پلی الکترولیت یا پلی آکریل آمید از پرکاربردترین مواد شیمیایی تصفیه آب می باشد که در انواع مختلف کاتیونی، آنیونی و خنثی تولید میشوند. بیشترین کاربرد آنها در فرآیند های انعقاد و لخته سازی و آب گیری لجن ها می باشد. قدرت جذب سطحی بالا و منعقد سازی ذرات کلوئیدی موجود در سیال از اصلی ترین دلایل استفاده از این الکترولیت ها می باشد.
سالم بودن آب بر سلامت افراد جامعه و محیط اثرگذار است. تصفیه آب و حذف آلودگی های آن قبل از مصرف یا رها کردن در طبیعت، یک امر ضروری به حساب می یاید. در تصفیه که شامل مراحل بسیار زیادی می باشد، یکی از مراحل مهم حذف ناخالصی و رفع کدورت آب است. یکی از مواد مهمی که در این فرایند استفاده می شود، پلی الکترولیت ها هستند. پلی الکترولیت ها، پلیمرهای آلی با زنجیره بلند هستند که معمولا به دو صورت سنتزی و طبیعی وجود دارند.
کاربرد پلی الکترولیت در صنعت تصفیه آب
انواع مواد آلاینده از جمله مواد آلی، مواد کلوئیدی، مواد معلق مانند جلبک، سیلیکا، رس و سلول های میکروبی در آب یافت می شود. جدا سازی این ذرات از آب با کمک مواد پلیمری انجام می شود. پلی الکترولیت ها با توجه وزن مولکولی بالای خود و بار الکتریکی ایجادشده میتواند تمامی آلاینده های آب را رسوب دهد. بنابراین برای تصفیه آب به عنوان لخته کننده یک گزینه بسیار مناسب است.
پلی اکریل آمیدها ویژگی های با ارزشی مانند لخته سازی، قابليت دستيابي به وزن هاي مولکولي زیاد، قيمت مناسب و انحلال پذیری در آب در شرايط مختلف دارند. و به طور گسترده در فرایندهاي تصفیه آب و تصفیه آب صنایع غذایی (به عنوان منعقدكننده، کمک منعقدکننده و لخته ساز) استفاده می شوند.
نحوه عملکرد پلی الکترولیتها در تصفیه آب به چه صورت است؟
در آب ناخالصی ها و مواد معلقی مانند جلبک، نمک، سیلیکا و یا میکروب های به صورت معلق وجود دارند. با استفاده از پلی الکترولیت ها ، این مواد کمک می کنند تا ذرات معلق به گونه ای در آب ته نشین و رسوب گذاری شوند. این ترکیبات پلیمری، عملکرد بسیار خوبی در لخته کردن این ناخالصی ها و رسوب دادن آنها به دلیل داشتن بار الکتریکی و جرم مولکولی بالا، دارند. از این رو بهترین مواد جهت تصفیه آب محسوب می شوند. از طرفی استفاده به عنوان فلوکولانت از اصلی ترین کاربرد پلی الکترولیت ها در تصفیه آب می باشند.
اکثر اوقات ذرات ناخالص موجود در آب با بار منفی رو‌به رو هستند. به همین دلیل پلی الکترولیت های کاتیونی از موارد مفید محسوب می شوند. در این شرایط پیوند الکترواستاتیک بسیار قوی رخ داده ، بار ذره خنثی شده و احتمال برعکس شدن بار ذرات نیز پدید می آید. بنابراین می توان احتمال داد که لخته سازی در نتیجه کاهش بار سطحی ذرات و کاهش دافعه بین ذرات پدید می آید. باید میزان استفاده از آن را برای مصرف این ماده در هر بخش به درستی معین نمود تا با مقداری مشخص از آن در کار های مختلف استفاده نمایید.
پلیمر ها به سه روش می توانند آب را تصفیه کنند.
- پل سازی
- خنثی سازی
- تقلی لخته سازی
پل زدن پلیمر ها
پلیمر ها می توانند ذرات را در دو طرف خود جذب کنند. چون هر پلی الکترولیت دارای دم و حلقه آویزان ست. بر روی پلیمر ها نقاط آزاد زیادی وجود دارد که میتوانند ذرات مختلف را بر روی سطح خود جذب کنند. به این ترتیب و با ایجاد پل بین ذرات لخته سازی انجام می شود. لخته ها سنگین شده و در کف مخزن می توانند رسوب کنند. به این ترتیب با کمک پل زدن آب و یا فاضلاب تصفیه می شود.
خنثی سازی
در این روش پلی الکترولیت های مایع یک پیوند الکترواستاتیک بین خود و ذره ایجاد می کنند. در نتیجه این پیوند بار ذرات خنثی شده و بنابراین دافعه بین ذرات از بین می رود. به این ترتیب ذرات می توانند به راحتی ته نشین شده و در کف مخزن رسوب کنند.
انواع پلی الکترولیت برای تصفیه آب
یکی از موارد بسیار مهم که در کاربرد پلی الکترولیت در تصفیه آب و حذف و جمع آوری ذرات معلق و کلوئیدی، تناسب نوع آنها با مواد آلاینده می باشد. در آب مواد در انواع مختلف آنیونی و کاتیونی و ختثی می باشند. به همین منظور از پلی الکترولیت های کاتیونی، آنیونی و خنثی استفاده می توان نمود.
نحوه انتخاب صحیح پلی الکترولیت ها چگونه است؟
برای انتخاب صحیح نوع پلی الکترولیت، باید به بار الکتریکی کلوئیدهای معلق در محلول توجه نمایید:
- در صورت فاقد بار بودن، پلی الکترولیت نانیونیک
- اگر بار الکتریکی کلوئیدها منفی باشد، پلی الکترولیت کاتیونی
- در صورتی که بار الکتریکی کلوئیدها مثبت باشد، پلی الکترولیت آنیونی
توجه داشته باشید که برای ایجاد فلاک یا لخته، برقراری نیروی جاذبه الکتروستاتیک میان ذرات معلق کلوئیدها و فلوکولانت ها از اهمیت بالایی برخوردار است. این نیروی جاذبه تنها بر اثر حضور بارهای ناهمنام کلوئیدها و فلوکولانت ها ایجاد می شود.
سمیت پلی الکترولیت
بر اساس آزمایشات استفاده از پلی الکترولیت کاتیونی با ایجاد سمیت در آب همراه است. به همین دلیل برخی از کشور ها مانند سوییس و ژاپن اجازه استفاده از آن را لغو کردند. همچنین در سایر کشور ها استاندارد های سختگیرانه ای برای استفاده از این نوع پلیمر وجود دارد. بر خلاف پلیمر های کاتیونی می توان از پلیمر های آنیونی با خیالی آسوده استفاده کرد.
در هنگام استفاده از پلیمر ها باید به مونومر های تشکیل شده از ان ها توجه نمود. چرا که این مونومر ها تا چندین برابر خطرناک تر از پلیمر های مادر هستند. سطح مونومر در آب آشامیدنی باید اندازه گیری شود. برای پلی آکریل آمونیوم حداکثر غلظت آن در آب باید کم تر از 1 میلی گرم در لیتر باشد.
پکیج تزریق پلی الکترولیت
با استفاده از پکیج های تزریق پلی الکترولیت شرکت آب سازه، میتوان میزان مناسب تزریق این ماده منعقد کننده را به آب تعیین و تزریق کرد. شرکت آب سازه به عنوان بزرگترین شرکت سازنده پکیج تزریق پلی الکترولیت با بهترین کیفیت و بالاترین راندمان تصفیه آب برای تمامی کارفرمایان محترم، سفارشی سازی کرده و می سازد.
