لزوم عملیات انعقاد و لخته سازی
وجود ناخالصی های معلق و کلوئیدی در آب که باعث ایجاد رنگ و بو و طعم نامطبوع آب می شوند، لزوم تصفیه آب را مطرح می کند. این ناخالصیها به کمک صاف کردن قابل رفع نبوده و لزوم عملیات انعقاد و لخته سازی را ضروری می سازد. انعقاد و لخته سازی یک روش فیزیکو شیمیایی تصفیه است که مواد شیمیایی مختلف مانند (آهک، آلوم، سولفات فرو، پلی الکترولیتها و ... ) به مقادیر مناسب به آب اضافه گشته تا ذرات کوچک و کلوئیدی، سبک وغیر قابل ته نشینی، به ذرات بزرگتر، سنگین تر و قابل ته نشین تبدیل گشته و از طریق مکانیسم ته نشینی حذف گردند .
بطور کلی عوامل مختلفی همچون چگونگی عملیات انعقاد و لخته سازی (سرعت و زمان اختلاط ) ، PH آب، قلیائیت، کدورت، TDS آب و درجه حرارت در کارایی یک منعقد کننده تاثیر گذار می باشند. به علاوه سایر پارامترهای محیطی و کیفی دیگری نیز بر عملیات تأثیرگذارند که سبب اختلاف در دوز بهینه ماده منعقد کننده برای هر آب می شود. از این رو انتخاب منعقد کننده مناسب و تعیین دوز بهینه آن از طریق کمی و فرمولاسیون قابل محاسبه نبوده و از طریق تجربی و با آزمایش جار تعیین می گردد .
عوامل موثر بر فرایند انعقاد و لخته سازی
تأثیر عامل pH :
از جمله مهمترین عوامل موثر بر فرایند زلال سازی pH محیط است. مناسبترین pH نه تنها به نوع ماده منعقد کننده بلکه به خواص مواد موجود در آب نیز بستگی دارد . pH مناسب برای هر ماده منعقد کننده متفاوت است . pH محیط باید به اندازه ای باشد که رسوب ایجاد شده کمترین حلالیت را داشته باشد. به عنوان مثال کمترین حلالیت AL(OH)3 در حدود 0.004ppm در دمای 25درجه سانتیگراد است که در pH=6 اتفاق می افتد. در رابطه با تأثیر عامل pH باید خاطر نشان نمود، چنانچه pH عملیات مناسب نباشد، دی اکسید کربن تولیدی می تواند عملیات انعقاد را با مشکل مواجه سازد چرا که به جای ته نشینی مواد باعث شناوری آنها می شود. از طرفی اگرpH در محدوده مناسب نباشد در آن صورت لخته های ایجاد شده ریز ،سبک و شکننده خواهند بود .)
تأثیر عامل TDS:
آبهای خام هرگز بصورت خالص یافت نمی شوند و همواره حاوی املاح و مواد معلق می باشند که این پارامترها به شدت بر روی عملیات انعقاد و لخته سازی و بطور کلی فرایند زلال سازی تأثیر گذار می باشند. بطوریکه هر چه میزان TDS آب (کل مواد محلول در آب) بیشتر باشد، زمان انعقاد کمتر خواهد بود. افزایش مدت زمان هم زدن موجب عدم تجمع و پایداری مجدد ذرات ریز در آبهای با TDS بالا می شود .
تأثیر پارامترهای کدورت و قلیائیت :
از نقطه نظر کدورت و قلیائیت آب نیز به شدت بر عملیات انعقاد و لخته سازی تأثیر گذار بوده و از این لحاظ آبها به 4 دسته تقسیم بندی می گردند .
گروه 1: آبهای با کدورت زیاد-قلیائیت کم: این نوع آب تحت مکانیسم جذب سطحی و خنثی سازی بار به راحتی به کمک مقادیر نسبتاً اندک منعقد کننده، منعقد می شود. کاهش pH با توجه به این نکته که یونهای آلی- فلزی در مقادیر اندک pH مؤثرند سبب سودمندی این روش می شود. با این وجود باید دقت کرد تا مقدار pH زیاد کاهش نیابد .
گروه 2: آبهای با کدورت زیاد- قلیائیت زیاد: در اثر افزایش منعقد کننده pH نسبتاً بدون تغییر می ماند. به علت قلیائیت زیاد جذب سطحی و خنثی سازی بار نسبت به آبهایی که قلیائیت کمتری دارند از تأثیر کمتری برخوردار است . برای انجام انعقاد جارویی مقدار بیشتری از منعقد کننده باید مصرف شود .
گروه 3 : آبهای با کدورت کم، قلیائیت زیاد : تعداد اندک کلوئیدها عمل انعقاد را مشکل می سازند. حتی اگر بار ذرات خنثی شده باشد. مکانیسم اصلی انعقاد عبارت خواهد بود از نوع جارویی همراه با مقادیر متوسط از منعقد کننده. افزودن کدورت می-تواند مقدار منعقد کنندۀ مورد نیاز را کاهش دهد .
گروه 4: آبهای با کدورت کم- قلیائیت کم : تعداد اندک کلوئیدها محل انعقاد را مشکل می سازد و قلیائیت کم از تشکیل AL(OH)3 مؤثر جلوگیری می کند. برای تبدیل این آب به آب گروه اول کدورت اضافی می تواند افزوده شود و یا آنکه برای تبدیل به آب گروه سوم قلیائیت آن زیاد شود. افزایش کدورت و قلیائیت توام با یکدیگر نیز می توانند سودمند باشد. معمولا برای جبران کمبود قلیائیت آب از آهک به جای سود استفاده می شود. زیرا کلسیم در عملیات انعقاد بهتر از سدیم عمل می کند .
گروه 2: آبهای با کدورت زیاد- قلیائیت زیاد: در اثر افزایش منعقد کننده pH نسبتاً بدون تغییر می ماند. به علت قلیائیت زیاد جذب سطحی و خنثی سازی بار نسبت به آبهایی که قلیائیت کمتری دارند از تأثیر کمتری برخوردار است . برای انجام انعقاد جارویی مقدار بیشتری از منعقد کننده باید مصرف شود .
گروه 3 : آبهای با کدورت کم، قلیائیت زیاد : تعداد اندک کلوئیدها عمل انعقاد را مشکل می سازند. حتی اگر بار ذرات خنثی شده باشد. مکانیسم اصلی انعقاد عبارت خواهد بود از نوع جارویی همراه با مقادیر متوسط از منعقد کننده. افزودن کدورت می-تواند مقدار منعقد کنندۀ مورد نیاز را کاهش دهد .
گروه 4: آبهای با کدورت کم- قلیائیت کم : تعداد اندک کلوئیدها محل انعقاد را مشکل می سازد و قلیائیت کم از تشکیل AL(OH)3 مؤثر جلوگیری می کند. برای تبدیل این آب به آب گروه اول کدورت اضافی می تواند افزوده شود و یا آنکه برای تبدیل به آب گروه سوم قلیائیت آن زیاد شود. افزایش کدورت و قلیائیت توام با یکدیگر نیز می توانند سودمند باشد. معمولا برای جبران کمبود قلیائیت آب از آهک به جای سود استفاده می شود. زیرا کلسیم در عملیات انعقاد بهتر از سدیم عمل می کند .
حضور عوامل مولد رنگ :
از آنجا که ذرات رنگ در آب، لخته های سبکتری ایجاد می کنند ، انعقاد و لخته سازی آنها در مقایشه با ذرات مولد کدریت در آب، دشوارتر است .
دمای محیط :
از جمله عوامل موثر دیگر در عملیات انعقاد، دمای محیط می باشند . بطوریکه، در دمای پایین، تمایل لخته ها به ته نشینی کاهش می یابد. در چنین شرایطی می توان دمای آب را بالا برد یا از مواد کمک منعقد کننده استفاده نمود .
