بررسی عملکرد پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب کارون

بررسی عملکرد پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب کارون

اسلاید 1: به نام خدا

اسلاید 2: بررسی عملكرد پلی آلومينيوم كلرايد در تصفيه آب كارون

اسلاید 3: به طور اختصار می توان گفت : اغلب واحدهای صنعتی که در فرایند تولید خود از آب استفاده می کنند ٫ بسته به عملکرد فرایند ٫ دو شماتیک زیر را مد نظر قرار می دهند :caogulantChlorineAnd fluorideRapid mixFlocculatorAuxiliary chemicalsActivated carbonSettlingtankDisttributionsystemFilterشکل (١)- انعقاد و ته نشینی یک مرحله ای

اسلاید 4: Disttributionsystemشکل(2)- انعقاد و ته نشینی دو مرحله ایSettling tankRapid mixFlocculatorSettlingtankFilterPresedimentationbasinsRapid mixFlocculatorRiversupplycaogulantAuxiliary chemicalsActivated carbonChlorineAnd fluorideCaogulant and/orOther chemicals

اسلاید 5: 6-10اندازه ذرات معلق در آب می تواند از قطر میلی متر تا قطر چند سانتی متر باشد .به دلیل تنوع موجود واحد پیش تصفیه در دو مرحله کار خود را انجام می دهد. پیش تصفیه(pretreatment)

اسلاید 6: تصفیه فیزیکیتصفیه شیمیاییمراحل پیش تصفیه

اسلاید 7: تصفیه فیزیکیزمان ته نشينی نبايد بيش از سه ساعت به طول بيانجامد.نكته : حذف ذرات ريزتر با صرف زمان بيشتر و با توجه به (Crystalline suspention)تمايل ذرات به ته نشينی صورت می گيرد.◘ ذرات با ابعاد بزرگتر از سانتی متر توسط صفحات مشبک و بوسيله سيستم های اسکرينر حذف مي شوند.◘

اسلاید 8: قطر ذره(میلی متر)درشتیمساحت کل ذراتزمان لازم برای سقوط یک متری در آب10شن14/3 سانتیمتر مربع1 ثانیه1شن ریز4/31 سانتیمتر مربع10 ثانیه1/0ماسه314 سانتیمتر مربع125 ثانیه01/0ماسه ریز314/0 متر مربع 108 ثانیه001/0اندازه باکتری14/3 متر مربع180 ثانیه0001/0ذرات کلوئیدی4/31متر مربع755 روز منظور مساحت کل ذرات کروی است که دارای حجمی برابر با حجم یک ذره کروی به قطر میلیمتر هستند. 10*جدول (1)- ویژگی های ذرات با چگالی 65/2 از نظر ابعاد و سرعت ته نشینی*

اسلاید 9: به شکل ساده :با تزریق ماده منعقد کننده ذرات ریز کلوئیدی به صورت توده هایی به اندازه کافی درشت در آمده و با روشهای فیزیکی حذف می شوند. این فرایند را انعقاد سازی می گویند.(Chemical treatment)ذرات بسیار ریز (با قطر تا میلی متر) که در رده تعلیقات کلوئیدی قرار دارند توسط صافی های فیزیکی جدا نشده و ته نشین نمی شوند برای حذف این ذرات مواد منعقد کننده به آب تزریق می شود.در مرحله پیش تصفیه روش ته نشین کر-(Colloidal suspention)106-104-دن با این مواد را تصفیه شیمیاییگویند.تصفیه شیمیایی(Caogulation)ماده منعقد کنندهشکل(3)مواد شیمیایی کمکیمخزن ته نشینیاختلاط سریع لخته ساز

اسلاید 10: کلوئیدهامدل کلوئیدی گوی-استرن به عنوان یکی از مهمترین تئوری ها در بررسی عملکرد منعقد کننده ها تاثیر گذار بوده است . شکل (4)

اسلاید 11: همانطور که می دانید پایداری و ناپایداری یک ذره بستگی به تأثیر مجموع پتانسیل جاذبه و دافعه واندروالس آن دارد.دامنه نفوذ پتانسیل دافعه تحت تأثیر قدرت یونی می باشد.به طوری که اگر یک الکترولیت قوی به محلول اضافه شود این دامنه نفوذ را به شدت می توان کاهش داد.به عبارت دیگردر فاصله نسبتاً کم دو ذره ، پتانسیل مجموع از یک ماکزیمم عبور می کند که معرف پتانسیل دافعه است و می توان آن را مانند سدی دانست که از نزدیک شدن دو ذره جلوگیری می کند.برای ناپایدار کردن دو ذره باید با استفاده از یک الکترولیت دامنه نفوذ یک ذره را به نحوی کاهش داد که جنبش ناشی از حرکت براونی برای عبور از این سد کافی باشد. در آن صورت ذرات نا پایدار شده و به هم می چسبند که اصطلاحا“گفته می شود لخته ایجاد شده است.شکل (5)

اسلاید 12: شکل (6)

اسلاید 13: حالتفرمولماده شيمياییجامدAl2(SO4)3 . 18H2OAl2(SO4)3 . 14H2OnAl2(SO4)3 . xH2O + mFe2(SO4)3 . yH2O«اسيدي »سولفات آلومينيوممحلولAlCl3AlCl3 + FeCl3كلرايد آلومينيوممحلول[ Al(OH)xCl3-x]m ( “PAC” ) ( “PAX” )پلي كلرايد آلومينيومديگر پليمريزات هاى آلومينيوم به همراه به عنوان مثال آهنجامدجامدمحلولFeSO4 . 7H2OFeSO4 . H2OFeSO4محلولFeClSO4(lll) سولفات کلراید آهنمحلول يا جامدجامدFeCl3FeCl3 . 6H2Oكلرايد آهنمحلولNaAl(OH)4 « قليايي »آلومينات سديمسوسپانسيون يا جامدCa(OH)2هيدرات آهك ویا شيرآهك جدول (2)- تعدادی از مواد منعقد کننده متداول( ll ) سولفات آهن

اسلاید 14: منعقد کننده کمکیگاهی علی رغم بکار گیری منعقدکننده ها ته نشینی مواد معلق به خوبی انجام نمی شود در این صورت می توان آخرین مرحله پیش تصفیه یعنی ته نشینی را با استفاده از منعقد کننده های کمکی بهتر انجامداد.این ترکیبات شامل انواع کاتیونی آنیونی وغیر یونی می با شند.شکل (7)

اسلاید 15: شکل (8)

اسلاید 16: پلی آلومینیوم کلرایدpoly aluminium chloride

اسلاید 17: [Al(OH)-xClxYHO] (Z < 15,X ~ 1-5)در مولكول پلي آلومينيوم كلرايد( ) آلومينيوم بصورت پليمري شا-مل عوامل هيدروكسيد وكلرايد است. بر خلاف سولفات آلومينيوم كه درآن آلومينيوم بصورت مونومر است در مولكول بخش عمده آلومينيوم به شكل اليگومري از كاتيونهاي با بار يوني مي باشد PAC(monomer)PACAl 137 +(oligomer)[Al12(OH)24Al4(H2O)]+712شکل (9)

اسلاید 18: STATELIQUIDSOLIDAPPEARANCEYellowishWhite to yellowAl2O3 %17 ± 127-30WATER INSOLUBLE< 0.1< 0.1DENSITY(20°C)1/37 ± 0.021.15-1.40PH (1 % SOLUTION)3/5 – 5.03.5 – 5.0ALKANITY45 – 5545 – 55SULFATE %< 0/5< 1USAGEDrinking water & waste waterDrinking water & waste waterPACKAGE &STORAGEPoly propylen &Stainless steel tankPoly propylen &Poly ethylenLaminated bagsTable(3) : PAC properties

اسلاید 19: POLY ALUMINIUM CHLORIDE SOLUTIONTABLE(4):CHEMICAL PROPERTIES

اسلاید 20: تجربه آزمایشگاهی

اسلاید 21: جارتست

اسلاید 22: جدول (5) : مشخصات آب رودخانه کارون قبل از انجام آزمایش

اسلاید 23: جدول (6)- بررسی اثر تزریق غلظتهای مختلف به آب رودخانه کارون با دستگاه جارتستPAC محلول 15%*

اسلاید 24: جدول (7)- بررسی اثر تزریق غلظتهای مختلف کلروفریک به آب رودخانه کارون با دستگاه جارتست* محلول 15%*

اسلاید 25: جدول (8)- بررسی عملکرد در حضور پلی اکریل آمید*PAC *5 ppm

اسلاید 26: جدول (8)- بررسی عملکرد کلروفریک در حضور پلی اکریل آمید**17 ppm

اسلاید 27: مطالعات موردی

اسلاید 28: کارون کلاریفایر 1کلاریفایر 2کدورت (NTU)زمان(ساعت)تزریق کلروفریکتزریقpac (نمودار 1)

اسلاید 29: کلاریفایر 1کلاریفایر 21234567891005010015020025011رنگساعتتزریق کلروفریکتزریقpac(نمودار2)

اسلاید 30: کلاریفایر 2کلاریفایر 1T.S.S (ppm)زمان (ساعت)123456789102051015253035تزریقpacتزریق کلروفریک(نمودار3)

اسلاید 31: Al (ppm)زمان (ساعت)حد اکثر مقدار مجاز در آب آشامیدنیکلاریفایر 2تزریقpac(نمودار4)

اسلاید 32: EntryTest itemUnitResultFewt%•Cuwt%•Znwt%•Aswt%•Cdwt%•SOwt%Not DetectedMnwt%•Hgwt%•Crwt%•Pbwt%•جدول(9)

اسلاید 33: مزایای دیگر عدم ایجاد رنگ پایین بودن غلظت عناصر سنگین عدم ایجاد خوردگی ناشی از اکسیداسیون

اسلاید 34: پروژه های پیشنهادی1- اثرتزریق پلی آلومینیوم کلراید در حذف عناصر سنگین آب .2- تاثیر استفاده ازپلی آلومینیوم کلراید در فرایند تصفیه پسابهای صنعتی بر روی مقادیر وانعقادی در پلی آلومینیوم کلراید وکلروفریک . 3-مقایسه اندازه ذرات4-مقایسه حجم لجن ایجاد شده در اثر تزریق پلی آلومینیوم کلرایدبا کلرو فریک . BOD .COD

اسلاید 35: با تشكر از- كميته تحقيقات برق منطقه اى خوزستان- واحد تحقيقات نيروگاه رامين- همكاران گرامى در آزمايشگاه مركزى نيروگاه رامين