فلوکولانت و منعقد کننده پلیمری
فلوکولانت (flocculant) | قیمت فروش فلوکولانتReviewed by 02177641136 on Jun 3Rating: 5.0

فلوکولانت (یا لخته ساز) و کواگولانت (منعقد کننده) موادی هستند که برای جداسازی ذرات جامد موجود در آب به وفور استفاده می شوند در ادامه با این لخته سازها بیشتر آشنا می شویم. در حال حاضر استفاده از لخته ساز های پلیمری امری رایج در تصفیه آب و پساب است و انواع آنیونی ، نانیونیک ( خنثی یا غیر یونی ) و کاتیونی آن به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند . شما می توانید برای فروش و خرید فلوکولانت و انواع منعقد کننده های پلیمری و اطلاع از قیمت ها با دفاتر فروش ما در ارتباط باشید.

خرید فلوکولانت آنیونی ، نانیونیک و کاتیونی :

در حال حاضر موسسه ی مبتکران شیمی به عنوان یکی از تامین کنندگان محصولات شیمیایی کشور , طیف گسترده ای از مواد شیمیایی آزمایشگاهی و صنعتی را از برندهای معتبر در اختیار تولید کنندگان قرار می دهد.

برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید با همکاران ما در ارتباط باشید.

تهیه و خرید مواد شیمیایی دلخواه خود را به ما بسپارید

.

فروش فلوکولانت آنیونی ، نانیونیک و کاتیونی :

جهت اطلاع از نحوه ی فروش این محصول و ثبت سفارش شما می توانید با همکاران ما در واحد فروش موسسه مبتکران شیمی در در ارتباط باشید.

  شماره های تماس

            021-77641136

            021-77649244                               

            021-77641217

کشور تولید کننده: چین

خرید مواد شیمیایی بسته بندی: کیسه های 25 کیلوگرمی

خرید مواد شیمیایی درصد خلوص: برای دریافت برگه آنالیز با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

قیمت فلوکولانت آنیونی ، نانیونیک و کاتیونی

برای آگاهی از قیمت با کارشناسان فروش ما در تلگرام mbkchemical@ و واتس اپ در ارتباط باشید:
     09198991006
             09198991007
             09198991008

ارتباط با مسئول فنی: با تلگرام mbkchem@ درارتباط باشید. 

.

فلوکولانت چیست ؟ 

فلوکولاسیون ( flocculation ) یا لخته سازی فرآیندی است که در طی آن ذرات جامد از مایع در طی یک مکانیزم فیزیکی و شیمیایی به صورت دانه و یا ورقه جدا می شوند . این ذرات به راحتی پراکنده می شوند و نیرویی که آن ها در کنار یکدیگر نگه می دارد چیزی شبیه به نیروی کشش سطحی در مایعات است . فلوکولاسیون در صنایع می تواند یک امر خوشایند و یا ناخوشایند باشد و روش های زیادی برای ایجاد و یا از بین بردن این پدیده انجام می شود. در فرآیند های تصفیه آب هدف تشکیل لخته هاست است و عموما به کمک فلوکولانت انجام می پذیرد .  

فرآیند لخته سازی عموما همراه و در تکمیل فرآیند انعقاد انجام می گیرد . در طول تاریخ انعقاد در تصفیه آب برای حذف کدورت و رنگ و مواد خطرناک به‌کار گرفته ‌شده‌ است . برای انجام فرآیند انعقاد نیاز به بهینه‌سازی مقدار منعقدکننده و pH ،  مخصوصا در هنگام حذف مواد آلی است . عموماً انعقاد از طریق ناپایداری پساب توسط منعقدکننده‌ها اتفاق می‌افتد.  منعقدکننده‌ها می‌توانند به دو گروه اصلی منعقدکننده‌های فلزی و پلیمری تقسیم شوند. انعقاد با فاکتورهایی که باعث پایدارسازی آلاینده‌ها از جمله رنگ در پساب می‌شوند مقابله می‌کند و باعث ایجاد توده ها می‌شود.

لخته‌سازی واژه دیگری است که به عملیات برخورد توده‌ها باهم ، تجمع توده‌ها و ایجاد فلاک‌های بزرگتر اطلاق می‌شود. فرآیند انعقاد و لخته‌سازی شامل دو قسمت، که در مرحله اول، اختلاط سریع منعقدکننده درون آب یا پساب از طریق هم‌زدن شدید انجام می‌شود و در مرحله دوم  لخته‌سازی برای تبدیل ذرات کوچک به توده‌های بزرگ‌تر از طریق هم زدن بسیار آرام صورت می‌پذیرد، است. کواگولانت و فلوکولانت به ترتیب به منعقد کننده و لخته ساز اطلاق می شوند . 

کاربرد منعقد کننده ها و فلوکولانت ها

این تکنولوژی برای تصفیه شیمیایی و فیزیکی-شیمیایی آب و پساب به کار برده می شود. برای حذف TSS ، TDS ، COD ، BOD و رنگ برای رنج وسیعی از پساب صنایع مختلف مانند نوشیدنی، نساجی، لبنیات ، شوینده ها و … و برخلاف تصفیه بیولوژیکی فرآیند پر هزینه ای نیست و نیاز به زمان کمتری برای اثر گذاری دارد.

دلیل استفاده از لخته‌سازها

فلوکولانت ها به‌طور گسترده‌ای به‌ همراه منعقدکننده‌ ها برای افزایش بازدهی فرایند انعقاد و لخته‌ سازی و یا به‌ طور مستقیم و بدون استفاده از منعقدکننده‌ ها و برای حذف ذرات کلوئیدی از پساب استفاده می‌شوند . لخته‌ساز‌هایی که بیش‌تر از همه مورد استفاده قرار می‌گیرند سنتزی هستند. طبق پژوهش‌های پیشین عموما منعقدکننده‌های معدنی (نمک های فلزی) مثل آلوم و کلرید آهن نیازی به استفاده از لخته‌سازها ندارند.

تعداد بسیار زیادی فلوکولانت آلی وجود دارند که بیش‌تر آن‌ها سنتزی هستند و شامل پلی‌آکریل‌آمید ها، پلی‌آکریلیک اسیدها، اسید های سولفونیک پلی‌استایرن و مشتقات آن‌ ها می‌شوند. این لخته‌ ساز ها عموماً پلیمرهای حلال در آب و خطی هستند که واحد های بیشماری از مونومرها در آن‌ها تکرار شده‌ است، وزن مولکولی بالایی دارند و می‌توانند یونی (پلی الکترولیتی) یا غیر یونی باشند. 

فلوکولانت و انواع منعقد کننده های پلیمری

ویژگی‌های پلیمرها به‌عنوان لخته‌ساز

 مهم ترین ویژگی‌های الکترولیت‌ها (پلیمرهای دارای بار سطحی) به عنوان لخته‌ساز چگالی بار آن‌ها  و در رابطه با ‌پلیمرها وزن مولکولی آن‌ها است. چند نمونه از پلیمرهای قابل استفاده به عنوان لخته ساز به صورت زیر می باشد: پلیمرهای پلی‌دی‌الیل‌دی‌متیل آمونیوم کلراید (فلوکولانت کاتیونی)، پلیمرهای اپی‌کلروهیدرین/ دی متیل آمین (کاتیونی) و گروه‌های ضعیف کربوکسیلیک اسید(فلوکولانت آنیونی) . مکانیسم های زیادی برای این فرآیند وجود دارد ولی بیشتر ان ها به شرح زیر است: پل زنی پلیمری، جذب و خنثی سازی پلیمری، لخته سازی جا به جایی ، انعقاد جاروبی و  ….

فلوکولانت و انواع منعقد کننده های پلیمری

به طور کلی تشکیل لخته ها برای ته نشینی شامل مراحل زیر است:

1) پراکنده شدن همگن لخته ساز در کل محلول

2) نفوذ ماده مذکور به سمت آلاینده ها

3) جذب آن بر روی سطح ذرات آلاینده

4) برخورد ذراتی که فلوکولانت را در سطح خود جذب کرده اند

5) تشکیل میکروفلاک ها

6) رشد آن ها و تشکیل توده های بزرگ تری از آلاینده ها

مکانیسم عمل

همانطور که پیش از این نیز گفته شد کواگولانت و flocculant موادی هستند که برای جداسازی ذرات جامد موجود در آب به وفور استفاده می شوند در ادامه با این لخته سازها و منعقد کننده ها بیشتر آشنا می شویم:

عملکرد کواگولانت ها به گونه ای است که ذرات معلق را به یکدیگر می چسباند و آن ها را به دانه های بزرگتر تبدیل می نماید (شکل 1)  که در نتیجه ی آن در طی عملیات لخته سازی با کمک فلوکولانت ها شاهد ته نشین شدن این ترکیبات خواهیم بود(شکل 2)

این عمل چسبندگی ذرات معلق در طی خنثی سازی بار همنام موجود بر ذرات (عامل جداسازی کلوئید ها به دلیل داشتن بار همنام) اتفاق می افتد. مواد فوق الذکر از مولکول های بار مثبت یا منفی تشکیل شده اند که وقتی به آب اضافه و مخلوط می گردند این خنثی سازی را انجام می دهند.

فلوکولانت

شکل 1

مکانیسم عمل فلوکولانت

شکل 2

کواگولانت ها:

بیش از صد سال است که کواگولانت ها ی طبیعی مانند گوارگام، نشاسته، چسب ها ،آلژینات سدیم و… مورد استفاده قرار می گیرند. در اوایل دهه ی 1950 کواگالانت های سنتزی مورد توجه ی فراوان قرار گرفتند

در سال 1970 کواگالانت های بر پایه ی دی متیل آمونیوم کلرید جای پای خود را در صنعت باز نمود و هنوز نیز از این ترکیبات استفاده ی زیادی می شود و یکی از پرکاربرد ترین کواگالانت های شناخته شده می باشند. استفاده از این مواد در تصفیه ی آب آشامیدنی بسیار متداول است ولی برای آب هایی که آبزیان در آن زندگی می کنند استفاده از آن می تواند برای آن ها سمی باشد. وزن مولکولی کواگالانت ها از 2000 تا 200000 می باشد

فلوکولانت ها

این نوع لخته ساز ها نوعی پلیمر می باشد که به طور معمول از هیدروکربن های بلند زنجیر تشکیل شده است. این پلیمر شامل چندین واحد تکرار شونده مونومر می باشد و بسته به این مونومر ها وزن مولکولی متغیری از 5 تا 20 میلیون دارد. وزن مولکولی این مواد به طور قابل توجهی از کواگولانت ها بیشتر است. بسته به خواص موجود، این ماده می تواند خنثی، آنیونی و یا کاتیونی باشد. ولی در اغلب موارد از نوع خنثی و یا آنیونی برای عملیات تصفیه ی آب استفاده می نمایند.

flocculant غیر یونی پلیمری بلند زنجیر از پلی اکریل آمید است که از مونومر های اکریل آمید ساخته شده است. اکثر فلوکولانت های کلیدی در صنعت کوپلیمر های اکریل آمید و سدیم اکریلات می باشند. کوپلیمر های اکریل امید-اکریلات به علت وجود گروه های کربوکسیلات با بار های منفی در پلیمر ،آنیونی می باشند. نسبت اکریلات سدیم به اکریل امید مقدار آنیونی بودن آن را تعیین می کند. افزایش مقدار سدیم اکریلات موجب به وجود امدن فولوکولانت با شارژ منفی بیشتر می شود .

 

دسته بندی فلوکولانت های آلی

فلوکولانت های آلی به دو دسته طبیعی و سنتزی تقسیم بندی می شوند . پلی ساکارید ها به صورت خاص نشاسته و ترکیباتش ، سلولز و مشتقات آن ، دکستران ، گلیکوژن و غیره پلیمرهای طبیعی هستند که در فلوکولاسیون مورد استفاده قرار می گیرند . لخته سازهای سنتزی خود به سه دسته آنیونی ، کاتیونی و نانیونیک (غیریونی) تقسیم می شوند که در ادامه به ذکر به مثال هایی از هر دسته خواهیم پرداخت :

فلوکولانت آنیونی

در گروه پلی الکترولیت های آنیونی ، عموما دو نوع پلیمر مورد استفاده قرار می گیرد : دسته اول دارای گروه عاملی کربوکسیل هستند و دسته دیگر دارای گروه های سولفونیک اسید می باشند . از این گروه می توان به پلی اکرلیک اسید و مشتقات آن و پلی استایرن سولفونیک اسید (PSSA) اشاره کرد .

نانیونیک

پلی اکریل آمید (PAM) و پلی اتیلن اکساید (PEO) پر کاربردترین فلوکولانت نانیونیک هستند .

کاتیونی

این دسته از فلوکولانت ها عموما پلی الکترولیت هایی هستند که از طریق سوار کردن گروه های آمونیوم چهارتایی بر روی یک پلیمر حاصل می شوند ، همچنین پلیمرهای دارای گروه های سولفونیوم و فسفونیوم نیز می توانند در این دسته قرار بگیرند .معمولترین فلوکولانت کاتیونی مورد استفاده ، پلی دیالیل دی متیل آمونیوم کلراید (polyDADMAC) است .

استفاده گسترده از پلیمرها به عنوان لخته ساز به دلیل خواص منحصری به فردی است که از خود نشان می دهند . در ادامه به چند مورد از مزایای آن ها اشاره می کنیم :

  • پلیمرها برای استفاده راحت هستند.
  •  بر روی pH محیط اثر نمی گذارند .
  • در مقیاس ppm استفاده می شوند و بر روی هزینه فلوکولاسیون اثرات قابل ملاحظه ای می گذارند (باعث کاهش آن می شوند) . لخته های تشکیل شده توسط پلیمرها بزرگتر ، قوی تر و نسبت به الکترولیت های انعقاد زودتر ته نشین می شوند .
  • بازده لخته سازی پلیمرها با افزایش جرم مولکولی افزایش می یابد .
  • استفاده از مقادیر زیاد فلوکولانت های غیرآلی باعث به وجود آمدن مقدار زیادی لجن می شود که این مشکل در استفاده از لخته سازهای پلیمری وجود ندارد .
  • با توجه به اینکه می توان در هنگام تولید، جرم مولکولی ، توزیع جرم مولکولی و ساختار شیمیایی پلیمرها را کنترل کرد ، فلوکولانت های پلیمری از قابلیت و تنوع بالایی برخوردار هستند . 

انتخاب flocculant:

 عوامل موثری از جمله قدرت یونی ،pH آب ، وزن مولکولی و… در انتخاب نوع این ماده تاثیر دارند

  • pH

یکی از این موارد همانطور که در بالا نیز اشاره شد pH می باشد. pH می تواند در دامنه ی 0 تا 14 باشد و بسته به مقدار pH  نوع لخته ساز انتخابی از غیر یونی تا به شدت آنیونی متغیر خواهد بود. در شکل زیر می توانید رابطه ی pH با انواع این لخته ساز را مشاهده نمایید.

رابطه ی pH با نوع فلوکولانت

هر چه pH افزایش یابد گروه های کربوکسیلیک اسید موجود در فلوکولانت آنیونی ، بیشتر یونیزه می شوند و این عملیات ادامه می یابد تا پلیمر به طور کامل فعال گردد. در همین شرایط flocculant غیر یونی پیکر بندی خود را حفظ می کند. در نتیجه فعال نگردیده و برای عملیات لخته سازی در آن pH مناسب نمی باشد

  • وزن مولکولی

هر چه وزن مولکولی بالاتر باشد ، فعالیت فلوکولانت  نیز بیشتر خواهد بود و خاصیت چسبندگی آن نیز بیشتر می شود، البته مواردی وجود دارد که وزن مولکولی افزایش یافته در یک نقطه ی خاص سبب کاهش فعالیت می گردد. با افزایش وزن مولکولی بیش از حد ، تعداد زنجیره های پلیمری در واحد وزن نیز کاهش می یابد. درنتیجه ممکن است مولکول های پلیمری به اندازه ی کافی وجود نداشته باشد تا تمام ذرات معلق موجود را لخته نماید

منابع

  • Gregory, J., & Barany, S. (2011). Adsorption and …. by polymers and polymer mixtures. Advances in colloid and interface science, 169(1), 1-12.
  • Watanabe, Y. (2017). … and me. Water research, 114, 88-103.
  • Lee, C. S., Robinson, J., & Chong, M. F. (2014). A review on application of … in wastewater treatment. Process Safety and Environmental Protection, 92(6), 489-508.
  • Borchate, S. S., S., & Kore, S. V. (2014). A review on applications of coagulation-… and ballast …. for water and wastewater. International Journal of Innovations in Engineering and Technology, 4(4), 216-222.
  • http://www.aniq.org.mx/pqta/pdf/Flocculants%20and%20Coagulants%20NALCO%20(LIT).pdf

موسسه ی مبتکران شیمی

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *