پلی الکترولیتها (Poly Electrolytes) امروزه یکی از مهمترین مواد کمکی در تصفیه آب و فاضلاب، صنایع پتروشیمی، واحدهای بستهبندی نحوه استفاده پلی الکترولیت کاتیونی و آنیونی در تصفیه آب و فاضلاب است. استفاده نادرست باعث هدررفت مواد، کند شدن فرآیند، افزایش TSS، افزایش حجم لجن و کاهش راندمان سیستم میشود.
در این مقاله بهصورت تخصصی و کاربردی، روش نحوه استفاده پلی الکترولیت کاتیونی و آنیونی در تصفیه آب و فاضلاب را در واحدهای مختلف بررسی میکنیم.
فهرست مطالب
تفاوت پلی الکترولیت کاتیونی و آنیونی
پلی الکترولیتها در دو گروه اصلی عرضه میشوند:
پلی الکترولیت کاتیونی (Cationic)
مناسب برای:
- آب و فاضلاب صنعتی و شهری
- دستگاههای آبگیری لجن (فیلترپرس، دیواترینگ، سانتریفیوژ)
- فاضلابهای حاوی مواد آلی و بار منفی
پلی الکترولیت آنیونی (Anionic)
مناسب برای:
- فرآیندهای تهنشینی و لختهسازی
- صنایع کاغذ، نساجی، فولاد
- فاضلابهای حاوی ذرات معدنی و بار مثبت
اما هدف این مقاله معرفی محصول نیست؛ بلکه آموزش نحوه استفاده پلی الکترولیت کاتیونی و آنیونی در تصفیه آب و فاضلاب در تمامی مراحل است.
نحوه استفاده پلی الکترولیت کاتیونی و آنیونی در تصفیه آب و فاضلاب
آمادهسازی محلول پلی الکترولیت (Solution Preparation)
یکی از حساس ترین مراحل، ساخت محلول مادر است.
پلی الکترولیتها پودری و بسیار سبکاند و اگر درست حل نشوند، بهشکل گلولهای درمیآیند و راندمان را کاهش میدهند.
نسبت استاندارد ساخت محلول
پلی الکترولیت خشک (پودری): 0.1 تا 0.5 درصد
یعنی در هر 100 لیتر آب، 100 تا 500 گرم پلی الکترولیت حل شود.
مراحل صحیح آمادهسازی
پر کردن مخزن با آب تمیز
دمای مناسب آب 25–35 درجه است. آب بسیار سرد یا خیلی گرم باعث کاهش راندمان میشود.
ایجاد جریان چرخشی (Agitation)
همزن باید آرام باشد؛ سرعت بالا باعث تخریب ساختار پلیمر میشود.
اضافه کردن پلی الکترولیت بهصورت بارانی
پودر هرگز نباید یکباره وارد مخزن شود.
باید بهصورت پاششی و تدریجی به سطح چرخشی اضافه گردد.
همزدن 30–45 دقیقه
تا زنجیره پلیمری کامل باز شود و محلول کاملاً روشن و یکنواخت گردد.
استراحت محلول بهمدت 30 دقیقه
برای رسیدن به بهترین عملکرد، قبل از ورود محلول به سیستم، 30 دقیقه زمان دهی ضروری است.
نکته طلایی:
اگر محلول سریعاً مصرف شود، لختهسازی ناقص شده و مصرف مواد بالا میرود.
تنظیم دوز تزریق (Dosing Control)
دوز مصرف پلی الکترولیت همیشه ثابت نیست؛به نوع فاضلاب، COD، TSS، ذرات آلی و معدنی بستگی دارد.
محدوده معمول مصرف
کاتیونی: 0.5 تا 3 گرم در هر مترمکعب فاضلاب
آنیونی: 1 تا 5 گرم در هر مترمکعب
مراحل تعیین دوز مناسب
انجام تست جار (Jar Test)
سادهترین و دقیقترین روش برای تعیین مقدار مصرف.
شروع با دوز پایین
از یکسوم حداقل مقدار شروع کنید.
افزایش دوز بهصورت پلکانی
تا بهترین میزان تهنشینی یا آبگیری مشاهده شود.
ثبت نتایج و پایش روزانه
کیفیت فاضلاب ممکن است تغییر کند؛ بنابراین لازم است تنظیم دوز نیز روزانه انجام شود.
نحوه استفاده از پلی الکترولیت در واحدهای مختلف تصفیه
استفاده در واحد تهنشینی (Clarifier)
در Clarifier هدف، دفع سریع ذرات معلق و افزایش راندمان Sedimentation است.
روش استفاده:
محلول پلی الکترولیت آنیونی را در خط ورودی میکسرپید تزریق کنید.
زمان تماس اولیه 30–60 ثانیه باشد.
از میکسر سریع استفاده نشود؛ فقط جریان ملایم.
در صورت مشاهده ابری بودن خروجی، دوز را افزایش دهید.
نشانههای استفاده صحیح:
کاهش TSS
تهنشینی یکپارچه
کاهش مصرف آلوم یا فریک
استفاده در فیلترپرس و دستگاه آبگیری لجن
استفاده در فیلترپرس و دستگاه آبگیری لجنپلی الکترولیت کاتیونی بهترین گزینه برای فیلترپرس و دستگاه دیواترینگ است.
مراحل استفاده:
ساخت محلول 0.1 – 0.3 درصد
تنظیم دبی پمپ تزریق با شروع پایینترین دوز
بررسی Cake خروجی
تنظیم دوز تا زمانی که کیک سفت و بدون ترک تشکیل شود
نشانههای دوز صحیح:
افزایش سرعت آبگیری
کیک لجن خشکتر
کاهش حجم لجن
نشانههای دوز اشتباه:
کیک نرم و لزج
گرفتگی پارچه فیلترپرس
هدررفت مواد و افزایش هزینه
استفاده در صنایع پتروشیمی و واحدهای صنعتی
در واحدهای صنعتی، پلی الکترولیت برای موارد زیر استفاده میشود:
حذف روغن
جداسازی ذرات معلق
بازیافت پساب
روش مصرف:
انجام تست جار برای تعیین آنیونی یا کاتیونی بودن
انتخاب بهترین نقطه تزریق
تنظیم همزمان pH
کنترل رفتار لخته در مخزن تماس
استفاده در سیستمهای DAF
در سیستم شناورسازی (DAF)، پلی الکترولیت موجب افزایش چسبندگی ذرات به حبابها میشود.
روش صحیح استفاده:
تزریق محلول پلی الکترولیت کاتیونی پس از مواد
منعقدکننده
ایجاد زمان تماس 20–40 ثانیه
تنظیم دبی هوا
مشاهده فلوکهای یکدست روی سطح
اشتباهات رایج در مصرف پلی الکترولیت
استفاده از همزن با سرعت بالا
باعث پارگی زنجیره پلیمری میشود.
ساخت محلول غلیظ
محلول بالای 0.5 درصد کارایی را کم میکند.
تزریق پودر مستقیماً به سیستم
پودر باید حتماً در آب حل شود.
عدم انجام تست جار با تغییر خط تولید
هر نوع تغییر ورودی، نیاز به تنظیم دوز دارد.
تزریق پلی الکترولیت قبل از تنظیم pH
pH نامناسب عملکرد ماده را کاهش میدهد.
نکات ایمنی هنگام استفاده از پلی الکترولیت
- از دستکش، ماسک و عینک استفاده شود.
- پودر را در محیط بدون باد باز کنید.
- محلول ساختهشده را بیش از ۲۴ ساعت نگهداری نکنید.
- از تماس با چشم جلوگیری شود.
نکات طلایی برای افزایش راندمان
محلول تازه تهیه کنید.
لوله تزریق را مرتبا شستشو دهید.
دوز مصرفی را هفتگی بازبینی کنید.
در فاضلابهای روغنی از کاتیونی با وزن مولکولی بالا استفاده کنید.
قبل از خرید، نمونه تست بگیرید.
جمعبندی
پلی الکترولیت کاتیونی و آنیونی زمانی بهترین عملکرد را خواهند داشت که ساخت محلول، دوز مصرفی، زمان تماس و نقطه تزریق بهدرستی تنظیم شده باشد. در صورتی که نحوه استفاده پلی الکترولیت کاتیونی و آنیونی در تصفیه آب و فاضلاب صحیح باشد، میتواند:
- هزینه تصفیه را کاهش دهد.
- سرعت تهنشینی را افزایش دهد.
- کیفیت خروجی Clarifier را بهبود دهد.
- راندمان فیلترپرس و آبگیری لجن را چند برابر کند.
شرکت اندیشه مهرآرای سپاهان آماده تامین پلی الکترولیت برای تمام صنایع می باشد.
بدون دیدگاه