المصير النهائي لمادة التجميع PAC

عملية تكثيف كلوريد الألومنيوم ١. مرحلة التكثيف: هي المرحلة التي يتم فيها حقن المحلول الكيميائي في خزان التكثيف، حيث يحدث تفاعل سريع بينه وبين الماء الخام، مما يؤدي إلى تكوين رغوة دقيقة في وقت قصير جداً. في هذه المرحلة، يصبح الماء أكثر عكارة، ويتطلب ذلك وجود تيارات مائية عنيفة. في تجارب القارورة، يُفضل التحريك بسرعة (250-300 دورة في الدقيقة) لمدة 10-30 ثانية، وعادةً لا تتجاوز المدة دقيقتين. ⒉مرحلة التخثر: هي عملية نمو وزيادة حجم كتل الرواسب، وتتطلب درجة مناسبة من الاضطراب ووقت بقاء كافٍ (10-15 دقيقة). في المراحل اللاحقة، يمكن ملاحظة تجمع كميات كبيرة من كتل الرواسب التي تغوص ببطء، مكونةً طبقة واضحة على السطح. في تجربة البيكر، يتم التحريك أولاً بسرعة 150 دورة/دقيقة لمدة 6 دقائق تقريبًا، ثم بسرعة 60 دورة/دقيقة لمدة 4 دقائق تقريبًا حتى يصبح الخليط معلقًا. ⒊مرحلة الترسيب: تتم عملية ترسيب الجزيئات المتكتلة في حوض الترسيب، ويُطلب أن يكون تدفق الماء بطيئًا. ولزيادة الكفاءة، يُستخدم عادةً حوض ترسيب ذو أنابيب مائلة (أو ألواح) (ويُفضل استخدام طريقة الطفو الهوائي لفصل الجزيئات المتكتلة). تُعيق جدران الأنابيب المائلة الجزيئات الكبيرة من الهبوط، فيستقرّت في قاع الحوض، بينما يظل الماء العلوي صافيًا. أما الجزيئات الصغيرة ذات الكثافة المنخفضة، فإنها تهبط ببطء مع استمرار اصطدامها ببعضها البعض لتكبر في الحجم، حتى يصبح التعكر في الماء ثابتًا في المراحل اللاحقة. يُفضل في تجارب القارورة الزجاجية التحريك ببطء بسرعة 20-30 دورة في الدقيقة لمدة 5 دقائق، ثم تركها ترتاح لمدة 10 دقائق، لقياس درجة العكارة المتبقية. ⒋تعزيز الترشيح، ويتم ذلك بشكل أساسي من خلال الاختيار المناسب لهيكل طبقات الترشيح والمواد المساعدة على الترشيح لزيادة معدل إزالة الشوائب في خزان الترشيح؛ وهو إجراء مهم لتحسين جودة المياه.

آخر تحرير لهذه التدوينة كان بواسطة zhaolijun في تاريخ 2016-3-14 الساعة 15:50. مبدأ تنقية الماء: طبقة الشحنات المزدوجة المضغوطة. إن تركيب طبقة الشحنات المزدوجة للجسيمات الكولويدية يحدد أن تركيز الأيونات المعاكسة يكون في أقصى قيمته عند سطح الجسيم الكولويدي؛ ومع زيادة المسافة عن سطح الجسيم، ينخفض تركيز الأيونات المعاكسة تدريجياً حتى يصبح مساوياً لتركيز الأيونات في المحلول. عند إضافة إلكتروليت إلى المحلول، مما يزيد من تركيز الأيونات فيه، فإن سمك طبقة الانتشار يقل. عندما تقترب جزيئات الغراء من بعضها البعض، يقل سمك طبقة الانتشار، وبالتالي ينخفض الجهد ξ. ونتيجة لذلك، يقل القوة التي تدفع هذه الجزيئات بعيدًا عن بعضها. أي أن قوة الطرد بين جزيئات الغراء في المحلول ذو التركيز العالي للأيونات تكون أقل مقارنة بالمحلول ذو التركيز المنخفض للأيونات. لا يتأثر قوة الجذب بين جزيئات الغراء بتركيب المحلول المائي، ولكن بسبب عملية الانتشار التي تؤدي إلى تقليل المسافة بينها عند اصطدامها، فإن قوة الجذب بينها تزداد. يتضح أن القوة الناتجة عن الطرد والجذب تتحول من كونها قوة طرد أساسية إلى كونها قوة جذب أساسية (حيث يختفي الطاقة الكامنة للطرد)، مما يسمح لجزيئات الغراء بالتجمع بسرعة. يمكن لهذه الآلية أن تفسر بشكل جيد ظاهرة الترسب في الموانئ، فعند دخول المياه العذبة إلى المياه المالحة، يزداد مستوى الملوحة وترتفع تركيزات الأيونات، مما يقلل من استقرار الجزيئات اللاصقة الموجودة في المياه العذبة، ولذلك يسهل ترسب الطين وغيره من الجزيئات الكولويدية في الموانئ. ووفقًا لهذه الآلية، عندما يتجاوز تركيز الإلكتروليت المضاف في المحلول الحد الحرج لحدوث التكتل بكثير، فلن يدخل المزيد من الأيونات المضادة إلى طبقة الانتشار، وبالتالي لا يمكن أن تتغير قيمة الشحنة على الجسيمات الهلامية مما يؤدي إلى استقرارها مرة أخرى. يُستخدم هذا الآلية لشرح تأثير الإلكتروليتات على فقدان استقرار الجسيمات الكولويدية من خلال الظواهر الكهروستاتيكية البحتة، لكنها لا تأخذ في الاعتبار دور الخصائص الأخرى في عملية فقدان الاستقرار (مثل الامتصاص)، وبالتالي لا يمكنها تفسير بعض الظواهر المعقدة الأخرى المتعلقة بفقدان الاستقرار؛ مثل حالة إضافة كميات زائدة من أملاح الألومنيوم ثلاثي التكافؤ وأملاح الحديد كمواد تخثر، مما يؤدي إلى انخفاض فعالية التخثر أو حتى إلى استعادة الاستقرار مرة أخرى ； كما أن البوليمرات أو المركبات العضوية ذات الشحنة الكهربائية نفسها كشحنة جزيئات الغراء قد تؤدي إلى تأثير تجميع جيد؛ يجب أن يكون الحالة المتعادلة هي الأفضل من حيث تأثير التجميع، لكن في الممارسة الإنتاجية، عندما يكون الجهد ξ أكبر من الصفر، فإن تأثير التجميع يكون أقل. في الواقع، يتعلق مفهوم إزالة استقرار الجسيمات الهلامية عن طريق إضافة مواد التجميع إلى المحلول المائي بالتفاعلات بين الجسيمات الهلامية ومواد التجميع، وبين الجسيمات الهلامية والمحلول المائي، وبين مواد التجميع والمحلول المائي؛ وهو ظاهرة مركبة. التحييد الكهربائي بالامتزاز: يشير التحييد الكهربائي بالامتزاز إلى القدرة القوية لسطح الجسيمات على امتزاز الأيونات ذات الشحنة المعاكسة، أو الجسيمات الكولويدية ذات الشحنة المعاكسة، أو أجزاء السلاسل الجزيئية التي تحمل شحنات معاكسة. وبسبب هذا الامتزاز، يتم تحييد جزء من شحنة الجسيم، مما يقلل من القوى التنافرية الكهربائية؛ وبالتالي يسهل عليه الاقتراب من الجسيمات الأخرى والامتزاز بها. في هذه الحالة، يكون قوة الجاذبية الكهروستاتيكية هي العامل الرئيسي في هذه التأثيرات، لكن في كثير من الحالات، تتغلب تأثيرات أخرى على قوة الجاذبية الكهروستاتيكية. على سبيل المثال، عند استخدام أيونات Na+ وأيونات الديكاهيدروكسي أمونيوم (C12H25NH3+) لإزالة العكارة الناتجة عن محلول كبريتيد الإيود ذو الشحنة السالبة، تبين أن قدرة أيونات الأمينات العضوية ذات الشحنة الواحدة على إزالة الاستقرار من الجزيئات أكبر بكثير من قدرة أيونات Na+. فإضافة كميات كبيرة من أيونات Na+ لا تؤدي إلى استعادة استقرار الجزيئات، بينما الأمر مختلف مع أيونات الأمينات العضوية؛ فعند تجاوز كمية معينة منها، يمكن أن تؤدي إلى استعادة استقرار الجزيئات، وذلك لأن الجزيئات تمتص كميات كبيرة من الأيونات المضادة، مما يغير الشحنة السالبة الموجودة فيها إلى شحنة موجبة. عند استخدام كميات عالية من أملاح الألومنيوم وأملاح الحديد، يحدث أيضًا ظاهرة إعادة التثبيت بالإضافة إلى تغير في قيمة الشحنة. من المناسب تفسير الظاهرة المذكورة أعلاه بمبدأ التعادل الكهربائي عن طريق الامتصاص. آلية الترابط الامتصاصي: تشير آلية الترابط الامتصاصي بشكل أساسي إلى امتصاص المواد البوليمرية للجزيئات الهلامية وربطها معًا. يمكن أيضًا فهم ذلك على أنه جسيمين كبيرين من نفس الشحنة متصلان ببعضهما البعض بسبب وجود جسيم ذو شحنة مختلفة بينهما. تتمتع مواد الترسيب البوليمرية بتركيب خطي، وتحتوي على مجموعات كيميائية يمكنها التفاعل مع أجزاء معينة من سطح الجسيمات اللاصقة. عندما يتلامس البوليمر مع هذه الجسيمات، فإن المجموعات الكيميائية تتفاعل مع سطح الجسيمات مما يؤدي إلى ارتباطها بها، بينما يظل الجزء المتبقي من جزيئات البوليمر في الحل، ويمكنه الارتباط بجسيمات أخرى لديها مساحات فارغة على سطحها. وبهذه الطريقة، يعمل البوليمر كجسر يربط بين الجسيمات. إذا كانت كمية الجزيئات اللاصقة قليلة، فإن الأجزاء الممتدة من البوليمر لن تتمكن من الالتصاق بجزيء لاصق آخر، وبالتالي سيتم امتصاص هذه الأجزاء الممتدة في النهاية من قبل الجزيئات اللاصقة الأصلية في أماكن أخرى. وفي هذه الحالة، لن يتمكن البوليمر من أداء وظيفته في ربط الجزيئات معًا، بينما تظل الجزيئات اللاصقة في حالة استقرار. عند استخدام كميات كبيرة من مواد الترسيب البوليمرية، يحدث تشبع سطح الجزيئات المصلية مما يؤدي إلى ظاهرة إعادة التثبيت. الجزيئات اللاصقة التي تم ربطها عبر بناء جسور بينها، إذا تعرضت لخلط شديد ولفترة طويلة، فقد ينفصل البوليمر المكون لهذه الجسور عن سطح الجزيء اللاصق الآخر، ويعود مرة أخرى إلى سطح الجزيء اللاصق الأصلي، مما يؤدي إلى استعادة حالة الاستقرار. ينبع امتصاص البوليمرات على سطح الجسيمات الهلامية من تأثيرات فيزيائية وكيميائية مختلفة، مثل قوى فان دير فالس، والقوى الكهروستاتيكية، وروابط الهيدروجين، والروابط التنسيقية، وذلك حسب خصائص البنية الكيميائية للبوليمر وسطح الجسيمات الهلامية. يمكن لهذه الآلية أن تفسر ظاهرة حصول مواد التخثر البوليمرية غير الأيونية أو الأيونية ذات الشحنة المتماثلة على تأثير تخثر جيد. آلية التقاط الرواسب: عند استخدام أملاح المعادن (مثل كبريتات الألومنيوم أو كلوريد الحديد) أو أكاسيد المعادن وهيدروكسيداتها (مثل الجير) كعوامل تجليد، فإنه عند إضافة كمية كافية منها لتسبب ترسيب هيدروكسيدات المعادن بسرعة (مثل Al(OH)3 و Fe(OH)3 و Mg(OH)2) أو كربونات المعادن (مثل CaCO3)، يمكن لهذه الرواسب أن تقوم بالتقاط الجسيمات الكولويدية الموجودة في الماء أثناء تكوينها. عندما يكون الرواسب مشحونة بشحنة موجبة (مثل Al(OH)3 وFe(OH)3 في نطاق الرقم الهيدروجيني المحايد والحمضي)، يمكن أن تزداد سرعة الترسيب بسبب وجود أيونات سالبة في المحلول، مثل أيونات كبريتات الفضة. علاوة على ذلك، يمكن لجزيئات الغراء الموجودة في الماء أن تشكل نواة لتكوين رواسب أكسيدات المعادن هذه، ولذلك فإن الكمية المثالية من مادة التجميع تكون عكسية مع تركيز المواد المراد إزالتها؛ أي كلما زادت جزيئات الغراء، قلت كمية مادة التجميع المستخدمة.

تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة zhaolijun في تاريخ 14/3/2016 الساعة 15:51. معالجة المياه العادمة 1: تحتوي المياه العادمة على جزيئات كولويدية (وهي جزيئات دقيقة على شكل كولويد ناتجة عن امتزاج الغبار والمواد العضوية والسليلوز مع الماء)، ولا يمكن التخلص منها عن طريق الترسيب الطبيعي. يجب إضافة بعض المواد الكيميائية (المواد المترسبة) لجعل الجزيئات الكولويدية التي يصعب ترسيبها في الماء تتجمع معًا، وتتكتل لتشكيل جزيئات أكبر حجمًا يمكن ترسيبها. 　　لتحديد معايير عملية ترسيب الماء، مثل نوع مادة الترسيب وكميتها، وقيمة الرقم الهيدروجيني للماء، ودرجة الحرارة، بالإضافة إلى ترتيب إضافة المواد المختلفة، يتم عادةً إجراء تجارب محاكاة. تم إجراء تجارب لقياس فعالية الترسيب، في ظل درجة حرارة مائية معينة وباستخدام سرعة ومدة التحريك المناسبتين، مع استخدام مواد ترسيب مختلفة وكميات مختلفة منها، بهدف تعديل قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه بألوان مختلفة. 　　معيار رابطة المواد التجريبية الأمريكية ASTM2035-1980 (المعدل والمؤكد في عام 1990)، بعنوان “ترسيب الماء، طرق التجربة باستخدام أوعية الترسيب”， يُعدّ طريقة متقدمة. اعتمدت الصين في عام 1997 الطرق المعيارية لـ ASTM، وأصدرت **الطرق المعيارية**. 　　تتضمن هذه الطريقة ثلاث خطوات: التحريك السريع، والتحريك البطيء، والترسيب الساكن. يتم توزيع مادة التجميع المضافة بسرعة عبر الخلط السريع، وتتفاعل مع جزيئات الكولويد الموجودة في الماء، فيبدأ هذه الجزيئات في التجمع لتشكيل كتل. من خلال التحريك البطيء، تتلامس الرواسب الدقيقة مع بعضها البعض وتنمو لتشكل جسيمات أكبر. بعد توقف الخلط، تستقر التجمعات الكولويدية المتكونة بفعل الجاذبية في القاع تلقائيًا. 　　تُستخدم هذه الطريقة لتحديد معاملات عملية تكتل الماء، وتشمل ذلك: نوع مادة التكتل، الكمية المستخدمة، قيمة الرقم الهيدروجيني للماء، درجة الحرارة، بالإضافة إلى ترتيب إضافة المواد المختلفة. 　　يمكن معرفة مدى تجمع الجزيئات الهلامية نتيجة فقدانها للماء، من خلال قياس درجة العكارة واللون في عينات الماء في التجارب المخبرية. 　　٢: العملية
١) يمكن ضبط سرعة دوران الخلاطات المتعددة بشكل متدرج بين ٢٠ و١٥٠ دورة/دقيقة. تُصنع شفرات الخلط من مواد خفيفة ومقاومة للتآكل، وأبعاد الشفرة هي 60 مم * 40 مم * 2 مم، وشكلها مستطيل. يجب أن يكون هناك جهاز إضاءة عند قاعدة أو الجزء الداخلي من العديد من أجهزة الخلط، حتى يمكن مراقبة تكوّن الجزيئات. يجب أن يكون موضع غمر أحجام العديد من المحركات وشفرات الخلط في الماء عند 3/4 من ارتفاع القارورة. 　　2) القارورة الزجاجية: يجب أن تكون أبعاد القارورة وشكلها متشابهين، وأن يكون سعتها لا تقل عن 1500 مل. 　　٣، خطوات التشغيل: 　　١) وفقًا لعدد الأوعية المستخدمة مع أجهزة الخلط المتعددة، يتم أخذ ١٠٠ مل من عينة الماء ووضعها في كل وعاء، ثم تثبيت الأوعية في مكانها. ثم ضع شفرات الخلط في الماء. يجب أن يكون محور الشفرة بعيدًا عن مركز القارورة، ويجب أن يكون هناك فجوة لا تقل عن 6.4 مم بين الشفرة وجدران القارورة. سجّل درجة الحرارة عند بدء التجربة. 　　2) وضع مادة الترسيب في أنابيب الاختبار الموجودة على رف الكواشف. أثناء إضافة الدواء، يتم تخفيفه في كل أنبوب اختبار باستخدام الماء حتى يصبح حجمه 10 مل. إذا كانت الكمية المضافة من أحد هذين الدوائين تزيد عن 10 مل. يجب أيضًا إضافة الماء إلى الأنابيب الأخرى، حتى يصبح حجمها مساويًا للكمية المطلوبة. عند إضافة مادة المحلول المعلق، يجب هز المادة جيدًا قبل الإضافة. 　　٣) تشغيل عدة محركات خلط، والخلط بسرعة عند ١٢٠ دورة في الدقيقة، مع إضافة المواد الكيميائية المطلوبة إلى كل وعاء على حدة وفقًا للكميات المحددة مسبقًا، والاستمرار في الخلط لمدة دقيقة واحدة.
٤) تقليل سرعة الخلط إلى ٢٠–٤٠ دورة في الدقيقة، بحيث يظل الجزيئات داخل الأوعية معلقة بشكل متساوٍ. قم بالخلط ببطء لمدة 20 دقيقة تقريبًا. سجّل وقت تكوّن الجزيئات الأولية. 　　5) بعد الانتهاء من الخلط ببطء، أخرج مضارب الخلط من الماء، ولاحظ ترسب الكتل الهلامية، وسجّل الوقت الذي استغرقه ترسب معظم هذه الكتل. لكن في الحالات الخاصة، يتأثر الترسيب بالتيارات الحملية، وفي هذه الحالة يجب أن يكون الوقت المسجل للترسيب هو الوقت الذي يكون فيه عدد الجزيئات غير المترسبة التي تتحرك لأعلى ولأسفل متساويًا تقريبًا. 　　٦) بعد ١٥ دقيقة من الترسيب، يتم تسجيل سمك الطبقة المتراكمة في قاع القارورة. استخدم قياس السوائل لأخذ عينة من الماء عند منتصف ارتفاع السائل في القارورة، ثم قم بقياس درجة حرارة الغليان للعينة، ولونها، بالإضافة إلى قيمة الرقم الهيدروجيني للعينة.

تغيير تركيز الشحنة المحلية لتحفيز ترسب الجلاتين. إذًا، إلى الماء.

ما تم شرحه أعلاه شامل للغاية أيضًا! ماذا قال الآخرون أيضًا: Q

يجب أن يذهب مع الرواسب إلى الطين. ومن حيث آلية الارتباط والتكوين، فإن PAC، بفضل طوله الخطي الكبير، يمكنه ارتباط الجزيئات اللاصقة معًا لتشكيل ترسبات كبيرة الحجم~~