مشخصات فیزیکی و شیمیایی پک فاضلابی

فرمول مولکولی: Al2Cl(OH)5

جرم مولکولی: ۱۷۴.۴۵ g/mol

نقطه ذوب : ۱۲- °C

چگالی: ۱.۱۵g/cm۳

پک فاضلابی چیست؟

PAC یا همان پلی آلومینیوم کلراید که به پک فاضلابی معروف است منعقد کننده ای با کیفیت و کارایی بالا می باشد، که به طور علمی برای استفاده در طیف گسترده ای از کاربردهای مختلف اعم از تجاری، شهری، تولیدی و صنعتی از جمله تصفیه فاضلاب و پساب ها فرموله شده است. این ترکیب منعقد کننده ای عالی در زمینه کاهش تولید لجن و دارای عملکرد مناسب در محدوده دمایی و pH وسیع است.

کریپتوسپوریدیومCryptosporidium  انگلی تک یاخته ای است که می تواند جانوران و انسان را آلوده کند. پیش از استفاده از پک های فاضلابی که تصفیه فقط توسط فیلترهای ساختگی انجام می گرفت، شیوع این نگل باعث افزایش آگاهی در مورد اهمیت بهداشت عمومی شد. فیلتراسیون از طریق یک محیط متخلخل مانند بستر شنی یک وسیله کارآمد و مقرون به صرفه برای کاهش کدورت آب است. اما از آنجا که متوسط قطر سلول های کریپتوسپوریدیوم ۴-۶ میکرومتر است، فیلترهای شنی در حذف انگل بسیار محدود عمل می کنند. سلول های انگل توسط یک دیواره بیرونی محافظت می شوند که اجازه می دهد تا برای مدت طولانی در محیط باقی بمانند. این امر انتقال محیطی آن را از طریق آب و غذای آلوده تسهیل می کند. بنابراین، اهمیت انعقاد در حوزه فیلتر و تصفیه فاضلاب نشان داده شد. با اضافه کردن پلی آلومینیوم کلراید، نرخ حذف ذرات از ۵۰% به ۹۰% افزایش می یابد. در کل دوز مصرف عمومی توصیه شده ۰.۱ml/m۳ است.

فروش پک فاضلابی در حالت خالص بصورت پودری زرد رنگ است

در حال حاضر در فروش پلی آلومینیوم کلرایدPAC  با درجات مختلف، غلظت آلومینیوم بین ۹.۵٪ تا ۱۸٪ مورد توجه قرار می گیرد. غلظت آلومینیوم تنها مولفه موثر در نوع و کیفیت ترکیب نیست (اگر چنین بود، سولفات آلومینیوم بسیار ارزان‌تر بود). محصولات PAC تجاری با درجه بازی شدنشان (قلیایی شدن) مشخص می شوند، یعنی غلظت گروه های هیدروکسیل (OH) نسبت به یون های آلومینیوم.

ساختار پلی آلومینیوم کلراید

پلی آلومینیوم کلراید یا پک فاضلابی، ماده ای زرد رنگ و محلول در آب است که دارای خاصیت اسیدی و خورندگی می باشد. PAC در تمام غلظت‌ها با آب قابل اختلاط است. اگرچه محلول ‌های رقیق آن هیدرولیز می‌شوند تا هیدروکسید آلومینیوم (Al(OH)3) را رسوب دهند. پلی ‌آلومینیوم کلراید یک محصول واحد نیست، بلکه طیفی از پلیمرها است که با استحکام (معمولاً در درصد Al2O3) و خاصیت بازی متفاوتند. از دهه ۱۹۹۰، تعدادی منعقد کننده بر پایه آلومینیوم برای تصفیه آب ساخته شده است. سایر مواد انعقادی پلیمریزه یا کواگوله کننده شامل پلی آلومینیوم کلراید، کلروهیدرات آلومینیوم و پلی آلومینیوم کلروهیدرات ACH می شود. در عمل، تفاوت کمی بین عملکرد ACH و PAC در تصفیه آب وجود دارد، حتی اگر ACH هیدراته تر باشد.

پلی آلومینیوم کلراید برای تصفیه آب استخر

PAC شبیه آلوم Alum است اما چندین تفاوت مهم دارند.

•  پک فاضلابی تا حدی از قبل خنثی شده (ولی قلیایی تر از آلوم است).

•  حالت بازی یا قلیایی یعنی نسبت OH/Al واحد اندازه گیری توانایی خنثی سازی اسیدی آن است.

• درجه بازی می تواند از صفر (محلول کلراید آلومینیوم) تا ۸۳٪ (محلول کلروهیدرات آلومینیوم) متغیر باشد.

•   فروش پلی آلومینیوم کلراید محلول دارای ۱۰٪ تا ۷۰٪ خاصیت قلیایی (بازی) است.

•  به جای SO4 حاوی کلر است.

• دارای حداکثر ۳ برابر محتوای آلومینیوم بیشتر نسبت به آلوم است.

• بخش آلومینیومی محصول پلیمریزه‌ تر است، در نتیجه بار کاتیونی بالاتر و قابلیت‌ عملکردی بیشتر است.

مزایای خرید پک فاضلابی

فروش پک فاضلابی PAC در محلول‌های آبی دارای ویژگی‌های انعقادی منحصر به فردی است که آن را برای بسیاری از کاربردهای بهداشتی و محیطی مناسب می‌سازد.

•  کاهش دوز مورد نیاز در مقایسه با سایر مواد شیمیایی تصفیه آب.

•   لخته های بزرگ تولید شده با نرخ زمانی سریعتر، میزان ته نشینی را افزایش داده و فیلتراسیون پایین دست را بهبود می بخشد.

• حذف خوب ذرات معلق در آب.

•  کاهش باقیمانده آلومینیوم.

•  حذف خوب فسفر فاضلاب.

• عملکرد عالی در آب سرد.

•  کاهش حجم لجن.

•  خاصیت کواگوله کنندگی قوی.

• بار کاتیونی بالا.

• محدوده pH و دمای موثر بالا.

•  رفع کدورت دامنه وسیع (ذرات کوچک و بزرگ)فرآیند تولید PAC بهینه شده برای هزینه های عملیاتی کم است.

• برای عملکرد و عمر طولانی قطعات سیستم با کیفیت بالا طراحی شده است.

•  فروش پلی آلومینیوم کلراید و خرید آن دارای صرفه اقتصادی است.

مصرف کنندگان پک فاضلابی شامل تصفیه خانه های فاضلاب شهری، صنعتی و کشاورزی، کارخانه های خمیر و کاغذ، صنایع نفت و گاز و پتروشیمی، حفاری و حمل و نقل نفت، نساجی و دباغی، کارخانه های کاشی و سرامیک، غذا و دارو، نیروگاه ها، خودروسازی و صنایع داون استریم و کشتارگاه ها است؛ که با خرید PAC به مواردی از قبیل: تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی، حذف کدورت، رنگ، کل کربن آلی (TOC) و کل جامدات محلول (TDS) در آب، افزایش عمر فیلتر، کاهش لجن، کمک به نگهداری و زهکشی، بازیافت خمیر کاغذ از آب سفید و همچنین کلر زدایی از آب می پردازند. این ترکیب در برخی موارد به دلیل مقرون به صرفه بودن ترجیح داده می شود. زیرا نسبت به سایر نمک های آلومینیوم در بی ثبات و حذف کردن مواد معلق در آب موثرتر است.

تولید PAC

واکنش تولید پلی آلومینیوم کلراید در یک راکتور شیشه ای مجهز به همزن داخلی انجام می شود. در طول واکنش، دمای راکتور کنترل شده و در پایان واکنش، محصول در یک مخزن نگهدارنده تخلیه می شود. محصول تخلیه شده در حالت هم زدن نگهداری می شود و آلومینای واکنش نداده و نامحلول با فیلتراسیون جدا می شود. محصول شفاف به ظرف هایی منتقل می شود تا با مشخصات استاندارد ثبت شود. در این مرحله می توان آب را با هیدروکلریک اسید و آلومینیوم سولفات مخلوط کرد تا محصول به مشخصات مناسب عرضه به بازار برسد. یک سیستم تهویه مناسب جهت تخلیه هوای مخازن و شیرهای ایمنی به ظرف ذخیره سازی نیاز است. در نهایت پساب‌ که عمدتا شامل آب‌ اسیدی است، در مخزنی جمع‌آوری و نگهداری می‌شود تا مجدد بازیافت ‌شود. با استفاده از اسید سولفوریک به جای اسید کلرایدریک می توان محلول سولفات آلومینیوم (Alum) را با همین فرآیند تولید کرد.

کاربرد فروش پک فاضلابی در صنایع

امروزه فروش پک آشامیدنی یکی از بهترین راه ها جهت تصفیه آب است. این ماده به طور گسترده ای در تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب استفاده می شود زیرا راندمان انعقاد بالایی را ارائه می دهد و در مقایسه با سایر مواد شیمیایی تصفیه آب دارای وسیع ترین محدوده کاربرد pH و دما است. این راندمان بالا باعث افزایش ظرفیت کارخانه و کاهش هزینه های عملیاتی می شود. PAC تأثیر بسیار کمی بر pH دارد و در نتیجه نیاز به مواد شیمیایی تنظیم کننده pH به حداقل می رسد. در نتیجه هزینه های عملیاتی کاهش می یابد. PAC در صنعت کاغذسازی برای افزایش نرخ زهکشی در فرآیندهای خنثی و قلیایی، به عنوان یک کمک نگهدارنده، برای افزایش کارایی اندازه و کاهش تقاضای کاتیونی استفاده می شود. همچنین در تصفیه آب آشامیدنی و استخر، در تصفیه آب فاضلاب ها و پساب های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده گسترده از این ترکیب در صنعت پردازش خمیر و کاغذ نیز از دیگر کاربردهای PAC است.

به طور کلی، فروش پلی آلومینیوم کلراید بر سولفات آلومینیوم ترجیح داده می شود. زیرا لخته یا فلاک floc بزرگتر و سریعتری تشکیل داده و رسوب دهی را تسهیل می کند.

روش عملکرد و استفاده از پک فاضلابی

استفاده مداوم از پلی آلومینیوم کلراید به ویژه با توجه به تهدید انگل Cryptosporidium از دیرباز توصیه شده است. مانند همه منعقد کننده ها، عملکرد PAC نیز با استخراج، جمع کردن مواد محلول، کلوئیدی و معلق است. در نهایت پس این عمل لخته های حاصل، روی فیلتر به دام می افتد. پس از استفاده از ترکیب PAC، فرآیند انعقاد ذرات با سرعت اتفاق می افتد، اما ایجاد لخته کمی کندتر است. بنابراین زمان کافی برای تشکیل لخته قبل از رسیدن آب به فیلتر نیاز است.

نحوه مصرف پک فاضلابی برای یک استخر با ظرفیت ۴۵۰ متر مکعب (۱۰۰۰۰۰ گالن) و دوره گردش ۲ ساعت، نرخ گردش ۲۲۵ متر مکعب در ساعت است. یعنی میزان دوز PAC برای حجم نام برده ۲۲.۵ میلی لیتر در ساعت خواهد بود که حدود ۲ لوله آزمایش است. بنابراین تعیین مقدار، بسیار کمی بوده و مشخص کردن دوز دقیق دشوار است. اکثر پمپ هایی که در حال حاضر استفاده می شوند، برای افزودن این میزان کم مناسب نیستند. بهترین پمپ برای استفاده از این تصفیه گر، پمپ پریستالتیک peristaltic است.

نکات مهم در مورد PAC

پک فاضلابی باید تا حد امکان در بالادست فیلترها، اما پس از نمونه کنترل کننده شیمیایی استفاده شود. PAC باید به طور مداوم با استفاده از پمپ پریستالتیک به جریان اضافه گردد. همه گریدهای PAC باید با نرخ ۰.۱ میلی لیتر بر متر مکعب از کل نرخ جریان مصرف شوند.

سوالات رایج هنگام فروش پک آشامیدنی

۱- آیا پلی آلومینیوم کلراید سمی است؟

در هنگام خرید پک آشامیدنی باید به نکات روبرو توجه داشت. مصرف زیاد این ترکیب می تواند موجب سوزش پوست و چشم و بخار آن باعث تحریک مجاری تنفسی و غشای مخاطی شود. اثرات بالقوه آن بر سلامتی به این شرح است. استنشاق: تحریک غشاهای مخاطی. تماس با پوست: تحریک احتمالی. تماس با چشم: ممکن است باعث تحریک همراه با قرمزی و تورم شود. بلع: تحریک دهان و معده.

۲- آیا PAC خورنده است؟

فرآیند تولید عمومی PAC شامل افزودن باز به محلول کلراید آلومینیوم است. اما فرآیند متداول برای تولید کلروهیدرات آلومینیوم شامل افزودن آلومینیوم فلزی به کلراید آلومینیوم است. بنابراین پلی آلومینیوم کلراید مایعی اسیدی بوده که برای فلزات معمولی خورنده است.

۳- تفاوت بین ACH و PAC چیست؟

اسیدیته ACH در مقایسه با PAC کمتر است، بنابراین بسیار پایدارتر و غیر خورنده است. با اینکه PAC بسیار اسیدی است (pH 1.5 تا ۲.۵)، باعث خورندگی فلزات شده و در حمل و نقل نیز مشکل ایجاد می کند اما به طور گسترده در صنایع  تولیدی و تصفیه فاضلاب ترجیح داده می شود.

۴- نقش پلیمرها و فروش پک فاضلابی در تصفیه آب چیست؟

در فرآیند تصفیه فاضلاب، برای انعقاد جامدات معلق و تولید فلاک یا لخته های بزرگ از مواد جامد از پلیمرها استفاده می شود.

۵- استاندارد پلی آلومینیوم کلراید چیست؟

به منظور ارتقای آموزش و امنیت عمومی، این سند قانونی به صورت غیر تجاری در دسترس عموم قرار گرفته است. نام ماده: پلی آلومینیوم کلراید و دارای کد IS 15573 است.