مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب

تصفیه آب و فاضلاب از مهم‌ترین فرآیندهایی است که برای حفاظت از محیط‌زیست، بهداشت عمومی و تامین آب شرب سالم انجام می‌شود. در این فرآیند، از مواد شیمیایی مختلفی استفاده می‌شود که هر یک نقش خاصی در حذف آلاینده‌ها، کنترل pH و بهبود کیفیت آب دارند. در این مطلب، به بررسی کامل انواع مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب، کاربردهای آن‌ها و تاثیراتشان بر کیفیت آب می‌پردازیم.

اهمیت استفاده از مواد شیمیایی در تصفیه آب و فاضلاب

آب‌های خام (مانند آب چاه، رودخانه و دریا) و پساب‌های صنعتی و شهری حاوی آلاینده‌های معلق، میکروب‌ها، فلزات سنگین و مواد آلی هستند که باید قبل از مصرف یا دفع، حذف شوند. استفاده از مواد شیمیایی در تصفیه آب و تصفیه فاضلاب صنعتی، امکان حذف آلاینده‌های نامطلوب و بهبود کیفیت آب را فراهم می‌کند.

بیشتر بخوانید: سپتیک تانک چربی‌گیر

مزایای استفاده از مواد شیمیایی تصفیه آب:

• حذف ذرات معلق و کدورت آب
• از بین بردن میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا
• جلوگیری از تشکیل رسوب در سیستم‌های لوله‌کشی و تجهیزات صنعتی
• بهبود کیفیت آب برای مصارف صنعتی و شرب

بیشتر بخوانید: اسکرابر پلی اتیلن

انواع مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب

1. مواد منعقدکننده (Coagulants)

مواد منعقدکننده با ایجاد ذرات سنگین‌تر از آب (لخته‌ها) به حذف ذرات معلق و کاهش کدورت آب کمک می‌کنند. این مواد با خنثی کردن بار الکتریکی ذرات معلق، آن‌ها را به هم می‌چسبانند و به تشکیل لخته‌های بزرگ‌تر کمک می‌کنند.

انواع مواد منعقدکننده:

• آلومینیوم سولفات (آلوم)
• کلراید فریک (FeCl3)
• سولفات فریک (Fe2(SO4)3)
• پلی‌آلومینیوم کلراید (PAC)

کاربرد: حذف کدورت و ذرات معلق در آب شهری و صنعتی

بیشتر بخوانید: پکیج واحد ته نشینی ( زلال ساز ) فاضلاب

2. مواد کمک منعقدکننده (Flocculants)

مواد فلوکولانت با افزایش چسبندگی ذرات منعقد شده، باعث تشکیل ذرات درشت‌تر (فلوک) می‌شوند که به راحتی از آب جدا می‌شوند. این مواد اغلب از پلیمرهای آلی مانند پلی‌اکریل‌آمید (PAM) هستند.

کاربرد: افزایش بهره‌وری فرآیند انعقاد و کاهش مصرف منعقدکننده‌ها

بیشتر بخوانید: تصفیه بیولوژیکی به روش BNR

3. مواد ضدعفونی‌کننده (Disinfectants)

برای از بین بردن میکروب‌ها، ویروس‌ها و باکتری‌های بیماری‌زا از ضدعفونی‌کننده‌ها استفاده می‌شود. این مواد به دلیل خاصیت اکسیدکنندگی، دیواره سلولی میکروارگانیسم‌ها را تخریب می‌کنند.

انواع ضدعفونی‌کننده‌ها:

• کلر و ترکیبات کلردار (مانند هیپوکلریت سدیم یا آب ژاول)
• دی‌اکسید کلر (ClO2)
• ازن (O3)
• پراکسید هیدروژن (H2O2)

کاربرد: ضدعفونی آب شرب، استخرها و سیستم‌های آب خنک‌کننده صنعتی

بیشتر بخوانید: پکیج تصفیه فاضلاب صنایع فولاد

4. مواد تنظیم‌کننده pH

تنظیم pH برای حفظ کارایی سایر مواد شیمیایی و جلوگیری از خوردگی تجهیزات ضروری است. pH آب باید در محدوده مناسب (معمولاً 6.5 تا 8.5) تنظیم شود.

مواد تنظیم‌کننده pH:

• اسید سولفوریک (H2SO4) و اسید کلریدریک (HCl) برای کاهش pH
• آهک (Ca(OH)2) و سدیم هیدروکسید (NaOH) برای افزایش pH

کاربرد: تنظیم pH آب خام، پساب صنعتی و جلوگیری از خوردگی

بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی و صنایع پتروشیمی

5. مواد ضد رسوب (Antiscalants)

رسوبات ناشی از نمک‌های معدنی مانند کربنات کلسیم، سولفات‌ها و سیلیکات‌ها می‌توانند لوله‌ها و سیستم‌های حرارتی را مسدود کنند. مواد ضد رسوب از تشکیل این رسوبات جلوگیری می‌کنند.

مواد ضد رسوب:

• پلی‌فسفات‌ها
• پلی‌اکریلیک‌اسید

کاربرد: جلوگیری از رسوب‌گذاری در سیستم‌های RO، دیگ‌های بخار و مبدل‌های حرارتی

بیشتر بخوانید: پکیج تصفیه فاضلاب کشتارگاه

6. مواد ضد خوردگی (Corrosion Inhibitors)

خوردگی در لوله‌های فلزی و تجهیزات صنعتی یک مشکل جدی است. مواد ضد خوردگی، سطح فلز را با ایجاد یک لایه محافظتی می‌پوشانند و از واکنش‌های شیمیایی مخرب جلوگیری می‌کنند.

مواد ضد خوردگی:

• فسفات‌ها
• نیتریت سدیم (NaNO2)
• زینک فسفات

کاربرد: حفاظت از لوله‌های فلزی و تجهیزات در سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی

بیشتر بخوانید: پکیج تصفیه فاضلاب بیمارستانی

7. مواد اکسیدکننده (Oxidants)

مواد اکسیدکننده برای حذف فلزات سنگین مانند آهن و منگنز از آب استفاده می‌شوند. این مواد، فلزات محلول را به فرم‌های نامحلول تبدیل کرده و رسوب می‌دهند.

مواد اکسیدکننده:

• پرمنگنات پتاسیم (KMnO4)
• دی‌اکسید کلر (ClO2)

کاربرد: حذف فلزات سنگین از آب خام و صنعتی

بیشتر بخوانید: پکیج صفیه فاضلاب آبکاری

کاربرد مواد شیمیایی در تصفیه آب شهری و صنعتی

در تصفیه آب شهری، از موادی مانند کلر و آلوم برای ضدعفونی و حذف کدورت استفاده می‌شود. در تصفیه فاضلاب صنعتی، مواد ضد رسوب، ضد خوردگی و اکسیدکننده‌ها نقش مهمی دارند. استفاده از این مواد به کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری تجهیزات کمک می‌کند.

بیشتر بخوانید: پکیج تصفیه فاضلاب صنایع لبنی

نحوه انتخاب مواد شیمیایی مناسب

انتخاب مواد شیمیایی به عوامل زیر بستگی دارد:

• نوع آلاینده‌ها (ذرات معلق، مواد آلی، فلزات سنگین)
• کیفیت آب خام (pH، کدورت، سختی آب)
• نوع تجهیزات و سیستم‌های تصفیه (RO، دیگ بخار)

نکات ایمنی در استفاده از مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب

• از تجهیزات ایمنی مانند دستکش، ماسک و عینک استفاده کنید.
• مواد شیمیایی را در ظروف مقاوم به خوردگی نگهداری کنید.
• هنگام ترکیب مواد، از ترکیب مواد ناسازگار (مانند کلر و آمونیاک) خودداری کنید.

مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب، نقش مهمی در بهبود کیفیت آب، کاهش آلاینده‌ها و حفاظت از تجهیزات صنعتی ایفا می‌کنند. انتخاب صحیح مواد منعقدکننده، ضدعفونی‌کننده، مواد ضد رسوب و ضد خوردگی بر اساس شرایط آب و تجهیزات تصفیه، می‌تواند بهره‌وری سیستم‌های تصفیه را افزایش دهد. برای استفاده ایمن، باید به اصول ایمنی و دستورالعمل‌های تولیدکنندگان توجه ویژه داشت.

بیشتر بخوانید: پکیج حذف فلزات سنگین از فاضلاب

مواد منعقد کننده و ته نشین کننده

در فرآیند تصفیه آب و فاضلاب، حذف ذرات معلق و کدورت از آب، یکی از اهداف اصلی است. برای این کار از مواد منعقدکننده (Coagulants) و مواد ته‌نشین‌کننده (Flocculants) استفاده می‌شود. این مواد با تغییر بار الکتریکی ذرات معلق و اتصال آن‌ها به یکدیگر، باعث ایجاد ذرات بزرگ‌تر و سنگین‌تری می‌شوند که به‌راحتی ته‌نشین شده و از آب جدا می‌شوند.

در این مطلب، به بررسی دقیق مواد منعقدکننده و ته‌نشین‌کننده، انواع آن‌ها و نقش آن‌ها در تصفیه آب و فاضلاب می‌پردازیم.

بیشتر بخوانید: پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی

تفاوت مواد منعقدکننده و ته‌نشین‌کننده

مواد منعقدکننده، ذرات معلق و ریز موجود در آب را که بار الکتریکی دارند، خنثی می‌کنند. این مواد با خنثی کردن بار الکتریکی، ذرات را به یکدیگر نزدیک کرده و به آن‌ها اجازه می‌دهند که به‌صورت لخته‌های درشت (فلوک) به هم بچسبند.

مواد ته‌نشین‌کننده (که به آن‌ها فلوکولانت نیز گفته می‌شود)، با افزایش اندازه این ذرات و سنگین‌تر کردن آن‌ها، فرآیند ته‌نشینی را تسریع می‌کنند. فلوکولانت‌ها معمولاً پلیمرهایی هستند که ذرات کوچک را به ذرات بزرگ‌تر متصل می‌کنند و از آب جدا می‌سازند.

بیشتر بخوانید: چربی گیر فاضلاب به روش DAF و CPI

نحوه عملکرد مواد منعقدکننده و ته‌نشین‌کننده

فرآیند تصفیه با استفاده از منعقدکننده‌ها و ته‌نشین‌کننده‌ها در دو مرحله انجام می‌شود:

1. مرحله انعقاد (Coagulation):
   • مواد منعقدکننده به آب اضافه می‌شوند.
   • این مواد بار الکتریکی ذرات معلق را خنثی می‌کنند.
   • در نتیجه، ذرات معلق به هم می‌چسبند و لخته‌های کوچک تشکیل می‌شود.
2. مرحله ته‌نشینی (Flocculation):
   • مواد ته‌نشین‌کننده (فلوکولانت‌ها) به آب اضافه می‌شوند.
   • این مواد باعث پیوند لخته‌های کوچک و تشکیل ذرات بزرگ‌تر (فلوک) می‌شوند.
   • این ذرات سنگین‌تر شده و در کف مخازن ته‌نشین می‌شوند.

بیشتر بخوانید: ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب

انواع مواد منعقدکننده

مواد منعقدکننده به‌طور کلی به دو دسته مواد معدنی و مواد طبیعی تقسیم می‌شوند.

1. آلومینیوم سولفات (آلوم) – Aluminium Sulfate (Al2(SO4)3)

آلوم یکی از پرکاربردترین مواد منعقدکننده در تصفیه آب شهری و صنعتی است. این ماده از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه بوده و در حذف کدورت و مواد معلق عملکرد بالایی دارد.

بیشتر بخوانید: ابزار دقیق

ویژگی‌ها و کاربردها:

• حذف ذرات معلق و کدورت آب
• کاهش بار میکروبی و کمک به فرآیند ضدعفونی

معایب:

• نیاز به تنظیم pH (زیرا اسیدیته آب را کاهش می‌دهد)

بیشتر بخوانید:‌ پکیج تزریق مواد شیمیایی

2. پلی‌آلومینیوم کلراید (PAC) – Polyaluminium Chloride

پلی‌آلومینیوم کلراید، نسل پیشرفته‌تر آلوم است که دارای مزایای بیشتری نسبت به آلوم می‌باشد.

ویژگی‌ها و کاربردها:

• بهره‌وری بالاتر در حذف ذرات معلق
• ایجاد لخته‌های پایدارتر و بزرگ‌تر
• تاثیر کمتر بر pH آب

بیشتر بخوانید: قطره گیر تیغه ای

3. کلراید فریک (FeCl3) و سولفات فریک (Fe2(SO4)3)

کلراید و سولفات فریک به دلیل خاصیت منعقدکنندگی قوی، در تصفیه آب‌های با کدورت بالا استفاده می‌شوند.

ویژگی‌ها و کاربردها:

• مناسب برای آب‌های با pH قلیایی
• حذف رنگ و بو در تصفیه‌خانه‌های آب

معایب:

• ممکن است به تجهیزات آسیب بزند (به دلیل خوردگی)

بیشتر بخوانید: بگ فیلتر

4. منعقدکننده‌های طبیعی

استفاده از مواد طبیعی مانند عصاره‌های گیاهی (مانند بذر گیاه مورینگا) برای تصفیه آب، به دلیل مزایای زیست‌محیطی و کاهش اثرات جانبی شیمیایی مورد توجه قرار گرفته است.

بیشتر بخوانید: بلوئر هوا

انواع مواد ته‌نشین‌کننده (فلوکولانت‌ها)

مواد ته‌نشین‌کننده یا فلوکولانت‌ها، پلیمرهای آلی محلول در آب هستند که به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

1. پلی‌اکریل‌آمید (PAM) – Polyacrylamide

این ماده از مهم‌ترین فلوکولانت‌ها است که در نسخه‌های کاتیونی، آنیونی و غیر یونی عرضه می‌شود.

انواع پلی‌اکریل‌آمید:

• فلوکولانت کاتیونی: برای حذف آلاینده‌های آلی
• فلوکولانت آنیونی: برای حذف ذرات معدنی و رسوبات
• فلوکولانت غیر یونی: کاربرد در موارد خاص با آلاینده‌های ترکیبی

بیشتر بخوانید: زباله سوز

مزایای استفاده از مواد منعقدکننده و ته‌نشین‌کننده

• کاهش کدورت آب: حذف ذرات معلق و شفاف‌سازی آب
• افزایش بهره‌وری فرآیند تصفیه: کاهش مصرف انرژی و زمان ته‌نشینی
• بهبود کارایی سیستم‌های ضدعفونی: حذف مواد آلی که باعث ایجاد ترکیبات کلر می‌شود
• کاهش هزینه‌های نگهداری: جلوگیری از تشکیل رسوب در تجهیزات تصفیه

بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب بهداشتی

نحوه انتخاب مواد مناسب برای تصفیه آب و فاضلاب

انتخاب مواد منعقدکننده و ته‌نشین‌کننده به عوامل زیر بستگی دارد:

• نوع آلاینده‌ها: کدورت، رنگ، ذرات معلق و مواد آلی
• pH آب: بسته به pH آب، ممکن است از PAC یا آلوم استفاده شود.
• کیفیت آب خام: آب‌های شور یا سخت نیاز به مواد خاصی دارند.
• هزینه و بهره‌وری اقتصادی: استفاده از PAC به دلیل اثربخشی بیشتر، در درازمدت مقرون‌به‌صرفه است.

نکات ایمنی در استفاده از مواد منعقدکننده و ته‌نشین‌کننده

• حفاظت فردی: استفاده از ماسک، دستکش و عینک محافظ ضروری است.
• نگهداری مواد: این مواد باید در ظروف دربسته و در محیط خشک و خنک نگهداری شوند.
• ترکیب مواد: از مخلوط کردن مواد ناسازگار مانند کلر و اسیدها پرهیز شود.

مواد منعقدکننده (آلوم، PAC و فریک) و مواد ته‌نشین‌کننده (فلوکولانت‌ها) نقش مهمی در حذف ذرات معلق و بهبود کیفیت آب دارند. انتخاب نوع مناسب این مواد به کیفیت آب خام، pH و نوع آلاینده‌های موجود در آن بستگی دارد. استفاده ایمن و صحیح از این مواد، بهره‌وری سیستم‌های تصفیه را افزایش می‌دهد و هزینه‌های نگهداری تجهیزات را کاهش می‌دهد.

مواد شیمیایی مورد استفاده در دستگاه آب شیرین کن

دستگاه‌های آب شیرین کن یا سیستم‌های تصفیه آب به روش اسمز معکوس (RO)، برای حذف نمک‌ها، یون‌ها، باکتری‌ها و سایر ناخالصی‌ها از آب به کار می‌روند. برای بهبود عملکرد این دستگاه‌ها و جلوگیری از رسوب‌گذاری، خوردگی و رشد میکروارگانیسم‌ها، از مواد شیمیایی خاصی استفاده می‌شود. این مواد، به بهبود کیفیت آب، افزایش عمر ممبران‌ها (غشاها) و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری کمک می‌کنند.

در این مطلب، به معرفی انواع مواد شیمیایی مورد استفاده در دستگاه‌های آب شیرین کن و نقش آن‌ها در بهبود فرآیند تصفیه آب می‌پردازیم.

اهمیت استفاده از مواد شیمیایی در دستگاه آب شیرین کن

دستگاه‌های آب شیرین کن برای تصفیه آب‌هایی با سختی و شوری بالا (مانند آب دریا) استفاده می‌شوند. در طی فرآیند تصفیه، ممکن است رسوبات معدنی، جلبک‌ها، باکتری‌ها و آلاینده‌های آلی بر روی غشای اسمز معکوس (RO) انباشته شوند.

استفاده از مواد شیمیایی به دلایل زیر ضروری است:

• جلوگیری از گرفتگی و رسوب‌گذاری ممبران‌ها
• کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات سیستم
• افزایش طول عمر غشاها
• بهبود کیفیت آب تصفیه شده

انواع مواد شیمیایی مورد استفاده در دستگاه آب شیرین کن

1. مواد ضد رسوب (Antiscalants)

رسوب‌گذاری ناشی از مواد معدنی مانند کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سولفات باریم و سولفات استرانسیوم، یکی از مهم‌ترین مشکلات در دستگاه‌های آب شیرین کن است. مواد ضد رسوب (Antiscalants) با ممانعت از تشکیل این رسوبات، از گرفتگی و مسدود شدن منافذ غشاها جلوگیری می‌کنند.

ویژگی‌ها و کاربردها:

• جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم و نمک‌های سولفاته
• کاهش نیاز به شست‌وشوی ممبران
• افزایش طول عمر سیستم

مثال‌ها:

• پلی‌اکریلات‌ها
• فسفونات‌ها
• پلی‌فسفات‌ها

2. مواد شست‌وشوی ممبران (Membrane Cleaners)

ممبران‌های RO پس از مدتی استفاده، به دلیل وجود رسوبات معدنی، آلاینده‌های آلی و ذرات معلق دچار گرفتگی می‌شوند. برای رفع این مشکل، از مواد شست‌وشوی ممبران (Membrane Cleaners) استفاده می‌شود. این مواد به دو دسته شوینده‌های اسیدی و قلیایی تقسیم می‌شوند.

ویژگی‌ها و کاربردها:

• حذف رسوبات معدنی و رسوب‌های سولفاته
• حذف آلودگی‌های آلی، روغن‌ها و چربی‌ها
• حذف میکروارگانیسم‌ها و آلاینده‌های بیولوژیکی

مثال‌ها:

• شوینده‌های اسیدی (برای حذف رسوبات معدنی مانند کربنات کلسیم)
• شوینده‌های قلیایی (برای حذف رسوبات آلی، روغن و باکتری‌ها)

3. مواد ضدرسوب کربنات کلسیم (Anti-Carbonate Agents)

این مواد به‌طور خاص برای جلوگیری از تشکیل رسوب کربنات کلسیم (CaCO3) استفاده می‌شوند. این رسوب معمولاً در آب‌هایی با سختی بالا و pH قلیایی تشکیل می‌شود.

ویژگی‌ها و کاربردها:

• کاهش سرعت تشکیل رسوب کربنات کلسیم
• کاهش نیاز به شست‌وشوی ممبران‌ها

4. مواد شست‌وشوی قلیایی و اسیدی

مواد شوینده اسیدی و قلیایی برای پاک‌سازی سیستم‌های RO استفاده می‌شوند.

• شوینده‌های اسیدی: برای حذف رسوبات کلسیم، منیزیم و سایر رسوبات معدنی استفاده می‌شوند.
• شوینده‌های قلیایی: برای حذف چربی‌ها، روغن‌ها و رسوبات آلی به کار می‌روند.

5. مواد ضدمیکروبی و ضدجلبک (Biocides)

جلبک‌ها، باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها ممکن است در آب‌های ورودی وجود داشته باشند. این میکروب‌ها می‌توانند در سطح ممبران‌ها رشد کرده و موجب گرفتگی شوند. مواد ضدمیکروبی (Biocides) با از بین بردن این موجودات، مانع از رشد و تکثیر آن‌ها می‌شوند.

ویژگی‌ها و کاربردها:

• جلوگیری از تشکیل بیوفیلم بر روی ممبران
• حذف باکتری‌ها و قارچ‌ها از مسیر جریان آب

6. مواد منعقدکننده (Coagulants) و کمک منعقدکننده (Flocculants)

برای حذف ذرات معلق و کاهش کدورت آب، از مواد منعقدکننده استفاده می‌شود. این مواد ذرات کوچک معلق در آب را به هم می‌چسبانند و باعث تشکیل ذرات درشت‌تر می‌شوند که به راحتی قابل فیلتر شدن هستند.

مثال‌ها:

• آلومینیوم سولفات (آلوم)
• پلی‌آلومینیوم کلراید (PAC)

7. مواد ضدخوردگی (Corrosion Inhibitors)

در سیستم‌های تصفیه آب، خوردگی فلزات یکی از مشکلات رایج است. برای جلوگیری از خوردگی لوله‌ها و تجهیزات فلزی، از مواد ضدخوردگی استفاده می‌شود.

ویژگی‌ها و کاربردها:

• جلوگیری از خوردگی ناشی از کلر و اسیدها
• افزایش عمر مفید تجهیزات فلزی و خطوط لوله

نحوه انتخاب مواد شیمیایی مناسب برای آب شیرین کن

انتخاب مواد شیمیایی مناسب به عوامل زیر بستگی دارد:

• نوع آب ورودی: آب دریا، آب شور یا آب‌های سطحی.
• کیفیت آب خام: میزان شوری، سختی، باکتری‌ها و جلبک‌ها.
• نوع ممبران و تجهیزات: برخی از مواد شیمیایی ممکن است به ممبران آسیب بزنند.
• شرایط عملیاتی: دما، فشار و pH آب در سیستم.

نکات ایمنی در استفاده از مواد شیمیایی آب شیرین کن

• حفاظت فردی: استفاده از دستکش، ماسک و عینک محافظ ضروری است.
• نگهداری صحیح: مواد شیمیایی در محیط خشک و خنک و دور از نور مستقیم نگهداری شوند.
• ترکیب صحیح مواد: از مخلوط کردن مواد ناسازگار خودداری شود.
• آموزش کارکنان: کارکنان باید نحوه استفاده صحیح از مواد شیمیایی را بدانند.

استفاده از مواد شیمیایی در دستگاه‌های آب شیرین کن، برای جلوگیری از رسوب‌گذاری، خوردگی، رشد باکتری‌ها و بهبود کارایی سیستم ضروری است. موادی مانند ضدرسوب‌ها، شوینده‌های ممبران، ضد میکروب‌ها و مواد ضدخوردگی از مهم‌ترین مواد مورد استفاده هستند. انتخاب درست این مواد و رعایت نکات ایمنی، باعث افزایش طول عمر تجهیزات و بهبود عملکرد سیستم‌های تصفیه آب می‌شود.

لیست مواد شیمیایی مورد استفاده در تصفیه آب

تصفیه آب برای حذف آلاینده‌ها، مواد معلق، میکروارگانیسم‌ها و یون‌های مزاحم به کمک مواد شیمیایی خاص انجام می‌شود. این مواد به بهبود کیفیت آب، کاهش هزینه‌های نگهداری تجهیزات و جلوگیری از تشکیل رسوبات در خطوط لوله و سیستم‌های تصفیه کمک می‌کنند.

در ادامه، لیست کامل مواد شیمیایی مورد استفاده در تصفیه آب به همراه کاربردهای آن‌ها آورده شده است:

مواد منعقد کننده (Coagulants)

مواد منعقدکننده برای حذف ذرات معلق، کاهش کدورت آب و حذف کلوئیدها استفاده می‌شوند. این مواد باعث به هم چسبیدن ذرات معلق و تشکیل لخته‌های بزرگ‌تر (فلوک) می‌شوند که به راحتی ته‌نشین شده یا فیلتر می‌شوند.

مواد منعقدکننده رایج

• سولفات آلومینیوم (آلوم) – Aluminium sulfate (Al2(SO4)3)
• پلی آلومینیوم کلراید (PAC – Poly Aluminium Chloride)
• کلروفریک (Chloroferric) – FeCl3
• سولفات آهن (Ferrous sulfate – FeSO4)

کاربردها

• حذف مواد معلق و کدورت آب
• حذف باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها
• بهبود فرآیند تصفیه در تصفیه‌خانه‌های آب شهری و صنعتی

مواد کمک منعقد کننده (Flocculants)

مواد کمک منعقدکننده یا فلوکولانت‌ها به افزایش اندازه و وزن لخته‌های تشکیل‌شده کمک می‌کنند. آن‌ها معمولاً پلیمرهایی هستند که بار الکتریکی ذرات را خنثی کرده و باعث ایجاد اتصال بین ذرات می‌شوند.

مواد کمک منعقد کننده رایج

• پلی الکترولیت‌ها (Polyacrylamide – PAM)
• پلیمرهای کاتیونی، آنیونی و غیر یونی

کاربردها

• افزایش سرعت ته‌نشینی ذرات معلق
• کاهش هزینه‌های انرژی در فرآیندهای ته‌نشینی
• بهبود فرآیند جداسازی و فیلتراسیون

مواد ضد رسوب (Antiscalants)

رسوبات معدنی مانند کربنات کلسیم (CaCO3) و سولفات‌ها (مانند سولفات باریم و سولفات کلسیم) به مرور زمان روی ممبران‌ها و لوله‌ها رسوب می‌کنند و عملکرد سیستم‌های تصفیه را مختل می‌نمایند. برای جلوگیری از این مشکل، از مواد ضد رسوب (آنتی اسکالانت) استفاده می‌شود.

مواد ضد رسوب رایج

• فسفونات‌ها (Phosphonates)
• پلی‌آکریلات‌ها (Polyacrylates)
• پلی‌کربوکسیلات‌ها (Polycarboxylates)

کاربردها

• جلوگیری از رسوب‌گذاری در سیستم‌های اسمز معکوس (RO)
• افزایش طول عمر غشاها و ممبران‌ها
• کاهش دفعات شست‌وشوی ممبران‌ها

مواد ضد عفونی کننده (Disinfectants)

مواد ضدعفونی‌کننده برای از بین بردن میکروب‌ها، باکتری‌ها، ویروس‌ها و انگل‌ها در آب استفاده می‌شوند. این مواد معمولاً در آخرین مرحله تصفیه به آب اضافه می‌شوند تا از ورود آلودگی‌های میکروبی به آب شرب جلوگیری شود.

مواد ضدعفونی‌کننده رایج

• کلر (Chlorine) – Cl2
• هیپوکلریت سدیم (Sodium Hypochlorite – NaOCl)
• دی اکسید کلر (Chlorine Dioxide – ClO2)
• ازن (Ozone – O3)
• پراستیک اسید (Peracetic Acid – PAA)

کاربردها

• ضدعفونی آب آشامیدنی شهری
• حذف ویروس‌ها، باکتری‌ها و انگل‌ها
• ضدعفونی تجهیزات تصفیه‌خانه‌

مواد تنظیم‌کننده pH

pH آب به دلیل وجود اسیدها و بازها ممکن است نیاز به تنظیم داشته باشد. برای تنظیم pH آب، از مواد قلیایی یا مواد اسیدی استفاده می‌شود.

مواد تنظیم‌کننده pH رایج

• اسید سولفوریک (Sulfuric Acid – H2SO4)
• اسید هیدروکلریک (Hydrochloric Acid – HCl)
• سود سوزآور (Caustic Soda – NaOH)
• آهک (Calcium Hydroxide – Ca(OH)2)

کاربردها

• تنظیم pH در فرآیندهای تصفیه آب صنعتی
• کاهش خاصیت خورندگی یا رسوب‌گذاری آب
• بهبود عملکرد مواد شیمیایی منعقدکننده

مواد شست‌وشوی ممبران (Membrane Cleaners)

در سیستم‌های اسمز معکوس (RO)، به دلیل تجمع رسوبات معدنی، چربی‌ها و آلودگی‌های آلی، ممبران‌ها دچار گرفتگی می‌شوند. برای حذف این رسوبات، از مواد شست‌وشوی ممبران استفاده می‌شود.

مواد شست‌وشوی ممبران رایج

• شوینده‌های اسیدی (برای رسوبات کربناتی و فلزی)
• شوینده‌های قلیایی (برای چربی‌ها و آلودگی‌های آلی)

کاربردها

• پاکسازی ممبران‌های RO
• افزایش راندمان فیلتراسیون
• جلوگیری از گرفتگی و کاهش هزینه‌های نگهداری

مواد ضد خوردگی (Corrosion Inhibitors)

آب‌های تصفیه‌نشده ممکن است باعث خوردگی فلزات در لوله‌ها و مخازن شوند. برای جلوگیری از این مشکل، از مواد ضد خوردگی استفاده می‌شود.

مواد ضد خوردگی رایج

• فسفات‌ها (Phosphates)
• سیلیکات‌ها (Silicates)
• ترکیبات بر پایه روی (Zinc-based Compounds)

کاربردها

• جلوگیری از خوردگی لوله‌های فلزی و تجهیزات تصفیه
• افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری

مواد جاذب اکسیژن (Oxygen Scavengers)

اکسیژن محلول می‌تواند باعث خوردگی سیستم‌های فلزی شود. برای حذف اکسیژن از آب، از مواد جاذب اکسیژن استفاده می‌شود.

مواد جاذب اکسیژن رایج

• هیدرازین (Hydrazine – N2H4)
• سدیم سولفیت (Sodium Sulfite – Na2SO3)
• سدیم بی‌سولفیت (Sodium Bisulfite – NaHSO3)

کاربردها

• حذف اکسیژن محلول در بویلرها و دیگ‌های بخار
• کاهش احتمال خوردگی سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی

مواد جاذب سختی (Softening Agents)

برای حذف کلسیم و منیزیم از آب سخت، از مواد شیمیایی خاصی به عنوان مواد نرم‌کننده آب استفاده می‌شود. این مواد به کاهش سختی آب کمک کرده و از رسوب‌گذاری در تجهیزات جلوگیری می‌کنند.

مواد جاذب سختی رایج

• آهک (Calcium Hydroxide – Ca(OH)2)
• سود سوزآور (Caustic Soda – NaOH)
• رزین‌های تبادل یونی (Ion Exchange Resins)

کاربردها

• نرم‌کردن آب برای جلوگیری از رسوب در دیگ‌های بخار
• کاهش سختی آب در صنایع و سیستم‌های گرمایشی

جمع‌بندی

مواد شیمیایی تصفیه آب، نقش حیاتی در بهبود کیفیت آب، افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری دارند. مواد منعقدکننده، ضد رسوب، ضد عفونی‌کننده و مواد کنترل‌کننده pH از پرکاربردترین مواد شیمیایی هستند. انتخاب مواد شیمیایی مناسب، به کیفیت آب خام و نوع سیستم تصفیه بستگی دارد.