تفاوت پلی آلومینیوم کلراید و سولفات آلومینیوم در تصفیه آب چیست؟

سلام! به عنوان تامین کننده پلی آلومینیوم کلراید، اغلب در مورد تفاوت بین پلی آلومینیوم کلرید (PAC) و سولفات آلومینیوم (آلوم) در تصفیه آب سوال می پرسم. بنابراین، فکر کردم که این وبلاگ را بنویسم تا آن را برای شما به روشی ساده و آسان - قابل درک - تجزیه و تحلیل کنم.

1. ترکیب شیمیایی

بیایید با اصول اولیه شروع کنیم. سولفات آلومینیوم دارای فرمول شیمیایی Al2(SO4)3 است. این یک ماده شیمیایی شناخته شده و پرکاربرد برای مدت طولانی در تصفیه آب است. از اتم های آلومینیوم، گوگرد و اکسیژن تشکیل شده است. هنگامی که در آب حل می شود، به یون های آلومینیوم (Al3+) و یون های سولفات (SO42-) تجزیه می شود.

از طرف دیگر، پلی آلومینیوم کلرید یک پلیمر معدنی پیچیده است. فرمول کلی آن را می توان به صورت [Al2(OH)nCl6 - n]m نوشت، که در آن n از 1 تا 5 و m ≤ 10 است. این بدان معنی است که PAC در مقایسه با سولفات آلومینیوم ساختار پیچیده تری دارد. حاوی گروه های آلومینیوم، کلر و هیدروکسیل است. وجود این گروه های هیدروکسیل به PAC برخی از خواص منحصر به فرد می دهد.

2. مکانیسم انعقاد

در تصفیه آب، انعقاد یک مرحله بسیار مهم است. به حذف ذرات معلق، کلوئیدها و برخی مواد محلول از آب کمک می کند.

هنگامی که سولفات آلومینیوم به آب اضافه می شود، یون های آلومینیوم با مولکول های آب واکنش داده و رسوب هیدروکسید آلومینیوم را تشکیل می دهند. این رسوبات می توانند ذرات معلق را جذب کرده و به دام بیاندازند و باعث جمع شدن آنها و ته نشین شدن آنها شود. واکنش را می توان به صورت زیر نشان داد:
Al2(SO4)3 + 6H2O → 2Al(OH)3↓+ 3H2SO4

با این حال، PAC کمی متفاوت عمل می کند. به دلیل ساختار پلیمری خود، می تواند بارهای سطحی ذرات کلوئیدی را به طور موثرتری خنثی کند. بارهای مثبت روی مولکول‌های PAC، کلوئیدهای دارای بار منفی را جذب می‌کنند و دافعه الکترواستاتیکی بین آنها را کاهش می‌دهند. این اجازه می دهد تا کلوئیدها نزدیک تر شوند و لخته های بزرگتری تشکیل دهند. همچنین، PAC می‌تواند پل‌هایی را بین ذرات ایجاد کند که روند لخته‌سازی را بیشتر افزایش می‌دهد.

3. محدوده pH برای استفاده موثر

pH آب نقش مهمی در عملکرد هر دو ماده شیمیایی دارد.

سولفات آلومینیوم در محدوده pH نسبتاً باریک، معمولاً بین 5.5 تا 7.5 بهترین عملکرد را دارد. خارج از این محدوده، تشکیل هیدروکسید آلومینیوم ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد و راندمان انعقاد کاهش یابد. به عنوان مثال، در مقادیر pH پایین، یون های آلومینیوم ممکن است بدون تشکیل رسوبات هیدروکسید لازم در محلول باقی بمانند. در مقادیر pH بالا، هیدروکسید آلومینیوم ممکن است دوباره حل شود.

از طرف دیگر، PAC دارای دامنه اثربخشی pH وسیع تری است. این می تواند در محدوده pH 5 تا 9 به خوبی کار کند. این باعث می شود در منابع مختلف آب با سطوح pH متفاوت، همه کاره تر باشد. چه در حال درمان آب اسیدی یا قلیایی باشید، PAC همچنان می تواند به نتایج انعقادی خوبی دست یابد.

4. دوز مورد نیاز

مقدار ماده شیمیایی مورد نیاز برای دستیابی به نتایج مطلوب تصفیه آب نیز یک ملاحظه مهم است.

به طور کلی، PAC به دوز کمتری در مقایسه با سولفات آلومینیوم برای رسیدن به همان سطح انعقاد نیاز دارد. این به دلیل چگالی بار بالاتر و مکانیسم انعقاد موثرتر آن است. استفاده کمتر از مواد شیمیایی نه تنها هزینه را کاهش می دهد بلکه به معنای تولید لجن کمتر نیز می باشد. لجن کمتر یک مزیت بزرگ است زیرا هزینه و پیچیدگی حمل و دفع لجن را کاهش می دهد.

5. تأثیر بر کیفیت آب

هر دو ماده شیمیایی می توانند به طرق مختلف بر کیفیت آب تأثیر بگذارند.

هنگامی که از سولفات آلومینیوم استفاده می شود، یون های سولفات می توانند غلظت سولفات را در آب تصفیه شده افزایش دهند. سطوح بالای سولفات در آب آشامیدنی می تواند اثرات منفی مانند اثر ملین در برخی افراد داشته باشد. همچنین، اسید سولفوریک تولید شده در طی واکنش می تواند PH آب را کاهش دهد که ممکن است نیاز به تنظیم اضافی pH داشته باشد.

با این حال، PAC تأثیر نسبتاً کمتری بر ترکیب شیمیایی آب دارد. از آنجایی که عمدتاً حاوی گروه های آلومینیوم، کلر و هیدروکسیل است، مقادیر زیادی از سایر مواد بالقوه مضر را وارد آب نمی کند. در واقع، برخی از انواع PAC، مانندپلی آلومینیوم کلرید درجه آب آشامیدنی، به طور خاص برای استفاده در تصفیه آب آشامیدنی و مطابق با استانداردهای دقیق کیفیت طراحی شده اند.

6. هزینه - اثربخشی

وقتی صحبت از هزینه به میان می آید، باید هم قیمت خرید و هم هزینه کلی درمان را در نظر بگیریم.

سولفات آلومینیوم به طور کلی از نظر قیمت خرید هر واحد ارزان تر است. اما همانطور که قبلاً ذکر کردم، معمولاً برای دستیابی به همان اثر انعقادی مانند PAC به دوز بالاتری نیاز دارد. همچنین، مراحل اضافی تنظیم pH و جابجایی لجن می تواند به هزینه کلی اضافه کند.

PAC ممکن است قیمت خرید بالاتری در هر واحد داشته باشد، اما نیاز به دوز کمتر، راندمان انعقاد بهتر و تولید لجن کمتر می‌تواند آن را در دراز مدت مقرون به صرفه‌تر کند. به خصوص برای تصفیه خانه های آب در مقیاس بزرگ، صرفه جویی در مصرف مواد شیمیایی، جابجایی لجن و نیروی کار می تواند قابل توجه باشد.

7. سناریوهای کاربردی

سولفات آلومینیوم برای مدت طولانی در تصفیه آب مورد استفاده قرار گرفته است و هنوز هم در برخی موارد به طور گسترده استفاده می شود. برای تصفیه آب با کدورت نسبتاً کم و در جایی که PH آب از قبل در محدوده بهینه برای استفاده است، مناسب است. به عنوان مثال، در برخی از تأسیسات تصفیه آب در مقیاس کوچک یا در صنایعی که کیفیت آب نسبتاً پایدار است.

از طرف دیگر PAC برای طیف وسیع تری از منابع آب مناسب تر است. می توان از آن در تصفیه آب های با کدورت بالا، فاضلاب های صنعتی و حتی در تصفیه آب آشامیدنی استفاده کرد. اگر با آبی سر و کار دارید که دارای pH متغیر یا حاوی غلظت بالایی از ذرات کلوئیدی است،تصفیه آب پلی آلومینیوم کلرایدیک انتخاب عالی است به عنوان مثال، در تصفیه خانه های شهری که کیفیت آب منبع می تواند به صورت فصلی تغییر کند، PAC می تواند نتایج تصفیه سازگارتری را ارائه دهد.

8. کیفیت و خلوص محصول

در بازار، کیفیت و خلوص هر دو ماده شیمیایی می تواند متفاوت باشد.

سولفات آلومینیوم یک ترکیب نسبتاً ساده است و کیفیت آن عمدتاً با محتوای آلومینیوم و خلوص مواد اولیه مورد استفاده در تولید آن تعیین می شود. با این حال، ناخالصی های موجود در سولفات آلومینیوم گاهی اوقات می تواند بر عملکرد انعقادی آن تأثیر بگذارد.

PAC پارامترهای کیفی بیشتری برای در نظر گرفتن دارد. اساسی بودن که به نسبت گروه های هیدروکسیل به آلومینیوم در مولکول PAC مربوط می شود، شاخص مهمی از کیفیت آن است. پایه بالاتر معمولاً به معنای عملکرد انعقادی بهتر است. همچنین، خلوص PAC می تواند متفاوت باشد. ما30٪ پلی آلومینیوم کلرایدمحصولی با کیفیت بالا با محتوای آلومینیوم بالا و پایداری خوب است.

اگر در صنعت تصفیه آب هستید و به دنبال یک منعقد کننده قابل اعتماد و موثر هستید، به شدت توصیه می کنم که پلی آلومینیوم کلراید را در نظر بگیرید. خواص منحصر به فرد آن باعث می شود در بسیاری از شرایط در مقایسه با سولفات آلومینیوم انتخاب بهتری باشد. چه در حال راه اندازی یک مرکز تصفیه آب در مقیاس کوچک یا یک کارخانه صنعتی در مقیاس بزرگ باشید، ما می توانیم درجه و مقدار مناسب PAC را برای رفع نیازهای شما در اختیار شما قرار دهیم. اگر علاقه مند به یادگیری بیشتر هستید یا می خواهید در مورد نیازهای خاص خود صحبت کنید، با خیال راحت تماس بگیرید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم بهترین راه حل تصفیه آب را پیدا کنید.

مراجع

• Letterman, RD, & Clark, RM (1990). کیفیت و تصفیه آب: کتابچه راهنمای تامین آب جامعه. مک گراو - هیل.
• گریگوری، جی، و بارانای، جی (2006). انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب و فاضلاب. انتشارات IWA.