Suda təmizləmədə Alüminium Sulfatın İstifadə Sahələri Nələrdir?

Suda Təmizləmədə Koaqulyant Kimi Alüminium Sulfatın İşləmə Prinsipi

Koaqulyasiyanın Mahiyyəti və Asılı Vəziyyətdə Olan Zərrəciklərin Sabitsizləşdirilməsində Alüminium Sulfatın Rolunu Anlamaq

Təmizləmə prosesi koaqulyasiya ilə başlayır, bu zaman kiçik çirkablar bir araya toplanır və sonradan asanlıqla çıxarılır. Süd turşusu (alüminium sulfat) bu məqsəd üçün xüsusi yaxşı işləyir, çünki suda həll olarkən trivalent alüminium ionlarını (Al³⁺) ayrılır, bu ionlar suyun tərkibində olan gil hissəcikləri, üzvi maddə qalıqları və hətta bəzi zərərli mikroorqanizmlərin mənfi elektrik yüklərini neytrallaşdırır. Bu yüklərin neytrallaşdırılmasından sonra hissəciklər bir-birini itələməyi dayandırır və adətən bir-dəfəqədər davam edən sürətli qarışdırma fazasında bir-birinə yapışmağa başlayır. Təmizləmə stansiyalarının əksəriyyəti alüminium sulfatın 5,5-dən 7,5-ə qədər pH intervalında ən yaxşı nəticəni verdiyini müşahidə etmişdir. Müdaxilə edəcək alüminium sulfatın miqdarı isə suyun bulanıqlığından və mövcud çirkləndiricilərin növündən asılı olaraq dəyişir və ümumiyyətlə litrə düşən 50-dən 300 milliqram arasında dəyişir.

Alüminium Sulfatın Flokulyasiya Əmələ Gətirməkdə və Çirkabları Aradan Qaldırmaqda Kimyəvi Mexanizmi

Şəraflər tarazlaşdıqdan sonra, hidroliz prosesi nəticəsində alüminium hidroksid (Al(OH)3) əmələ gətirərək parçalanmağa başlayır. Bu maddə suyun təmizlənməsi üçün aradan qaldırılması lazım olan maddələri yaxalamaqda çox yaxşı olan jelvari bərk maddəyə çevrilir. Flok adlanan bu kiçik qruplar inkişaf etdikcə, ölçüləri yarımmilimetrdən üç millimetreyə qədər çata bilər. Bu da onların təmizləmə rezervuarlarında yaxşı şəkildə çökərək yerləşməsinə imkan verir. Hər şey düzgün işlədikdə, bu metod su nümunələrindəki matlığı təxminən 85%-dən demək olar ki, tamamilə aradan qaldırır və təxminən iki üçdə birindən doqquzda beşinə qədər üzvi birləşmələri də təmizləyir. Tədqiqatlar göstərir ki, bu hidroksid flokları səthlərində rabitələr yaradaraq fosfat ionları və müxtəlif ağır metallar kimi müxtəlif həll olmuş çirkləndiricilərə yapışır. Bu yapışma hərəkəti ümumiyyətlə bütün təmizləmə sisteminin işləmə effektivliyini artırır.

Alternativ koaqulyantlarla müqayisə: Səmərəlilik, xərc və praktiki nəzərdən keçirmə

Dəmir xloridi sudan demək olar ki, bütün fosforu, bəzən 98% qədər, 70-85% arasında idarə edən aluma nisbətən daha yaxşı aradan qaldıra bilər. Ancaq mənfi tərəfi dəmir xloridinin boru və avadanlıqları daha sürətlə yedikləri, yəni bələdiyyələr təmir və əvəzlərə əlavə xərclər xərclədikləridir. Sintetik polimerlər təmizlənmədən sonra çoxlu çirklənmədən çox təmiz su verən başqa bir seçimdir, lakin bu materiallar gündəlik tullantı suları zavodları üçün praktik olmayan qiymət etiketləri ilə gəlir. Buna görə də bir çox şəhərlər yeni alternativlərə baxmayaraq hələ də aluma qalır. Alum onilliklərdir mövcuddur, mürəkkəb quruluş prosedurları olmadan etibarlı işləyir və bəzi daha şık seçimlər kimi büdcəni pozmur. Köhnəlmiş infrastrukturla məşğul olan vəsait çatışmazlığı olan yerli hökumətlər üçün, texniki cəhətdən ən yaxşı performans göstərməsə də, bildikləri ilə qalmaq məntiqli olur.

Ətraf mühitin qorunması: Alüminium qalıqları və təmizlənmiş suda uzunmüddətli təhlükəsizlik

Dünya Səhiyyə Təşkilatı kran suyunda qalan alüminium üçün bir litrdə maksimum 0,2 miligram icazə verilən səviyyəni müəyyənləşdirdi, çünki zamanla beyin funksiyasına təsir edə biləcəyi barədə narahatlıq var. Yeni filtrasiya texnikalarından istifadə edən su təmizləmə qurğuları bu alüminium izlərini köhnə üsullarla müqayisədə təxminən 70 ilə 90 faiz azalda bilər. Bütün proses ərzində pH səviyyələrini izləmək və müalicədən sonra xüsusi membranlarla əlavə bir addım əlavə etmək, səhiyyə orqanları tərəfindən müəyyən edilmiş təhlükəsiz həddlərdə qalmağımızı təmin etməyə kömək edir. Bu, bütün təmizləmə prosesini daha az effektivləşdirmədən insanları sağlam saxlayır.

Bələdiyyə su sistemlərində suyun təmizliyini artırmaq və buludluğun aradan qaldırılması

Alüminium sulfat şəhərlərdə suyun təmizlənməsi üçün ümumi bir seçim olaraq qalır, çünki suyun buludluğunu təxminən 90% azalda bilər. Bu, kiçik hissəciklərin elektrik yüklərini, məsələn, gil parçalarının, incə kirlərin və hətta suyun içində üzən kiçik orqanizmlərin elektrik yüklərini ləğv edir. Bu hissəciklər daha asanlıqla çökən daha böyük yumurtaları meydana gətirərək bir araya gəlir. 2021-ci ildə nəşr olunan araşdırma göstərdi ki, düzgün tətbiq edildikdə, bulud səviyyəsi 0.3 NTU-dan aşağı düşür ki, bu da həqiqətən də Dünya Səhiyyə Təşkilatının təmiz içməli su üçün təlimatlarına cavab verir. Bu, sistemdə daha çox işləməsi sistemdəki filtrlərə daha az yük deməkdir. Zavodlar ümumilikdə daha yaxşı işləyir və pul qənaət edir, xüsusilə də böyük şəhərlərin su sistemləri üçün vacibdir.

Koagulyasiya yolu ilə üzvi maddələrin, patogenlərin və ağır metalların aradan qaldırılması

Alumun qanın yığılması üçün işləməsi bir anda müxtəlif çirkləndiriciləri çıxarmağı deməkdir. Suyun içində həll olunan üzvi maddələr müalicə zamanı yaranan alüminium hidroksit yığışıqlarına yapışır. E. coli kimi bakteriyalar və Giardia kimi parazitlər də bu prosesə cəlb olunur. pH 6,5 ilə 7,5 arasında qalanda tədqiqatlar qurğuşun, arsenik və xrom da daxil olmaqla ağır metallar üçün 85% ilə 92% arasında aradan qaldırılma nisbətlərini göstərir. Bu yanaşmanı bu qədər dəyərli edən bir çox çirkləndiriciləri bir yerdə idarə etməsidir, əlavə dezinfeksiya ehtiyaclarını azaltır. Ancaq dozanı düzgün seçmək çox vacibdir, çünki çoxlu miqdarda alüminium qalsa, bir litrdə 0,2 mg təhlükəsiz həddini aşar. Bu heç kim üçün yaxşı deyil.

Sedimentasiya və filtrasiya səmərəliliyinin artırılması

Alüminium ilə müalicə edildikdə, qatıqlar müalicə edilməyən hissəciklərlə müqayisədə çöküntü hövzələrində təxminən 40 ilə 60 faiz daha sürətli çökməyə meyllidir, bu da qatıların ayrılması daha yaxşı olur. Daha sürətli çökmə, filtrlərin daha az tıxanması deməkdir, buna görə təmizlənmədən əvvəl daha uzun müddət işləyə bilərlər, geri yuyunma zamanı təxminən 30% azaldır. Maraqlısı odur ki, alüminium hidroksidinin yapışqan konsistentliyi qum yatağı içərisində əlavə filtr qatı kimi işləyir. Bu qruplar ilk qanaxma mərhələsində bir mikrometrdən kiçik olan kiçik hissəcikləri tuturlar. Bütün bu təkmilləşdirmələr bir araya gətirilərək yaxşı keyfiyyətli təmizləmə sistemlərinin son suyun çıxarılmasından bütün hissəciklərin 99,9% -dən çoxunu həqiqətən aradan qaldıra biləcəyini göstərir.

Bələdiyyə və sənaye tullantı sularında fosforun effektiv aradan qaldırılması

Alyum fosforun çıxarılmasında yaxşı işləyir. Su təmizləmə dairələrində çox danışdığımız liqan mübadiləsi reaksiyaları sayəsində. Al3+ ionları orthofosfat ionları ilə (PO4^3-) birləşdikdə, suda həll olunmayan alüminium fosfatı (AlPO4) əmələ gətirirlər. Sonra bu maddələr yerləşir və mexaniki şəkildə filtrlənir. Avropanın 45 müxtəlif tullantı su qurğusundan alınan məlumatlara baxan tədqiqatçılar, alumun istifadəsinin bu zavodların təxminən 88 faizində ümumi fosfor səviyyəsini 0,5 mg / l-dən aşağı saldığını gördülər. Bu, həqiqətən də AB Su Çərçivə Direktivinin təmiz su standartları üçün tələb etdiyi tələblərə cavab verir. Bu maddə qida emalçıları və tekstil istehsalçıları tərəfindən atılan tullantıların müalicəsində həqiqətən parlaqdır. Çünki axınlarının yüksək fosfor səviyyəsi var. Bəzən konsentrasiyası testlərdə 15 mg/l-dən çox olur.

Yüksək yüklü tullantı su axınlarında bulantılığın və çirklənmənin azaldılması

Alüminiumun ikili birləşmə və flokkulyasiya təsiri onu mürəkkəb, yüksək yüklənmiş tullantı sularının müalicəsi üçün uyğunlaşdırır:

• Kolloidal süspansiyalar : 1000 NTU-dan çox buludlu sularda mənfi yüklü hissəcikləri neytrallaşdırır
• Ağır metallar : Ağır metallar: Pb2 + və Cr3 + -ni hidroksid meydana gətirərək pH 9 - 9.5-də birgə yağışdırır
• Üzvi yüklər : Liqnin və zülallarla bağlanmaqla kağız fabrikindəki axınlarda kimyəvi oksigen tələbatını (COD) 65-80% azaldır

Çində yeddi sənaye parkından alınan sahə məlumatları, alumun ilkin qatı maddələrin miqdarının 5000 mg/l-dən yuxarı olan axınlarda ümumi asılı bərk maddələrin (TSS) 98% -ni aradan qaldırmasını əldə etdiyini və çətin şərtlərdə güclü bir performans göstərdiyini göstərir.

Tədqiqat: Şəhər tullantı sularının təmizlənməsi zavodlarında uğurlu tətbiq

1,2 milyon sakinə xidmət göstərən Avropa bələdiyyə zavodu alüminium sulfatı qaynaqlı sisteminə keçdikdən sonra əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdı. Müəssisə gündə 300 000 m3 tullantı suyunun emalı ilə bağlı məlumat verib:

18 ay davam edən sınaq müddətində tesisat qalıq alüminium səviyyəsini 0,2 mq/L-dən aşağı saxlayaraq eyni zamanda 94% fosforun aradan qaldırılmasını və 82% COD azalmasını əldə etdi ki, bu da alumun böyük miqyaslı tullantı suyu idarəetdirməsində səmərəliliyini və iqtisadi cəhətdən həyata keçirilə biləcəyini təsdiqləyir.

Alüminium Sulfatın İşlədilməsinin Optimallaşdırılması: Dozaj, pH və Su Şəraiti

Maksimum Koagulyasiya Səmərəliliyi üçün İdeal pH Aralığı və Dozaj Strategiyaları

Lazım gələn qatılaşdırma nəticələri əldə etmək üçün pH səviyyəsinin təxminən 5,5 ilə 7,5 arasında saxlanması vacibdir. Bu diapazon daxilində proses xeyli effektiv hala gəlir və bəzən bu rəqəmlər xaricində olan hallara nisbətən 40-60 faiz yaxşılaşa bilər. Alümin şüşəsindən istifadə miqdarına gəldikdə, əksər təmizləmə prosesləri litrə düşən 5 ilə 200 milliqram arası miqdarda alümin şüşəsi tələb edir. Lakin su çox bulanıq və ya çirkləndirici maddələrlə dolu olarsa, bəzi hallarda 500 mq/l-ə qədər yüksək səviyyə tələb oluna bilər. Xüsusi bir yer üçün ən yaxşısının nə olduğunu müəyyənləşdirmək üçün bankada test etmə ən etibarlı üsullardan biri olaraq qalır. Bu, Dünya Səhiyyə Təşkilatının təyin etdiyi 0,2 mq/l təhlükəsiz limitini keçən artıq alüminiumun suya qalmasına mane olmağa kömək edir. Lakin pH 7,5-dən yuxarı qalxdıqda, şeylər pisləşməyə başlayır, çünki alüminium hidroksid daha az həll olunan hala gəlir. Bu isə düzgün flokların yaranmasını çətinləşdirir və nəticədə bütün təmizləmə prosesinin ümumi effektivliyini azaldır.

Suyun Temperaturunun, Şəffaflığın və İon Tərkibinin Təsiri

10 dərəcə Selsidən aşağı temperaturda qalan su, təmizləmə prosesində reaksiyaların getdiyi sürəti ciddi şəkildə yavaşladır. Bu o deməkdir ki, flaqmentlər çox daha yavaş əmələ gəlir və bəzən normaldan 30-dan 50 faizə qədər uzun müddət alır və operatorların da maddələri daha uzun müddət qarışdırması tələb olunur. Əgər suyun qələvi səviyyəsi kalsium karbonat şəklində litrə düşən 50 milliqramdan aşağı düşərsə, alum əlavə edildikdən sonra sistemin turşulaşmasının qarşısını almaq üçün bu səviyyələr böyük rol oynayır. Əks halda, əksər təmizləmə stansiyaları düzgün işləmək üçün pH-ı sabit saxlamaq məqsədilə əlavə əhəng və ya soda ash istifadə etməli olurlar. Su içində ion gücünün 1000 mikrosimens/santimetrin yuxarısında olması halında başqa bir çətinlik meydana çıxır. Bu şərait hissəciklərin ətrafındakı kiçik elektrik təbəqələrini sıxışdırır və onların daha az effektiv şəkildə birləşməsinə səbəb olur. Nəticə? Belə şəraitdə koaqulyasiya təxminən 40 faiz daha pis işləyir. Bütün bu dəyişənlər fərqli mövsümlərdə dəyişən su keyfiyyətləri ilə məşğul olan müəssisələr üçün real vaxt rejimində izləmə sistemlərinin nə qədər vacib olduğunu göstərir.

Sulfat Alüminiumun Suda Təmizləmədə İstifadəsinin Üstünlükləri və Çətinlikləri

Əsas Üstünlüklər: Xərclərin Səmərəliliyi, Etibarlılıq və Təmizləmə Sistemləri Üzrə Çoxfunksiyalılıq

Alum, yəni alüminium sulfat, həm kommunal, həm də sənaye su təmizləmə qurğularında geniş istifadə olunan, budaq dostu və etibarlı koaqulyant kimi fərqlənir. Dəmir xlorid kimi digər variantlarla müqayisədə, alum bulanıqlığın və zərərli patogenlərin 95%-dən çoxunu aradan qaldırmağı təmin edərkən işlədilmə xərclərini təxminən 30-50% azaldır. Bu maddənin bu qədər universal olması onun kiçik kənd su sistemlərindən böyük şəhər təmizləmə stansiyalarına qədər hər yerdə yaxşı işləməsi ilə izah olunur. Operatorlar gündəlik su keyfiyyətinə uyğun dozaları tənzimləyə bilirlər. pH səviyyəsi təxminən 5,5-dən 7,5-ə qədər olan optimal diapazonda saxlanıldığında, alum üzvi çirkləndiricilərin təxminən 70-90%-ni aradan qaldırır. Və əslində, pulun əhəmiyyətli olduğu hallarda, büdcəni ciddi nəzarətdə saxlayan qurğular üçün alum tez-tez PAC həllərini əldən salır.

Yaygın Məhdudiyyətlər: Çamur Əmələ Gəlməsi, pH Tənzimləmə Tələbləri və Ekoloji Nəzərdən Keçirmələr

Alum bəzi mənfi cəhətləri ilə gəlir. Bu, sintetik polimerlərlə müqayisədə təxminən 15-30 faiz daha çox palçıq yaradır, bu da daha yüksək tullantı xərcləri və tullantıların idarə edilməsi üçün daha mürəkkəb bir logistika deməkdir. Su təmizləmə proseslərində alüminium parçalandıqda pH səviyyəsini aşağı salır. Bu təsirə qarşı mübarizə aparmaq üçün su təmizləmə müəssisələri əhəng kimi qələvi maddələrə pul xərcləməlidirlər. Bu kimyəvi məhsulların alınması suların düzgün turşuluq səviyyəsində saxlanması üçün ümumi fəaliyyət büdcəsinin 20% -ni əhatə edə bilər. Ətraf mühitin mühafizəsi üzrə mütəxəssislər təmizlənmiş suda nə qədər alüminium qalır, buna görə də Ümumdünya Səhiyyə Təşkilatının bir litrdə 0,2 mg-dan çox olmayan tövsiyəsinə əməl etmək vacibdir. Yaxşı xəbər budur ki, son tədqiqatlar göstərir ki, operatorlar dozajlama metodlarını yaxşılaşdıraraq onları daha yeni filtrasiya sistemləri ilə birləşdirdikdə, palçıq əmələ gəlməsini təxminən 40% azalda bilərlər. Bu yanaşma keyfiyyətdən asılı olmayaraq təhlükəsiz içməli su üçün EPA və AWWA standartlarına cavab verməyə kömək edir.

Tez-tez verilən suallar

Su təmizlənməsində alüminium sulfatının əsas rolu nədir?

Alüminium sulfat su təmizləməsində bir koagulant kimi fəaliyyət göstərir, sürüşən hissəciklərin sabitliyinin pozulmasına kömək edir ki, daha çox müalicə prosesləri ilə effektiv şəkildə çıxarıla bilsinlər.

Alüminium sulfat müalicə olunan suyun pH səviyyələrini necə təsir edir?

Alüminium sulfatı müalicə olunan suyun pH səviyyəsini aşağı salmağa meyllidir, buna görə təsirli müalicə üçün optimal pH aralığını qorumaq üçün müəssisələr tez-tez əhəng kimi qələvi maddələr əlavə etməlidir.

Alüminium sulfatının istifadəsi ilə əlaqəli ətraf mühit narahatlığı varmı?

Bəli, təmizlənmiş suda qalan alüminium narahatlıq doğurur, çünki sağlamlığa potensial təsir göstərə bilər. Beləliklə, müalicə sistemləri Ümumdünya Səhiyyə Təşkilatının tövsiyə etdiyi kimi qalıq səviyyələrini 0,2 mg/l-dən aşağı saxlamağa çalışır.

Alüminium sulfatın məhdudluqlarına baxmayaraq, niyə digər koagulanslardan üstünlük verilir?

Alüminium sulfat ucuz, etibarlı və çoxfunksiyalıdır və bu da onu xüsusilə büdcə məhdudiyyətləri və mövcud infrastruktur olan bir çox bələdiyyə üçün üstünlük təşkil edir.