وجود ذرات معلق دارای بار منفی و در نتیجه ایجاد کدری در آب و کاهش کیفیت آن از جمله مشکلات رایج در صنعت تصفیه آب و فاضلاب به شمار می‌رود. در این صنعت جهت خنثی‌سازی بار منفی ذرات معلق موجود در آب طی فرآیند انعقادسازی از مواد شیمیایی مختلف با بار الکتریکی مثبت و به اصطلاح مواد منعقدکننده استفاده می‌شود. در این مقاله به بررسی مشخصات و موارد کاربرد پلی آلومینیوم کلراید به عنوان یکی از مواد منعقدکننده‌ی پرکاربرد در صنایع مختلف می‌پردازیم.
ماهیت پلی آلومینیوم کلراید چیست؟
پلی آلومینیوم کلراید و یا به اختصار PAC با فرمول شیمیایی AL2(OH)nCl6 ، یک پلیمر غیرآلی با خاصیت منعقدکنندگی بالا است. پلی آلومینیوم کلراید و یا پک در تولید کم لجن در دامنه‌ی PH وسیع حتی در دماهای پایین و همچنین کاهش ذرات معلق در آب توانایی چشمگیری دارد.
علاوه بر این چنین ترکیبی در رفع ایجاد ناپایداری در اطراف ذرات کلوئیدی در اثر فشردگی لایه‌ی مضاعف الکتریکی ناشی از کاربرد منعقدکننده‌های قدیمی کمک شایانی می‌کند. با توجه به دلایل فوق، شاهد استفاده‌ی فراوان از پلی آلومینیوم کلراید و یا پک به عنوان یک منعقدکننده‌ی قوی در طیف وسیعی از فرآیندهای تصفیه‌ی آب شهری و پساب‌های صنعتی هستیم.
امکان تولید PAC در اشکال مایع و جامد پودری یا کریستال‌های سفید شیری تا زرد پررنگ و در گریدهای متفاوت وجود دارد. نکته‌ی قابل ذکر اینکه علی‌رغم عملکرد مناسب پلی آلومینیوم کلراید در PH تقریبی 5 تا 9، این ماده‌ی منعقدکننده در محدوده‌ی خنثی با PH 5/6 تا 5/7 دارای بهترین کارایی است.
انواع گریدهای پلی آلومینیوم کلراید
پک در دو گرید متفاوت تحت عنوان‌های صنعتی و آشامیدنی تولید می‌شود. از پک صنعتی به علت برخورداری از برخی از فلزات سنگین در ترکیبش و در نهایت امکان ایجاد خطر برای بدن انسان‌ها، در مصارف صنعتی استفاده می‌کنند.
تولید پک صنعتی در دو حالت جامد و مایع امکان‌پذیر است. نوع جامد پک صنعتی زرد رنگ بوده و پک مایع آن از رنگ زرد تا زرد مایل به قرمز بهره می‌برد. گرید آشامیدنی متعلق به پلی آلومینیوم کلراید به علت عدم برخورداری از ترکیبات سمی و خطرناک در صنایع مرتبط با مواد خوراکی کاربرد دارد.
روش تولید پلی آلومینیوم کلراید چیست؟
تولید این نوع از ماده‌ی منعقدکننده از طریق واکنش دسته‌ای میان آلومینیوم هیدروکسید جامد و هیدروکلریک اسید تحت فشار و در دمای بالا انجام می‌پذیرد. از جمله شیوه‌های تولید پلی آلومینیوم کلراید می‌توان به روش‌های اسیدی و پلیمریزاسیون اشاره داشت.
به اینصورت که در روش اسیدی پس از اضافه و مخلوط کردن اسید کلریدریک به پودر آلومینیوم، پک مایع ساخته می‌شود. در شیوه‌ی پلیمریزاسیون پس از انجام فرآیند مربوطه در دمای بالا و خشک شدن کامل محصول، پلی آلومینیوم کلراید جامد تولید می‌شود. سپس نوبت به انجام مراحل فیلتر و بسته‌بندی کالا می‌رسد.
کاربرد پلی آلومنیوم کلراید
از پک در مواردی همچون تصفیه آب آشامیدنی، فاضلاب و پساب کارخانه‌های شیمیایی، صنایع نفت و پتروشیمی، فاضلاب‌های شهری، پساب کشاورزی، آب رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و منابع آب زیرزمینی استفاده می‌شود.
همچنین پلی آلومینیوم کلراید در صنایع سلولزی و کاغذسازی، نساجی، چرم و پوست و اموری از قبیل زلال‌سازی آب صنعتی و آب در حال چرخش صنایع، جداسازی نفت، روغن و فلزات سنگین در صنایع نفت و پتروشیمی، احیای پساب شست‌وشوی زغال‌سنگ، بازگشت و تصفیه آب در کارخانه‌های کاشی، سرامیک و سنگ‌بری نقش بسزایی دارد. در ادامه با موارد و مزایای استفاده از این ماده منعقدکننده در صنایع کاغذسازی، غذایی، نساجی و تصفیه آب آشنا می‌شوید.
صنعت کاغذسازی
پلی آلومینیوم کلراید در خطوط تولید کاغذ کاربرد فراوان دارد. خنثی‌سازی و سایزینگ در الیاف سلولزی، کاهش نیاز به الیاف طبیعی‌تر در روند تهیه کاغذ و ساخت خمیر یا سریش مرتبط با صنایع سلولزی از جمله مزیت‌های کاربرد چنین ماده‌ای در صنعت کاغذسازی محسوب می‌شوند. همچنین این محصول باعث ایجاد نرمی بیشتر سطح کاغذ، سرعت‌بخشی به امر خروج آب اضافی در کاغذ و افزایش استحکام و مقاومت مکانیکی کاغذ می‌شود.
صنایع غذایی
ممانعت از تشکیل میسل در راستای افزایش سرعت خروج آب و خشک شدن و جداسازی آب در تولید نشاسته در صنعت مواد غذایی بسیار اهمیت دارد. توانایی فوق‌العاده و چشمگیر پلی آلومینیوم کلراید در انجام چنین اموری، علت اصلی استفاده فراوان از این محصول در صنایع غذایی می‌شود.
صنعت نساجی
در صنعت نساجی، آب زیادی مصرف می‌شود. بنابراین پساب‌های تولیدی از دستگاه‌های موجود در این صنعت در زمره‌ی منابع اصلی آلودگی‌های آب قرار دارند. پک وظیفه‌ی حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی تحت عنوان COD از رنگ‌های واکنشی لازم در موارد مختلف همانند رنگرزی نخ پنبه را بر عهده دارد.
تصفیه آب
از طریق افزودن پلی آلومینیوم کلراید به آب آلوده، مواد اضافی موجود در آب منعقد و ته‌نشین می‌شوند. در حال حاضر کشورهایی از قبیل آمریکا، کانادا، فرانسه، ایتالیا، انگلستان و چین جهت تصفیه آب مصرفی خود از این ماده‌ی منعقدکننده استفاده می‌کنند.
افزایش قدرت حذف کدورت آب، بهبود کیفیت آب، کاهش بقایای آلومینیوم در آب تصفیه‌شده، افزایش طول عمر فیلتر کربن فعال، تشکیل فلاک‌های بزرگ‌تر و پایدارتر و کاهش 30 تا 60 درصدی میزان مصرف نسبت به سولفات آلومینیوم از مزیت‌های کاربرد پک در زمینه‌ی تصفیه آب هستند. این محصول در کاهش مصرف آب، زمان ته‌شینی و هزینه‌های لجن‌زدایی تأثیر بسزایی دارد.
مزایای پلی آلومینیوم کلراید
استفاده از پک در صنایع مختلف مزیت‌های بسیاری به همراه دارد. دسترسی و اثربخشی بالا، قیمت مناسب و سهولت مصرف از ویژگی‌های بارز این نوع از ماده‌ی منعقدکننده محسوب می‌شوند. از دیگر مزایای مهم پلی آلومینیوم کلراید می‌توان به محدوده عملکرد وسیع PH، عدم ایجاد تغییر در بافت شیمیایی آب، رعایت بیشتر بهداشت در آب تصفیه‌شده، عمر مفید طولانی، کاهش هزینه‌های عملیاتی، جلوگیری از بروز آسیب در تجهیزات در اثر PH پایین آب و کاهش فعالیت خوردگی آب اشاره داشت. همچنین در زمان استفاده از این ماده‌ی منعقدکننده نیازی به کاربرد آهک و سایر افزودنی‌ها جهت تنظیم PH آب نیست.
نحوه عملکرد پلی آلومینیوم کلراید
مواد منعقدکننده‌ی قدیمی جهت کاهش پایداری اقدام به ایجاد یک لایه‌ی مضاعف الکتریکی در اطراف ذره کلوئیدی و فشردگی آن‌ها می‌کنند. اما پلی آلومینیوم کلراید جهت ایجاد ناپایداری دارای عملکردی متفاوت است. این ماده به منظور برقراری پل‌های اتصالی ذره – پلیمر – ذره به سطح کلوئیدی جذب می‌شود. در نهایت در اثر نابودی سریع پایداری، ذرات از یکدیگر جدا می‌شوند.
به عبارت دیگر فرآیند تشکیل فلاک‌ها و ماکرو مولکول‌های غیرآلی الکتریکی در آب از طریق تولید یون‌های هیدروکسیل و پلیمرهای آنیونی چندظرفیتی توسط پک انجام می‌پذیرد. به این ترتیب سرعت ناپایدارسازی ذرات، ته‌نشینی و جداسازی کلوئیدها افزایش می‌یابد.
نکات مهم و قابل توجه در زمان استفاده از پلی آلومینیومی کلراید
به هنگام کاربرد این محصول همانند سایر مواد شیمیایی، رعایت نکات ایمنی همچون پوشیدن دستکش، لباس کار و استفاده از عینک ایمنی امری ضروری است. نکته‌ی قابل ذکر اینکه پلی آلومینیوم کلراید باید در مکانی خشک، خنک، به دور از تابش نور خورشید و برخوردار از تهویه‌ی مناسب نگهداری شود. اشخاص ضمن حفظ محصول از هر گونه آسیب فیزیکی بایستی از وجود فاصله بین آن با منابع قابل اشتعال اطمینان حاصل کنند.
پلی آلومینیوم کلراید؛ محصولی کاربردی در صنایع مختلف
به منظور پاک‌سازی آب از آلودگی‌ها از مواد منعقدکننده بسیاری استفاده می‌شود. پلی آلومینیوم کلراید به عنوان یک منعقدکننده قوی علاوه بر صنعت تصفیه آب و فاضلاب در صنایع دیگری همچون کاغذسازی، غذایی و نساجی هم کاربرد دارد. کارایی بالا، قیمت مناسب، مصرف آسان و کاهش هزینه‌های صنایع از مزایای چنین محصولی محسوب می‌شوند. امکان تولید پلی آلومینیوم کلراید در دو گرید پک صنعتی و آشامیدنی وجود دارد. شرکت بن داتکو به عنوان یکی از بهترین تولیدکنندگان این محصول کاربردی در ایران شناخته می‌شود.
جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص انواع مواد منعقدکننده با کارشناسان مجموعه ما تماس حاصل کنید.