

اما این واکنشها به طرز فریبنده ای ساده اند و باید آنها را در پرتو بسیاری واکنشهای رقیب دیگر و با توجه به ثابتتهای تعادل آنها و اثرات قلیاییت، Ph، عناصر کمیاب، و لیگاندهای موجود در فاضلاب بررسی کرد.

به سبب وجود واکنشهای فراوان رقیب، رابطه های  (۱۲.۷) و (۱۳.۷) را نمیتوان مستقیماً برای تخمین مقدار لازم مواد شیمیایی به کار برد.

از این رو، مقدار مواد شیمیایی را، به ویژه در صورت پلی مرها، عموماً براساس آزمونهای در مقیاس آزمایشگاهی و گاه با مقیاس واقعی تعیین می کنند

خطهای پر، غلظت فسفات محلول باقیمانده را پس از ترسیب ردیابی میکنند.

فسفاتهای فلزی خالص در ناحیه ی هاشورزده ترسیب می شوند و رسوبهای کمپلکس مخلوط خارج از ناحیه ی هاشور زده، بطرف مقادیر بالاتر ph، تشکیل می شوند.

تعیین مقدار زاج برای جداسازی فسفر

مقدار زاج مایع لازم برای ترسیب فسفر فاضلابی که حاوی ۸ میلیگرم P/1 باشد را تعیین کنید.

همچنین در صورت یکه قرار باشد فاضلاب ۳۰ روزه ای را در تاسیسات تصفیه ذخیزه کنیم، گنجایش تاسیسات را تعیین کنید.

براساس آزمونهای آزمایشگاهی به ازای هر مول فسفر، ۵و۱ مول آلومینیوم لازم خواهد بود.

آهنگ جریان برابر با  (۳ Mgal/d) 10 , 455 m۳/d است.

داده های زیر مربوط به موجودی زاج مایع است.

  1. فرمول زاج مایع : A1۲(SO۴)۳       . ۱۸ H۲O
  2. غلظت زاج= 48%
  3. چگالی محلول زاج مایع: ۱۰,۷ Lb/gal = 80 lb/ft۳

 

حل

  1. وزن آلومنیوم موجود در هر گالن زاج آلومینیوم را به دست آورید.

الف) وزن زاج در هر گالن برابر است با :

زاج بر گالن = 0,۴۸ × ۱۰,۷ lb/gal = 5,14 lb/gal

ب) وزن آلومینیوم در هر گالن برابر است با:

وزن مولکولی زاج = 666,۷

وزن مولکولی آلومینیوم = 26,۹۸

آلومینیوم بر گالن = 5,۱۴ lb/gal × (۲× ۲۶,۹۸:۶۶۶,۷) = 0,۴۱۶ lb/gal

  1. وزن آلومنیوم لازم به ازای واحد وزن فسفر را به دست آورید.

مقدار نظری: یک مول آلومینیوم در هر مول فسفر: الف

آلومینیوم لازم  ۱,0lb ×(mwآلومینیوم:mwفسفر)ب:

=۱,0lb × (۲۶ ,۹۸ : ۳۰,۹۷) = 0,۸۷ lb آلومینیوم/lb فسفر

  1. مقدار محلول زاج لازم به ازای هر پوند فسفر را تعیین کنید.

مقدار زاج = 1,۵ ×(

= 3,۱۳ پوند فسفر بر گالن زاج محلول

  1. مقدار زاج محلول لازم در روز:

زاج= (۳, ۰ Mgal/d) ( 8 mg فسفر/۱) [۸,۳۴ lb/ Mgal.(mg/1)](3 ,13  پوند فسفر/ گالن زاج محلول)

= 626,۵ گالن زاج محلول در روز

  1. ظرفیت لازم برای دخیره سازی محلول زاج را بر اساس آهنگ جریان میانگین بدست آورید.

ظرفیت ذخیره سازی: (۶۲۶ ,۵ گالن زاج محلول در روز) (۳۰روزه) = 18795 گالن

 

 

جنبه های نظری ترسیب شیمیایی فاضلاب

نظریه ی واکنشهای شیمیایی ترسیب بسیار پیچیده است. واکنشهایی که قبلاً ذکر شده صرفا بخشی از آن را توجیه می کند و حتی الزاماً به همان شکل گفته شده هم رخ نمیدهد.

این واکنشها معمولاً ناقص اند و ممکن است واکنشهای جنبی بیشماری با سایر مواد درون فاضلاب رخ دهد.

بنابراین، بحث زیر ماهیت پدیده های دخیل را معرفی میکند.

 

 

ماهیت ذرات درون فاضلاب در ترسیب شیمیایی فاضلاب:

دو نوع کلی پراکندگی ذرات جامد کلوییدی در مایعات وجود دارد.

اگر حلال آب باشد، این ذرات را کلوییدهای “آبگریز” و “آبدوست” می نامند.

این دسته بندی بر جاذبه ی سطح ذره نسبت به آب مبتنی است.

ذرات آبگریز جاذبه ی نسبتاً کمی برای آب دارند؛ ذرات آبدوست جاذبه ی  زیادی نسبت به آن دارند.

اما باید توجه داشت که آب می تواند با ذرات آبگریز تا حدی واکنش کند.

برخی از مولکولهای آب عموماً جذب سطح ذرات آبگریز معمولی می شوند، ولی واکنش  بین آب و کلوییدهای آبدوست بسیار زیادتر است.

آب شیرینکن

آب شیرینکن

 

بارسطحی در ترسیب شیمیایی فاضلاب:

یک عامل مهم در ثبات کلوییدها وجود بار سطحی است.

این بار به روشهای مختلف بوجود می آید که به ترکیب شیمیایی محیط ( در این مورد فاضلاب) و کلویید بستگی دارند.

سوای چگونگی تشکیل این بار سطحی ، اگر قرار باشد برای ته نشینی، ذرات بصورت ذرات بزرگتر و با جرمی کافی به یکدیگر بچسبند (منفقد شوند)، باید آنها را ناپایدار کرد.

بار سطحی عموماً از طریق جذب سطحی انتخابی، یونش، و جایگزیمی همریخت ایجاد میشود.

مثلا: قطره های روغن، حبابهای گاز، یا سایر مواد پراکنده درآب که از نظر شیمیایی بی اثرند از طریق جذب سطحی انتخابی آنیونها ( بخصوص یونهای هیدروکسیل) بار منفی پیدا میکنند.

در مورد موادی چون پروتئینها و میکروارگانیزمها، بار سطحی از طریق یونش گروه های هیدروکسیل و آمینه کسب می شود.

ایزوالکتریک نشان داد که در آن R نشان دهنده ی توده ی جامد است.

ایجاد بار از طریق جایگزینی همریخت درخاک رس و سایر ذرات خاک رخ میدهد و در آن یونهای داخل ساختار شبکه ای  با یونهای محلول جایگزین می شوند( مثلا: جایگزینی سیلیسیم با آلومینیوم ).

وقتی که سطح کلویید یا ذره باردار می شود، برخی یونهای بار مخالف ( که به آنها یونهای نظیر میگویند) به سطح می چسبند.

این یونها، به سبب قدرت کافی نیروهای الکتروستاتیکی و وان دروالسی، در جای خود باقی می مانند تا بر تغییرات گرمایی فایق شوند.

گرداگرد این لایه ی ثابت یونی یک لایه ی پخشی یونی وجود دارد، که تغییرات گرمایی مانع تشکیل لایه ی متراکم دوگانه از آن میشود.

اگر ذره ای در یک محلول الکترولیتی قرار داده شود

وجریان الکتریکی از آن علور کند، آن ذره، بسته به بار سطحی خود،

به یکی از الکترودها جذب میشود و ابری از یونها را به دنبال خود می کشد.

ترسیب شیمیایی فاضلاب

در عملیات تصفیه ی فاضلاب، گاه پتانسیل را در سطح ابر ( که به آن سطح برش میگویند) اندازه گیری میکنند.

مقدار به دست آمده را پتانسیل زتا میخوانند.

از لحاظ نظری، پتانسیل زتا باید با پتانسیل اندازه گیری شده در سطح در برگیرنده ی لایه ی ثابت یونی چسبیده به ذره، برابر باشد.

کاربرد مقدار اندازه گیری شده ی پتانسیل زتا محدود است،

زیرا این مقدار نسبت به ماهیت اجزای محلول متغیر است و از این رو اندازه گیری آن تکرار پذیر نیست.

واکنش های مربوط به زاج، آهک، فروسولفات  و آهک، فریک کلرید، فریک کلرید وآهک و فریک سولفات و آهک بررسی میکنیم:

واکنش شیمیایی آب: آلومینیوم هیدروکسید نامحلول لخته ای ژلاتینی است که بتدریج در فاضلاب ته نشینی میشود و مواد معلق را با خود خارج میکند و تغییرات دیگری نیز به وجود می آورد.

زاج: هنگامی که به فاضلاب حاوی کلسیم و منیزیوم بیکربنات زاج می افزاییم، واکنشی به شکل زیر رخ میدهد:

۱۳۶×۳                                                    ۱۰۰×۳ به شکل CaCO₃                                                                  ۷×۶۶۶

A1₂(SO₂)₃.18H₂O                        +                           3Ca(HCO₃)₂                                          ↔                       ۳ CaSO₂

۲×۷۸                                            ۶×۴۴                   ۱۸×۱۸

+                           2A1(OH)₃                                    ۶ CO₂            +    18H₂O

(۱.۷)                       کربن دیوکسید                             آلومینیوم هیدروکسید

اعداد بالای فرمولهای شیمیایی جمع وزنهای مولکولی مواد مختلف است و بنابراین نشانگر مقدار هریک از آن مواد است.

 

اگر به جای نمک کلسیم از منیزیوم بیکربنات استفاده شود، واکنش دقیقاً مشابه خواهد بود.

چون قلیاییت رابطه ی (۱.۷) بصورت کلسیم بیکربنات  (CaCO₃)داده شده است که وزن مولکولی آن ۱۰۰ است، مقدار قلیاییت لازم برای واکنش با ۱۰  mg/1 زاج عبارت است از

=۴,۵ mg/1 0 mg/1×و۱۰

اگر مقدار قلیاییت موجود کمتر از این باشد، باید مقداری به آن اضافه کرد. درصورت لزوم آهک را عموماً به این منظور اضافه  میکنند، اما این کار در تصفیه ی شیمیایی فاضلاب به ندرت ضرورت می یابد.

آهک:

هنگامی که فقط آهک را به منزله ی ماده ی رسوب دهنده اضافه کنیم، اصول زلال کنندگی آب با واکنشهای زیر توصیف می شود:

واکنش شیمیایی آب:

۱۸×۲                               ۱۰۰                                                          ۴۴به شکلCO₂                   ۵۶           به شکلCaO

Ca(OH₂)                           +                        H₂ CO₃                          ↔                       CaCO₃               +               2H₂O

(۲.۷)                           کلسیم بی کربنات                                            کربنیک اسید                                      کلسیم هیدروکسید

 

۱۸×۲                               ۱۰۰×۲                                                     ۱۰۰به شکلCO₂                ۵۶           به شکلCaO

Ca(OH₂)                           +                   Ca(HCO₃ )                         ↔                       CaCO₃               +               2H₂O

(۳.۷)                           کلسیم کربنات                                            کلسیم بی کربنیک                                              هیدروکسید

 

بنابراین، باید مقدار کافی آهک افزود تا با تمام کربنیک اسید آزاد وکرنیک اسید بی کربناتها ( کربنیک اسید نیم وابسته ) ترکیب شود و کلسیم بی کربنات را ، که به منزله ی لخته ساز عمل میکند، به وجود آورد. هنگامی که آهک به تنهایی مصرف می شود، مقدار مورد نیاز آن بسیار بیشتر از زمانی استکه از سولفات آهن نیز استفاده می شود.

در مواردی که فاضلاب صنعتی اسیدهای معدنی یا نمکهای اسیدی به فاضلاب وارد کرده باشد، باید قبل از ترسیب، این موارد را خنثی سازیم.

فروسولفات و آهک:

اکثر اوقات، فروسولفات را نمیتوان به منزله ی تنها ماده ی رسوب دهنده به کار برد، زیرا برای تشکیل ماده ی رسوب دهنده آهک نیز باید اضافه شود.

در رابطه ی (۴.۷)، واکنش با فروسولفات تنها نشان داده شده است.

۲۷۸                               CaCO₃ ۱۰۰به شکل                     ۱۷۸                      ۱۳۶                       ۷×۱۸

FeSO₄.7H₂O             +           CA(HCO₃)₂                     ↔      Fe(HCO₃)₂      +      CaSO₄       +     7H₂O

فروسولفات            کلسیم بی کربنات                    فروبی کربنات                                 کلسیم سولفات             (۴.۷)

 

 

اگر اکنون آهک را به شکل Ca(OH)₂ بی افزاییم، واکنشی که انجام می شود بدین قرار است :

 

۱۷۸                         CaO به شکل ۲×۵۶                                       ۸۹,۹                   ۲×۱۰۰                  ۲×۱۸

Fe(HCO₃)₂         +             2Ca(OH)₂               ↔              Fe(OH)₂             +    2CaCO₃          +    2H₂O

فرو بی کربنات       کلسیم هیدروکسید                  فروهیدروکسید                               کلسیم کربنات                   (۵.۷)

 

بعداً فروهیدروکسید با اکسیژن محلول در فاضلاب به شکل دلخواه نهایی، یعنی فریک هیدروکسید، کسید می شود.

 

۴×۸۹,۹                                    ۳۲                                      ۲×۱۸                                             ۴×۱۰۶,۹

۴ Fe(OH)₂        +                     O₂                     +              2H₂O                          ↔             4Fe(OH)₃               (۶.۷)

فروهیدروکسید                اکسیژن                                               فریک هیدروکسید

فریک هیدروکسید غیر محلول به شکل یک لخته ی توده ای ژلاتینی شبیه به لخته ی زاج تشکیل می شود.

قلیاییت لازم برای رسیدن به مقدار ۱۰ mg/1 فروسولفات برابر است با :

۱۰, ۰ mg/1×= 3,۶ mg/1

آهک لازم برابر است با:

 

۱۰, ۰ mg/1×= 4 mg/1

اکسیژن لازم برابر است با:

۱۰, ۰ mg/1×=۰,۲۹ mg/1

چون تشکیل فریک هیدروکسید به حضور اکسیژن محلول بستگی دارد، واکنش رابطه ی (۶.۷) نمیتواند در فاضلاب عفونی یا فضولات صنعتی فاقد اکسیژن تکمیل شود.

فریک سولفات می تواند جای فروسولفات را بگیرد و اغلب استفاده از آن نیاز به افزودن آهک و شرط وجود اکسیژن محلول را رفع می کند.

 

فریک کلرید:

واکنش های فریک کلرید چنین اند:

 

۱۶۲,۱                            ۳×۱۸                               ۱۰۶,۹

FeCI₃              +            ۳ H₂O            ↔            Fe(OH)₃                 +3H⁺+3CI⁻ (۷.۷)

فریک کلرید   آب                               فریک هیدروکسید

 

3H⁺               +               3HCO-₃           ↔     3H₂CO₃                          (۸.۷)

بی کربنات                      اسیدکربنیک

 

 

فریک کلرید و آهک:

واکنشهای فریک کلرید و آهک چنین اند:

۲×۱۶۲                                        CaOبه شکل۳×۵۶                               ۳×۱۱                                     ۲×۱۰۶,۹

2FeCI₃                   +                        3Ca(OH)₂              ↔              3CaCI₂               +                2Fe(OH)₃          (۹.۷)

فریک کلرید                           کلسیم هیدروکسید کلسیم کلرید                                            فریک هیدروکسید

 

فریک سولفات وآهک:

واکنشهای فریک سولفات وآهک چنین اند:

۴۰۰                                         CaOبه شکل۳×۵۶                               ۴۰۸                                              ۲×۱۰۶,۹

Fe₂(S0₄)₃                 +             3Ca(OH)₂                        ↔          3CaSO₄                +                 2Fe(OH)₃        (۱۰.۷)

فریک سولفات                        کلسیم هیدرکسید کلسیم سولفات                                              فریک هیدروکسید

 

 

واکنش شیمیایی آب: ترسیب شیمیایی برای جداسازی فسفر 

جداسازی فسفر از فاضلاب عبارت است از ترکیب فسفات با مواد جامد معلق و سپس جداسازی همان مواد جامد.

فسفر را میتوان  با مواد جامد زیست شناختی ( ماننند میکروارگانیزمها) و یا با رسوب سازهای شیمیایی ترکیب کرد.

 

واکنش شیمیایی آب: روش های جداسازی فسفر

مواد شیمیایی مورد استفاده در جداسازی فسفر شامل نمکهای فلزی و آهک است.

معمولترین نمکهای فلزی مورد استفاده فریک کلریدو آلومینیوم سولفات ( زاج )اند.

از فروسولفات و فروکلرید، که به صورت محصولات جانبی عملیات فولادسازی بدست می آیند ( مایع اسید شویی)، نیز استفاده می شود.

از پلی مرها نیز به همراه نمکهای آهن و زاج به طور موثری استفاده شده است.

آهک به سبب افزایش زیاد وزن لجن تولید شده در مقایسه با لجن نمکهای فلزی و نیز به دلیل مشکلات بهره برداری و نگهداری ناشی از جابه جا کردن، ذخیره سازی و تغذیه ی آهک، این ماده کمتر از بقیه ی مواد مورد استفاده قرار گرفته است.

ترسیب فسفر از فاضلاب در چندین نقطه ی مختلف در نمودار جریان فرآیند ممکن است.

موقعیتهای عمومی که در آنها فسفر را میتوان جدا کردبدین صورت قابل دسته بندی اند.

  1. پیش ترسیب
  2. ترسیب همزمان
  3. پس ترسیب

پیش ترسیب:

افزودن مواد شیمیایی به فاضلاب خام به منظور ترسیب شیمیایی فسفر در تاسیسات ته نشینی اولیه را اصطلاحاً پیش ترسیب می نامند.

فسفات ترسیب شده به همراه لجن اولیه جدا می شود.

ترسیب همزمان:

افزودن مواد شیمیایی به منظور تشکیل رسوباتی که همراه با لجن زیست شناختی جدا میشود را “ترسیب همزمان ” می نامند.

مواد شیمیایی را می توان به خروجی تاسیسات  ته نشینی  اولیه ، محلول آمیخته ( در فرآیند لجن فعال شده ) یا قبل از ته نشینی ثانویه به خروجی فرایند تصفیه ی زیست شناختی اضافه کرد.

پس ترسیب:

پس ترسیب عبارت است ازافزودن مواد شیمیایی به خروجی تاسیسات ته نشینی ثانویه و جداسازی رسوبهای شیمیایی حاصل از آن.

در این فرآیند،رسوبهای شیمیایی معمولاً در تاسیسات ته نشینی جداگانه یا در صرافیهای جریان خروجی جدا می شوند.

شیمی جداسازی فسفات:

ترسیب شیمیایی فسفر به وسیله ی افزودن نمکهای یونهای فلزی چند ظرفیتی که تشکیل دهنده ی فسفاتهای تقریباً محلول اند، انجام می شود.

یونهای فلزی چند ظرفیتی مورد استفاده عبارت اند از کلسیم دو ظرفیتی [Ca (II)]، آلومینیوم سه ظرفیتی [A1 (III)]، و آهن سه ظرفیتی  [Fe (III)].

چون شیمی ترسیب فسفات با کلسیم، کاملاً متفاوت با ترسیب با آلومینیوم و آهن است.

کلسیم را معمولاً به صورت آهک،  Ca (OH)₂، اضافه میکنند.

از روی رابطه هایی که قبلا داده شد میبینیم که هنگامی که آهک به آب اضافه می شود با قلیاییت طبیعی بیکربنات واکنش میکند تا CaCO₃ رسوب کند. با تجاوز Ph فاضلاب از حدود ۱۰، یونهای اضافی کلسیم در آن هنگام، مطابق با رابطه ی (۱۱.۷)، واکنش میکنند تا هیدروکسیلاپتیت Ca₁₀ (PO₄)₆(OH)₂ رسوب کند.

ترسیب فسفات با کلسیم مطابق واکنش زیر انجام می شود.

10Ca⁺۲+6PO⁻۳₄+ 2OH⁻  ↔Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂                                ←        (۱۱.۷)

 

 

 

فرایندهای واحد شیمیایی

فرایندهای تصفیه آب و فاضلاب، فرایندهایی را که در آنها واکنشهای شیمیایی ایجاد کننده ی تغییر باشند فرایندها واحد شیمیایی میخوانند .

در حوزه ی تصفیه ی فاضلاب، فرآیندهای واحد شیمیایی را معمولاً به همراه عملیات واحد فیزیکی و فرآیندهای واحد زیست شناختی بکار میبرند تا اهداف تصفیه را برآورده سازند.

استفاده از مواد شیمیایی مختلف به منظور بهبود نتایج سایز عملیات و فرآیندها نیز بطور مختصر مطرح شده است.

در این بحث ها، دانستن مبانی علم شیمی از سوی خواننده مفروض است.

برخی از فرآیندهای واحد، مانند ترسیب شیمیایی برای جداسازی فسفر، جذب سطحی کربن برای جداسازی ترکیبات آلی، وکلرزنی نقطه ی شکست برای نیتروژن خواهد بود.

در بررسی کاربرد فرآیندهای واحد شیمیایی زیر، باید به خاطر بسپاریم

که یکی از نقاط ضعف ذاتی اکثر فرایندهای واحد شیمیایی ( جذب سطحی کربن فعال شده مستثنی است)، در مقایسه با عملیات واحد فیزیکی، این است که اینها فرآیندهایی هستند که با افزودنیهای شیمیایی انجام می شوند.

برای جدا کردن ماده ای از فاضلاب، اغلب ماده ی دیگری به آن افزوده میشود.

در نتیجه ، همواره با یک افزایش خالص به اجزای محلول در فاضلاب روبه رو هستیم.

مثلاً؛ وقتی برای بالا بردن کارآیی رسوبگذاری ساده، مواد شیمیایی اضافه میکنیم. مقدار کل غلظت مواد جامد محلول در فاضلاب افزایش می یابد.

اگر قرار باشد فاضلاب تصفیه شده به چرخه ی مصرف بازگردد، این نکته می تواند عامل مهمی باشد.
این نوع فرآیند به دلیل مسئله ی افزودن مواد در تقابل با عملیات واحد فیزیکی و فرایندهای واحد زیست شناختی قرار میگیرد،

که این دو را میتوان از آن جهت که ماده ای از فاضلاب جدا می کنند، کسرکننده توصیف کرد.

یکی دیگر از نقاط ضعف فرآیندهای واحد شیمایی آن است که همگی آنها از نظر هزینه ی عملیاتی گران و پرخرج اند. هزینه ی بعضی از این مواد شیمیایی وابسته به هزینه ی انرژی است و میتوان انتظار داشت که به همان نسبت افزایش یابد.

-ترسیب شیمایی

ترسیب شیمایی در فرایندهای تصفیه ی آب و فاضلاب عبارت است از افزودن مواد شیمیایی برای تغییر حالت فیزیکی مواد جامد محلول و معلق و تسهیل جداسازی آنها از طریق رسوبگذاری.

این تغییر در برخی موارد نازل است و جداسازی با به دام افتادن مواد در یک رسوب حجیم که

در درجه ی اول حاوی خود ماده ی لخته کننده است انجام می شود.

افزایش خالص اجزای محلول در فاضلاب نتیجه ی دیگر افزودن ماده ی شیمایی است.

در کنار عملیات مختلف فیزیکی، از فرایندهای شیمیایی نیز به منظور تصفیه ی ثانویه کامل فاضلاب تصفیه نشده،

از جمله جداسازی نیتروژن یا فسفر، یا هر دو استفاده شده است.

فرایندهای شیمیایی دیگری نیز برای حداسازی فسفر از طریق ترسیب شیمیایی ابداع شده اند و به گونه ای طراحی می شوند که با تصفیه ی زیست شناختی همراه شوند.

ترسیب شیمیایی به منظور بهبود عملکردتصفیه خانه

 

در گذشته ، هنگامی از ترسیب شیمیایی برای افزایش میزان جداسازی مواد جامد معلق و BOD استفاده می شد که

  1. تغییرات فصلی در غلظت فاضلاب وجود داشت ( مانند فاضلاب کارخانه ی کمپوت سازی)
  2. جد متوسط تصفیه ی مورد نظر
  3. کمک به فرایند رسوبگذاری لازم بود.

از حدود سال ۱۹۷۰ به این طرف، نیاز به جداسازی بیشتر ترکیبات آلی و مواد مغذی ( نیتروژن و فسفر)

موجود در فاضلاب باعث توجه دوباره به ترسیب شیمیایی شده است.

در سالهای گذشته از مواد مختلفی بعنوان رسوب دهنده استفاده شده است.

میزان زلالی حاصل به مقدار مواد شیمیایی مصرف شده و دقت کنترل فرایند بستگی دارد. با ترسیب شیمیایی می توان پساب زلالی، که عمدتاً فاقد مواد معلق و یا حالت کلوییدی باشد، بدست آورد.

بین ۸۰ تا ۹۰% کل مواد معلق، ۴۰ تا ۷۰ درصد BOD پنج روزه،

۳۰ تا ۶۰ درصد COD و ۸۰ تا ۹۰% باکتریها را میتوان با ترسیب شیمیایی جدا کرد.

در مقابل، با استفاده از رسوبگذاری متعارف،

فقط ۵۰ تا ۷۰ % کل مواد معلق و ۳۰ تا ۴۰ % مواد آلی ته نشین و جدا می شوند.

مواد شیمیایی افزوده شده به فاضلاب با موادی که یا موادی که یا معمولاً

در فاضلاب موجودند یا به همین منظور اضافه شده اند واکنش میکنند.

زلال سازی، انغقادسازی و لخته گذاری

کاهش مواد معلق آب یا فاضلاب را زلال سازی می گویند. مواد معلق آب می توانند ذرات درشت و سنگینی باشند که به راحتی با ته نشینی ساده از آب جدا می شوند و یا ذرات بسیار زیری باشند که طبیعت کلوئیدی داشته و جداسازی آنها از آب مستلزم تمهیدات بسیار پیچیده ای باشد.

دیده میشود که سرعت نهایی سقوط‌‌‌‌‌‌ ut هر ذره با مربع اندازه قطر ذرات d۲ᵨ   متناسب است.

بنابراین ذراتی با ابعاد میکرونی، ساعت ها طول می کشد تا ته نشین شوند. با درشت کردن ذرات در حدودمیلیمتر، زمان سقوط یک متری در آب به حدود ثانیه کاهش می یابد.

از نظر مهندسی زمان بیش از چند ساعت برای جداسازی قابل قبول نیست.

جدول : ویژگی های ذرات به چگالی ۲.۶۵ از نظر ابعاد و سرعت  ته نشینی

زمان لازم برای سقوط یک متری در آب

مساحت کل ذرات

درشتی

قطر ذره ( میلی متر)

۱ ثانیه

۱۰ ثانیه

۱۲۵ ثانیه

۱۰۸ ثانیه

۱۸۰  ساعت

۷۵۵ روز

 

۳.۱۴ سانتی متر مربع

۳۱.۴ سانتی متر مربع

۳۱۴ سانتی متر مربع

۰.۳۱۴ سانتی متر مربع

۳.۱۴ سانتی متر مربع

۳۱.۴ سانتی متر مربع

 

شن

شن ریز

ماسه

ماسه ریز

اندازه باکتری

ذرات کلوییدی

۱۰

۱

۰.۱

۰.۰۱

۰.۰۰۱

۰.۰۰۰۱

 

·         منظور مساعت کل ذرات کروی است که دارای حجمی برابر با حجم یک ذره کروی  به قطر ۱۰ میلی متر هستند.

انعقادسازی و لخته گذاری فرآیندهایی هستند

که در آن ذرات بسیار ریز کدریت و رنگ به صورت توده هایی به اندازه کافی درشت در می آیند که حذف آنها به روش های مختلف فیزیکی مثل ته نشینی، فیلتراسیون  و یا شناوری با سرعت معقولی انجام پذیر می شود.

انعقادسازی و لخته گذاری پدیده های پیچیده ای هستند که هنوز هم کاملاً شناخته نشده اند هرچند که تئوری هایی در این مورد ارائه شده است.

ذرات بسیار ریز و یا کلوئیدی که دارای ابعادی حتی کمتر از میکرون هم هستند، معمولاً در آب دارای بار الکتریکی منفی هستند. بارهای همنام ذرات باعث میشوند که این ذرات تمایلی به مجتمع شدن در کنار یکدیگر را نداشته باشند. که اصطلاحاً میگویند ذرات پایدار هستند.

بنابراین اولین گام برای مجتمع کردن( درشت کردن ) این ذرات ریز، مستلزم حذف و یا کاهش بار الکتریکی این ذرات تا حدی است که در اثر برخورد با یکدیگر، نیروهای جاذبه بین ذرات بر نیروهای دافعه الکتریکی ناشی از بارهای همنام فائق آیند که در صورت اصطلاحاً می گویند ذرات ناپایدار شده اند.

فرآیند ناپایدارکردن ذرات در اثر حذف یا کاهش دافعه الکتریکی و در نتیجه درشت تر شدن ذرات را انعقاد سازی میگویند.

درشت تر شدن ذرات ( با جمع شدن دو و یا چند ذره در کنار یکدیگر ) که در اثر حذف یا کاهش دافعه الکتریکی، برخوردهای آنها منجر به اجتماع ذرات میشود را لخته سازی نیز میگویند.

 

مکانیسم انعقادسازی در زلال سازی آب

برای آنکه بتوان ذرات ریز را به ذرات درشت تر برای زلال سازی آب تبدیل کرد دو شرط لازم است:

الف- برخوردبین ذرات: وقتی امکان پذیر است که نسبت به همدیگر حرکت داشته باشند.

 ب- جاذبه بین ذرات: شرط لازم برای آنکه ذرات در اثر برخورد به هم بچسبند و ناپایدار شوند.

تئوری تحرک ذرات در مکانیکی ذرات و سیالات بحث می شود.

برخوردبین ذرات:

می تواند به دلایل مختلفی انجام شود:

الف- برخورد ناشی از جنبش گرمایی که مرسوم به نفوذ براونی می باشد. این نوع برخورد برای ذرات کلوییدی کوچکتر از یک میکرون مهم است.

ب- برخورد اختلاطی که ناشی از هم زدن مکانیکی است. در اثر هم زدن مکانیکی، سرعت مایع هم از نظر فضایی ( از نقطه ای به نقطه دیگر) و هم از نظر زمانی از لحظه ای به لحظه دیگر، تغییر می کند. در اثر هم زدن مکانیکی تقریباً فقط ذرات درشت تر از یک میکرون با هم جمع می شوند.

در واقع ذرات باید به اندازه بیش از یک میکرون درشت شده باشند تا به واسطه هم زدن مکانیکی باهم مجتمع شوند.

ج- برخورد ناشی از ته نشینی دیفرانسیلی : ذرات درشت تر به علت سرعت ته نشینی بیشتر درحین ته نشینی ممکن است با ذرات ریزتر( که سرعت کمتری دارند) برخورد کنند.

 

ناپایدار کردن ذرات:

ذره ناپایدار ذره ای است که تمایل به جمع شدن با ذرات دیگر را دارد چون از نظر ترمودینامیکی ذرات با تجمع به سطح انرژی پایین تری دست می یابند. اما ذرات ریز باردار معلق در آب تمایل دارند به صورت منفرد در آب باقی بمانند.

چرا ذرات ریز معلق در آب، باردار هستند؟

به دلایل مختلفی، ذرات ریز معلق در آب باردارمی شوند که یکی از مهم ترین دلایل آن جذب سطحی بارهای منفی می باشند.

مهم ترین نیروی دافعه بین ذرات، نیروی دافعه الکترواستاتیکی است که ناشی از تداخل پتانسیل بار الکتریکی ذرات می باشد.

تئوری لایه مضاعف الکتریکی برای توصیف آرایش یون ها در اطراف  سطح باردار به کار می رود.

از مهمترین نتایج این تئوری عبارتند از :

الف- رابطه تغییر پتانسیل با فاصله از سطح ذره بصورت توانی است.

ب- پتانسیل حاصل ازبار روی سطح ذره را می توان با دستگاه الکتروفروسیس اندازه گرفت.

این پتانسیل اندازه گیری شده، دقیقا برابر پتانسیل روی سطح ذره نیست بلکه برابر پتانسیل روی نزدیکترین صفحه از مایع است که تحت تاثیر میدان الکتریکی حرکت میکند. این پتانسیل را زتاپتانسیل میگویند.

ج- زتاپتانسیل کمیت مهمی است که میتوان بر اساس مقدار آن در مورد بزرگی دافعه الکتریکی ذره باردار قضاوت کرد.

د- دامنه نفوذ پتانسیل دافعه الکتریکی، تحت تاثیر قدرت یونی ( تعداد یون ها و ظرفیت هر یک از یون ها) می باشد، به گونه ای که اگر یک الکترولیت قوی به محلول اضافه شود این دامنه نفوذ به شدت کاهش می یابد.

 

 

نیروی جاذبه

در زلال سازی آب بین ذرات ناشی از نیروی واندروالسی بوده و این نیرو که در هر صورت بین ذرات وجود دارد ، تحت تاثیر شدید فاصله بین دو ذره است.

در واقع پایداری و ناپایداری یک ذره بستگی به تاثیر مجموع پتانسیل جاذبه واندروالس و پتانسیل دافعه الکتریکی دارد.

در فاصله بسیار کم دو ذره، مجموع پتانسیل شامل چاه جاذبه می شود که معرف پیوند شیمیایی است.

در فاصله های نسبتاً کم دو ذره، پتانسیل مجموع، می تواند از ماکزیممی بگذرد که معرف پتانسیل دافعه است ( منحنی  i) و میتوان آن را مثل سدی دانست که از نزدیکتر شدن دو ذره جلوگیری میکند.

هرچه این سد بزرگتر باشد، امکان تجمع دو ذره کمتر است و دو ذره برای زلال سازی پایدار می مانند. برای ناپایدارکردن دو ذره باید که این سد پتانسیل دافعه به جاذبه تبدیل شود.

می توان با استفاده از الکترولیت ها ، دامنه نفوذ پتانسیل دافعه ذرات باردار را کاهش داد. اگر این کاهش به قدری باشد که این سد دافعه کاملاً از بین رفته (منحنی iii) و یا مقدار آن به انداره ای کوچک شود که پتانسیل مجموع، در فاصله های نسبتاً کم دو ذره، صفر و یا اندکی منفی ( جاذبه) گردد ( منحنی ii) در آن صورت برخوردهای نامنظم براونی ناشی از جنبش گرمایی میتواند منجر به برخوردهای موثری گردد که باعث ناپایداری ذرات شده و در نتیجه به هم بچسبند ( ایجاد لخته ) و اگر فاصله ذرات به حدود چاهک پتانسیل کاهش یابد در آن صورت لخته تشکیل شده میتواند از پایداری کافی برای سقوط در حوضچه ته نشینی برخوردار شود.

بستررزین سختی گیر

بستررزین سختی گیر به عنوان یک مکان برای مبادله یون ها عمل میکند.

به همین خاطر به انها رزین تبادل یون گفته میشود.البته در شکل های بسیار کوچک هستند

که این بستر رزین سختی گیر به عنوان یک مکان برای مبادله یون ها عمل میکند.

به همین خاطر به بستر رزین سختی گیر رزین تبادل یون گفته میشود.البته در شکل های بسیار کوچک هستند که غالبا اندازه شعاع ان ۰.۲۵ -۰.۵ میلیمتر است.

این رزین دارای رنگ سفید یا زرد است وطرز قرار گیری این ذرات کنار هم بصورت متخلخل است بصورتی که سطح بالایی رزین بطور تو در تو است.

واین را باید گفت که رزین تجاری از پلی استارین سولفونات درست شده وبه صورتی کار میکند که با ازاد شدن هر یون ،یون دیگری به دام می افتد.

شركت آریا عمران

شركت مهندسي آریا عمران شریف با هدف ارتقاء بهره‌وري صنايع ، افزايش سلامت جامعه و حفظ و صيانت از محيط زيست؛ در حوزه مشاوره، طراحي، ساخت، نصب و راه اندازي سيستم‌هاي تصفيه آب و فاضلاب فعاليت مي نمايد

مشاوره، طراحي، ساخت، نصب، راه اندازي، تعميرات و نگهداري انواع سيستم‌هاي تصفيه آب و فاضلاب و مخازن نگهداری به منظور تامين آب سالم جهت مصرف در صنايع مختلف، افزايش بهره‌وري كارخانجات، كاهش مخاطرات زيست محيطي و در نهايت كمك به حفظ بهداشت و سلامت جامعه با استفاده از جديدترين تكنيكهاي روز دنيا.

  1. طراحی و ساخت مخازن فلزی و سرپوشیده بتنی به منظور نگهداری آب شرب.
  2. طراحی و ساخت سیستمهای سختی گیر به روش تبادل يوني
  3. تعمیر، نگهداري و راهبري تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب
  4. قدرت تصفیه بسیار زیاد
  5. طراحی و ساخت سیستم های پیشرفته فیلتراسیون

برای اطلاع از قیمت بستر رزین سختی گیر با شماره دفاتر تران وکرح تماس حاصل فرمایید.

تهران:۰۲۱-۵۶۷۶۰۱۶۹

کرج:۰۲۶-۳۳۴۲۲۴۳۴

کاربرد بستر رزین برای سختی گیر:

آبهایی که مصرف می شوند به طور معمول ناخالصی دارند نمک و املاح معدنی هم در انها یافت میشود.

البته باید گفت بیشتر این ناخالصی ها برای وجود کلسیم ومنیزیم است.زیاد بودن منیزیم وکلسیم در آب برای

آب اشامیدنی وکارهای صنعتی ومصارف بهداشتی مناسب نبوده وکارایی را کاهش میدهد.

انواع سختی اب:

سختی موقت:این سختی بر اساس حرارت وگرما بوجود می اید.ولی در عین حال به اسانی هم از بین میرود.

سختی دایم:این نوع سختی درست شده از سولفات ونیترات که چند ظرفیتی هستند وبا ایجاد شدن حرارت نابود میشوند.

نکته:

از رزین سختی گیر برای از بین بردن سخی های آب با روش تبادل یونی استفاده میشود.(با نام زیولیت سدیمی شناخته میشود)

این رزین کروی شکل بوده وجنس آن پلاستیک است.ومتشکل از پلیمرهای آلی است.

طریقه سختی گیری آب: میتوان گفت با جایگزینی سدیم وپتاسیم به جای کلسیم ومنیزیم این عمل صورت میگیرد.

طریقه کار رزین در سختی گیر:

در داخل سختی گیر رزین قرار میگیرد.این رزین ها یون کلسیم ومنیزیم موجود در آب را جذب کرده وبا سدیمی

که در آب است جایگزین کرده وهمین باعث میشود آب نرم شود.

بعد ار چند ساعت که از استفاده رزین گذشت با توجه به دبی که عبور کرده رزین به احیا احتیاح پیدا میکند.

(البته برای این کار نیاز به آب ونمک داریم.)که میتوان رزین را به حالت اولیه خود بازگرداند.که این عمل بهتر است هر ۲سال یکبار انجام شود.

کاربرد رزین در سختی گیرها:

دیگ بخار

تجهیزاتی که برای ازمایشگاه هاست

برای استفاده در خشکشویی ها

تصفیه آبها وفاضلابها

برای مبدل های حرارتی

فروش سختی گیر , سختی گیر رزینی , سختیگیر

بستررزین سختی گیر(اریا عمران)

در صنعت رنگرزی

برای سیستم های سرمایشی

در موتورخانه ها

 

https://sub.aos.co.ir/?p=4134&preview=true

آب شیرین کن

 

 

هوزینگ شیشه ای

هوزینگ شیشه ای یکی از قطعات مهم در تصفیه آب خانگی بشمار میرود.

در داخل هوزینگ شیشه ای فیلتر مرحله اول پلی پروپیلن قرار دارد وعلت

شیشه ای بودن هوزینگ به این دلیل است که فیلتری که در درون ان جای میگیرد قابل رویت باشد.

ودر زمانی که فیلتر درون هوزینگ به حدی از کثیفی رسید که احتیاج به تعویض داشت

به راحتی قابل دیدن باشد

بهترین نوع هوزینگ

از تایوان وارد میشود که هم از کیفیت بالایی برخوردار است

وهم از مواد اولیه ای ساخته شده که کیفیت بالاتری دارند.

پلاستیکی یا شیشه ای استفاده میکنیم.

اغلب فیلترهای اول را از جنس شیشه وفیلترهای ۲ و۳ را از جنس پلاستیک وهوزینگ مات استفاده میشود.

این هوزینگ به همراه فیلتر الیافی ۵میکرون اولین مرحله تصفیه آب را عهده دار است.

این هوزینگ دارای یک ورودی ویک خروجی از نوع دنده به قطر ۱.۴ میباشد.

ورودی این هوزینگ یک عدد ۳راهی ،دوسر یا مهره ای سر وسط دنده ۱.۴ وجود دارد.

که از سر qcوسط دنده به هوزینگ متصل شده است.

هوزینگ شیشه ای

هوزینگ شیشه ای

آب ورودی به دستگاه توسط شلنگ از شیر ورودی به یک سر این سه راهی متصل بوده

وبه مرحله اول تصفیه میرسد واز سر سوم این سه راهی یک انشعاب توسط شلنگ به

سوییچ فشار پایین وصل میشود.

خروجی هوزینگ به وسیله یک عدد اتصال qc زانویی یک سر یا مهره ای ۱.۴

یک سر دنده ۱.۴ ویک شیلنگ ،به شیر برق متصل شده است.

هوزینگ شفاف در اولین مرحله جهت قرار دادن فیلتر اولیه مورد استفاده قرار میگیرد.

این  از مدل دبل اورینگ  یعنی(دارای ۲عدد واشر)میباشد.

از نظر آبندی در سطح بالایی قرار دارند ودارای ورودی وخروجی ۱.۴ اینچ میباشد وبه سادگی باز وبسته میشود.

البته لازم به ذکر است که برای مصارف صنعتی ونیمه صنعتی ار ۲۰ اینچ استفاده میشود.

وهمچنین دستگاه های تصفیه اب دارای پمپ ومخزن هستند.

   آریا عمران شریف

برای کسب اطلاعات بیشتر از قیمت محصولات آب شیرین کن و مشاوره گرفتن برای خرید بهتر

با شماره کارشناسان ما با دفتر تهران ۲۶۷۶۰۱۶۹-۰۲۱ و ۲۶۷۶۰۱۷۷-۰۲۱ دفتر کرج ۳۴۴۲۲۴۳۴-۰۲۶ و ۳۴۴۷۴۳۷۳-۰۲۶ تماس حاصل نمایید. 

 

https://sub.aos.co.ir/%D9%87%D9%88%D8%B2%DB%8C%D9%86%DA%AF-%D8%B4%DB%8C%D8%B4%D9%87-%D8%A7%DB%8C/

آب شیرین کن

 

 

خرید سختی گیر تصفیه آب: از اصلی ترین و مهمترین تجهیزات به کار رفته در دستگاه تصفیه آب سختی گیر می باشد. کارایی این دستگاه به این صورت است که توسط روش تبادل یونی به از بین بردن منیزیم وکلسیم می پردازد. منیزیم و کلسیم عوامل به وجود آمدن سختی در آب میباشند.

خرید سختی گیر تصفیه آب

اگر آب دارای سختی باشد در لوله ها رسوب تشکیل می شود. و زمانی که در آن ها رسوب شکل بگیرد لوله ها دچار گرفتگی می شوند و فشارآب نیز کم می شود. هر وسیله ای که در آن از آب استفاده می شود اگر آب مصرفی آن دارای سختی باشد عمر آن دستگاه کم می شود.

کارایی دستگاه سختی گیر

این دستگاه با استفاده از روش تبادل یونی سختی موجود در آب که همان یون های منیزیم و کلسیم می باشند را از بین می برند.

رزین چیست؟

رزین از جنس مواد پلیمری به اسم پلی استایرن می باشد که به وسیله یون NaCl که همان سدیم می باشد باردار می شوند. رزین ها دارای بار منفی هستند و یون های که سبب ایجاد سختی در آب می شوند مانند منیزیم و کلسیم دارای بار مثبت هستند.

یون هایی که دارای بار منفی هستند یون هایی را جذب خود می کنند که بار منفی دارند. قسمتی از مواد معدنی که منفی هستند به قسمت های مثبت دانه های رزین پیوند میخورند.

هنگام عبور آب دارای سختی از رزین یون هایی که سختی را درآب به وجود می آورند جذب دانه های رزین میشوند و از داخل آب حذف می گردند.سختی گیر رزینی , دستگاه سختیگیر , سختی آب

اجزا تشکیل دهنده سختی گیر

  1. مخزن نگهداری رزین
  2. شیر سختی گیر
  3. مخزن آب نمک

مخزن نگهداری رزین

سختی موجود در آب در مخزن نگهداری رزین حذف می گردد. آب از مابین دانه های رزین رد می شود و سختی موجود در آن از بین می رود و یون های منیزیم و کلسیم که عامل تشکیل سختی در آب می شوند در مخزن نگهداری رزین باقی می ماند.

شیر سختی گیر

نقش این شیر این است که مقدار جریان آبی که از مخزن عبور می کند را اندازه گیری کند. کارایی شیر سختی گیر بنابر مدلی که دارد بر حجم و زمان آبی که عبور می کند موثر خواهد بود.

این شیرها مقدار گذر آب و مدت زمان کارایی دستگاه را اندازه می گیرند و بنابر آن مدت شروع فرایند احیا را تعیین می کنند و به شروع این فرایند می پردازند.

روش های موجود برای حذف سختی موجود در آب

  1. سختیگیر رزینی
  2. سختیگیر مغناطیسی
  3. سیستم RO یا همان فرایند اسمز معکوس
  4. سختیگیرالکترونیکی
  5. به کار بردن فیلترکربنی

نوع دستگاه سختی گیر بنابر نحوه جداسازی یونها واملاح از آب انتخاب می گردد. هر دستگاه سختی گیری برای جداسازی سختی موجود در آب از روش های گوناگونی استفاده می کند.

سختیگیر رزینی

به کار بردن دستگاه سختی گیر رزینی متداول ترین روش برای از بین بردن سختی موجود در آب می باشد.

شرکت آریا عمران شریف

شركت مهندسي آریا عمران شریف با هدف ارتقاء بهره‌وري صنايع ، افزايش سلامت جامعه و حفظ و صيانت از محيط زيست؛ در حوزه مشاوره، طراحي، ساخت، نصب و راه اندازي سيستم‌هاي تصفيه آب و فاضلاب فعاليت مي نمايد

مشاوره، طراحي، ساخت، نصب، راه اندازي، تعميرات و نگهداري انواع سيستم‌هاي تصفيه آب و فاضلاب و مخازن نگهداری به منظور تامين آب سالم جهت مصرف در صنايع مختلف، افزايش بهره‌وري كارخانجات، كاهش مخاطرات زيست محيطي و در نهايت كمك به حفظ بهداشت و سلامت جامعه با استفاده از جديدترين تكنيكهاي روز دنيا.

طراحی و ساخت مخازن فلزی و سرپوشیده بتنی به منظور نگهداری آب شرب.

  • طراحی و ساخت سیستمهای سختی گیر به روش تبادل يوني
  • تعمیر، نگهداري و راهبري تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب
  • قدرت تصفیه بسیار زیاد
  • طراحی و ساخت سیستم های پیشرفته فیلتراسیون

اين شركت از بدو تاسيس تا كنون با بهره‌گيري از آخرين فناوري‌هاي روز دنيا در زمينه طراحي ، ساخت،نصب ،راه اندازي و راهبري دستگاه‌هاي تصفيه آب و فاضلاب، مخازن نگهداری آب و انتقال آب، با بهره‌گيري از تيمي مجرب در زمينه‌هاي مهندسي فرآيند، برق، مكانيك، بهداشت محيط زيست و صنايع ضمن تلفيق دانش فني و تجربه توانسته است پروژ‌ه‌هاي متعددي را مطابق با آخرين استانداردهاي بين‌المللي در صنايع مختلف كشور به اجرا در آورد.

برای کسب اطلاعات بیشتر از قیمت سختی گیر دستگاه آب شیرین کن و مشاوره گرفتن برای خرید بهتر با شماره کارشناسان ما با

دفتر تهران ۲۶۷۶۰۱۶۹-۰۲۱ و ۲۶۷۶۰۱۷۷-۰۲۱

دفتر کرج ۳۴۴۲۲۴۳۴-۰۲۶ و ۳۴۴۷۴۳۷۳-۰۲۶

تماس حاصل نمایید.

https://sub.aos.co.ir/%D8%AE%D8%B1%DB%8C%D8%AF-%D8%B3%D8%AE%D8%AA%DB%8C-%DA%AF%DB%8C%D8%B1-%D8%AA%D8%B5%D9%81%DB%8C%D9%87-%D8%A2%D8%A8

 

تصفیه آب