ترکیبات آلومینیم

 فرم کلی واکنش :

از ترکیب یونهای فسفات و یون آلومینیم فسفات آلومینیم تشکیل شده و رسوب می کند.

1مول آلومینیم با 1 مول PO4 یا1  مول P  واکنش می دهد

بر پایه وزنی 27 گرم AL با 95  گرم PO4 (یا 31 گرم بر حسب P ) واکنش می دهد تا 122 گرم ALPO4  تشکیل شود.

بنابر این نسبت وزنی AL/P برابر با 27 به 31 یا 87/0 به 1 می باشد.

ترکیبات آلومینیم

آلوم

معمولترین نمک آلومینیم در حذف فسفر آلوم یا " فیلتر آلوم" می باشد که سولفات هید راته آلومینیم بوده و فرمول تقریبی آن AL(SO4)3*4H2O  میباشد . این ماده حاوی 1/9 % آلومینیم محلول بر حسب AL  و 17 در صد آلومینیم محلول بر حسب AL2o3  می باشد.

واکنش آلوم با فسفات

     یک مول آلومینیم (594 گرم)با دو مول فسفات (190 گرم) که حاوی 62 گرم فسفر است تا تشکیل 2 مول (244 ) گرم سولفات آلومینیم (ALPO4 ) واکنش می دهد. بنابر این نسبت وزنی آلوم به فسفر برابر است با 594 به 62 یا 6/9 به 1است .

ترکیبات آلومینیم

نکته : در عمل مقدار آلوم مورد نیاز از آلوم استو کیومتری بیشتر میباشد ...........چرا؟

    این مسئله به دلیل واکنشهای رقابتی می باشد که بسته به نوع فاضلاب متفائت خواهد بود .

مهمترین فاکتورهایی که بر مقدار الوم مورد نیاز تارسیدن به غلظت قابل فسفر در فاصلاب خروجی اثر دارند:

         -قلیاییت فاضلاب

         - pHفاضلاب

         -تر کیبات یونی از قبیل سولفات فلوئوراید و...

         -کمیت و طبیعت جامدات معلق مانند کائولین ، مونتموریولونیت ،خاک رس،میکرو   ارگانیزمها و سایر مواد کلوئیدی

         -نسبت واقعی AL/P

         -شدت اختلاط و سایر شرایط فیزیکی حاکم بر تجهیزات تصفیه

ترکیبات آلومینیم

شرایط استفاده

   -pH  بهینه در حذف فسفر با آلوم  بین 5/5 تا5/6 می باشد.

   - شدت کاهش pH  در اثر افزایش آلوم بستگی به قلیائیت فاضلاب و دوزاژ تزریق آلوم دارد.

   - به دلیل کاهش pH  در استفاده از آلوم می توان این کاهش را با افزودن مواد شیمیایی قلیایی جبران کرد .

   - در صورت بالا بودن قلیاییت فاضلاب به منطور پایین آوردن قلیاییت به جای افزایش دوزاژ تزریق آلوم بایستی از اسید های قوی استفاده شود.

   - د رهر حال بهتر است هر دو راهکار فوق از نظر اقتصادی بررسی و با هم مقایسه شوند.

ترکیبات آلومینیم

آلومینات سدیم

      فرمول شیمیایی آن به صورت  Na2Al2O4  یا  NaAlO2 است. فرم سه هیدراته آن داردای فرمولNa2O.Al2O3.3H2O می باشد و وا کنش آن با فسفات به صورت زیر  میباشد :

-NaOH  تولیدی منجر به افزایش PH محلول می شود . همین مسئله باعث شده است که از آلومینات سدیم برای فاضلابهای که قلیاییت کمی دارند و استفاده از آلوم می تواند PH آنها را به مقدار بیشتری کاهش دهد استفاده نشود.

- نسبت مولی AL به P 1 به 1 می باشد . نسبت وزنی AL بهP نیز برابر0.87  به1 و نسبت وزنی آلومینات سدیم بهp3.6 به1 است .

ترکیبات آلومینیم

     * درمطالعه ای مشخص شد که ماده پلی آلومینیم کلراید در حذف فسفات کل بهتر از سولفات آلومینیم عمل می کند در حالی که کلرو هیدرات الومینیم نسبت به دوتای دیگر نتایج ضعیفتری می دهد.

     * آلوم گرانولی درجه فاصلابی  (sewage grade ) تلفیقی از سولفاتهای آهن و آلومینیم   است که تقریبا حاوی 7/13 در صد آلومینیم به شکل Al2O3 و 3/4 در صد آهن به فرم fe2o3 می باشد. این ترکیب امروزه استفاده گسترده ای ندارد.

ترکیبات آهن

      هر دو فرم یونهای فروس ( fe2++  ) و فریک(fe3+++ ) به فرمهای کلرید فریک ، کلرید فروس ، سولفات فریک و سولفات فروس مورد استفاده قرار می گیرند . کلرید فروس و سولفات فروس از محصولات عملیات  فلز کاری می باشند . هر چند که این  دو دارای مقادیر بالایی از اسید هیدرو کلرید ریک و سولفوریک می باشند و می توانند منجر به کاهش pH   شوند .

کلرید فریک

به طور تیپیک واکنش کلرید فریک و فسفات به صورت زیر می باشد:

*نسبت مولی fe به p 1    به 1 می باشد . 3/162 گرم از fecl3  با 95     گرم  po4    تا تشکیل 8/150   fepo4  واکنش می دهد.

*نسبت وزنی استو کیو متریک fe به p  8/1 به 1 می باشد در حالی که نسبت وزنی fecl3 به p برابر 2/5  به 1 است .

*در صورت استفاده توام با آلوم مکانیزم وا کنش  پیچیده تر از معادله قبل خواهد بود.

ترکیبات آهن

کلرید وسولفات فروس

واکنش بین نمکهای فروس (کلرید فروس و سولفات فروس ) با فسفات را به طور تقریبی می توان به صورت زیر نشان داد.

نسبت مولی fe بهp  3  به 2 می باشد و نسبت وزنی یون فروس به فسفر 3.2به 1 است.

*افزودن نمکهای آهن طی واکنش زیر منجر به از بین رفتن قلیایت خواهد شد .

ترکیبات آهن

شرایط استفاده

*برای یون فریک رنج بهینه pH 4.5 تا5 است . به هر حال حذف قابل توجه فسفر می تواند در pH های بالاتر فراهم شود . برای یون فروس pH بهینه تقریبا برابر 8 می باشد و حذف مطلوب فسفر در pH  بین 7تا 8 حاصل خواهد شد.

نکته : ترسیب موثر و مطلوب فسفر زمانی رخ می دهد که یون فروس به یون فریک اکسید شود. به همین خاطر توصیه می شود که از نمکهای فروس در تصفیه اولیه استفاده نشود.

نقاط مناسب تزریق

*بهترین نقطه یا نقاط افزودن مواد شیمیایی در بهترین حالت از طریق انجام آزمایشات در تصفیه خانه در مقیاس کامل (full-scale ) قابل تعیین است . با آزمایش جار می توان اطلاعات کافی در خصوص بر آورد  هزینه ها و ارزیابی اثرات لجن و مشخصات آن بر فرایند های کنترل و دفع آن بدست آورد.

*نمکهای فلزی به طور متداول در بالا دست تانکهای ته نشینی اولیه و یا ثانویه و در بر خی از موارد در بالا دست هر دو تانک اضافه می شوند. همچنین  می توان به صورت مجزا به زلال ساز نهایی آنها را افزود.

نقاط مناسب تزریق

افزودن ما ده شیمیایی به مرحله تصفیه اولیه

نقاط مناسب تزریق

افزودن ما ده شیمیایی به مرحله تصفیه ثانویه

نقاط مناسب تزریق

افزودن ما ده شیمیایی به نقاط مختلف درفرایندتصفیه