فرآیند زلال سازی و حوض‌های زلال ساز

اهمیت فرآیند زلال سازی و حوض‌های زلال ساز در تصفیه آب

با توجه به نقش آب های آلوده در ابتلا به بیماری های گوناگون و مضرات فراوانی که رها کردن این آب ها در طبیعت دارد، می توان گفت که تصفیه آب یکی از مهم ترین مسائل در زمینه بهداشت است. با ابداع فرآیند زلال سازی و حوضهای زلال ساز، بسیاری از دغدغه های موجود در این زمینه از میان رفت.

 فرآیند زلال سازی و حوض‌های زلال ساز اهمیت بسیاری در تصفیه آب دارند. زلال سازی به عنوان یک مرحله حیاتی در فرآیند تصفیه آب، به کاهش میزان املاح، رسوبات و ذرات معلق در آب کمک می‌کند و بهبود کیفیت آب را فراهم می‌آورد. حوض‌های زلال ساز به عنوان بخش اساسی این فرآیند، فراگیرترین واحدهای زلال سازی محسوب می‌شوند که امکان تجمیع و رسوب ذرات را فراهم می‌آورند. این حوض‌ها از ابعاد مختلف و با تکنولوژی‌های متنوعی برای انجام وظایف خود استفاده می‌شوند.

حوض‌های زلال ساز با ایجاد حرکت آرام آب، ذرات معلق و رسوبات را جمع‌آوری و جدا کرده و فرآیند تصفیه آب را بهبود می‌بخشند. این تجهیزات علاوه بر تصفیه آب، تأثیر مثبتی در کاهش هزینه‌ها و افزایش عملکرد سایر واحدهای تصفیه دارند. به طور کلی، فرآیند زلال سازی و استفاده از حوض‌های زلال ساز به عنوان بخش حیاتی تصفیه آب، امکان تأمین آب با کیفیت بالا و مطمئن را در سیستم‌های تصفیه فراهم می‌کند و نقش بنیادی در تأمین منابع آب شرب و صنعتی ایفا می‌کند.

مراحل زلال سازی

⦁ مرحله انعقاد: در این مرحله مواد شیمیایی مخصوصی مثل کلروفریک به داخل آب افزوده می شود. ذرات اضافی موجود در آب، به مواد شیمیایی چسبیده و از داخل آب جدا می شوند. انعقاد موجب می شود تا تیرگی آب، ناشی از وجود مواد معدنی و آلی، رنگ، انواع میکروارگانیسم ها و فسفات کاهش یابند. عوامل تاثیرگذار بر کارایی انعقاد، شامل مواردی مانند PH آب، املاح محلول در آب، یون های موجود در محلول، غلظت مواد هیومیک، دمای آب و نوع مواد منعقد کننده می باشند.

⦁ مرحله لخته سازی: مواد چسبیده به هم در مرحله انعقاد، در این مرحله به وسیله فرآیند هم زنی به هم نزدیک می شوند و ذرات بزرگتر را ایجاد می کند. این ذرات به راحتی ته نشین می شوند. البته باید دقت شود که لخته های تشکیل شده از هم جدا نشوند. امروزه در بیشتر تصفیه خانه های آب صنعتی، فرآیندهای لخته سازی و ته نشینی در یک مقطع انجام می شوند که به آن کلاریفایر می گویند.

⦁ مرحله ته نشینی: ته نشین شدن لخته های ایجاد شده در داخل حوضچه های مخصوصی انجام می شود. در این حوضچه ها شرایط برای انجام عمل رسوب مواد منعقد شده و لخته شده فراهم می شود. عوامل تاثیر گذار بر مرحله ته نشینی شامل مواردی مانند بار وارده، درجه حرارت آب، کیفیت آب، سایز لخته های ایجاد شده و چگونگی جریان آب می باشند.  مواد و تجهیزات مورد استفاده از زلال ساز در کارخانجات، باید طوری انتخاب شود که بهترین عملکرد را داشته باشند. کسب نتیجه مورد نظر به عوامل زیر بستگی دارد:

⦁ میزان درست مواد شیمیایی افزوده شده

⦁ منطقه مناسب برای تزریق در سیستم

⦁ میزان و سرعت به هم زدن آب

⦁ مواد شیمیایی افزوده شده شامل مواد تنظیم کننده PH یا مواد منعقد کننده و یا در برخی مواقع برای افزایش بازده می باشد.

عملکرد حوضهای زلال ساز

فرآیند زلال سازی و حوضهای زلال ساز، یکی از مهم ترین مراحل در تصفیه آب ها می باشد. در واقع حوضهای زلال ساز به سیستم هایی گفته می شود که در آن ها، زلال سازی آب قبل از انجام عمل تصفیه صورت می گیرد. در این سیستم ها، علاوه بر ذرات درشتی همچون شن و ماسه، باید ذرات کوچک نیز حذف شوند. سه مرحله اساسی این فرآیند عبارت است از انعقاد، لخته سازی و ته نشینی.

در مرحله انعقاد، طی واکنش های شیمیایی بین مواد اضافی موجود در آب با برخی مواد شیمیایی که به آن اضافه شده است، جداسازی این ذرات صورت می گیرد. کیفیت انجام این مرحله به مواردی همچون دمای آب، نوع ذرات موجود در آن، نوع مواد شیمیایی اضافه شده، PH آب و … بستگی دارد. در مرحله لخته سازی، ذرات منعقد شده باید به یکدیگر متصل شوند تا ذراتی سنگین تر به وجود بیاید و ته نشینی انجام گیرد.
در واقع در این مرحله، با هم زدن آب، سوسپانسیونی از لخته های تشکیل شده در آب به وجود می آید. این سوسپانسیون با فشار از یک مسیر ورودی به بخش ته نشینی وارد می گردد. در ابتدای این ورودی آب، قطعاتی از لخته های از پیش تشکیل شده به صورت معلق وجود دارند که لخته های موجود در سوسپانسیون جذب آن ها می شوند و سپس به علت سنگینی ته نشین می گردند.

یکی از مهم ترین مواردی که در فرآیند ته نشینی و شیرین سازی آب نقش دارد، غلظت لخته های تشکیل شده در سوسپانسیون است. به طوری که باید با استفاده از روش های مناسب، این غلظت کنترل شود تا فرآیند زلال سازی آب در این حوضها به خوبی انجام گیرد. در حین انجام زلال سازی، باید به میزان مواد شیمیایی اضافه شده دقت شود زیرا به شدت در کیفیت نهایی آب تاثیر گذار خواهد بود. پس از ته نشینی، آب وارد مرحله فیلتراسیون می شود و مواد ته نشین شده از آن جدا می گردند.

کاربرد فرآیند زلال سازی و حوض های زلال ساز

فرآیند زلال سازی و حوضهای زلال ساز در زمینه های گوناگونی کاربرد دارند. این نکته بر کسی پوشیده نیست که رهاسازی آب های آلوده به مواد شیمیایی، صدمات جبران ناپذیری به اکوسیستم ها و جانداران وارد خواهد کرد. بنابراین یکی از مهمترین کاربردهای این حوضهای زلال ساز را می توان در تصفیه آب صنعتی دانست. نقش این حوضها در کاهش آلودگی های ناشی از مواد تولیدی در صنایع فولاد، پتروشیمی، صنایع تولیدی انواع مواد نوشیدنی و … بسیار قابل توجه است. همچنین از این سیستم ها می توان برای شیرین سازی آب و تصفیه آب های آشامیدنی نیز استفاده نمود.

کاربرد سیستم زلال ساز در تصفیه آب شهری

از زلال ساز می توان برای تمام فرآیند‌های تصفیه فیزیکی از جمله حذف لجن، کدورت و ذرات معلق از آب و تصفیه شیمیایی برای کاهش سختی آب بهره برد.( زلال ساز سختی آب را کاهش می دهد و آب نرم از دستگاه خارج می شود.) از کاربرد های اصلی آن می توان به پیش‌تصفیه و کاهش سختی پساب‌های صنعتی برای استفاده مجدد از آب اشاره نمود. یکی از واحدهایی که می‌توان آب پیش‌تصفیه شده به کمک سیستم زلال ساز را به عنوان ورودی برای آن استفاده کرد، واحدهای تولید آب شیرین و نمک‌زدایی است. در واقع دستگاه با پیش‌تصفیه و کاهش سختی پساب، امکان استفاده مجدد آن در تولید آب شیرین را میسر می‌نماید.

کاربرد سیستم زلال ساز در صنعت

سیستم زلال ساز به عنوان یک تکنولوژی کلیدی در صنعت‌های مختلف به کار می‌رود و در فرآیندهای تصفیه آب صنعتی نقش حیاتی دارد. در صنایع پرفشار و مصرف بالا مانند صنایع شیمیایی، پتروشیمی، و تولید نیروی برق، سیستم زلال ساز برای حذف ذرات معلق، مواد آلی، و افزایش شفافیت آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، در صنایع غذایی، دارویی، و نساجی نیز از این سیستم برای بهبود کیفیت آب مصرفی و تأمین آب با استانداردهای بهداشتی استفاده می‌شود. این تکنولوژی همچنین در صنایع آب‌نوشیدنی، تولید الکل، و تصفیه آب شهری به خوبی عمل کرده و به بهبود عملکرد و کارایی سایر واحدهای تصفیه آب در این صنایع کمک می‌نماید. به طور کلی، سیستم زلال ساز در صنایع مختلف به عنوان یک ابزار حیاتی جهت بهبود کیفیت آب و بهره‌وری فرآیندهای تولید و تصفیه آب به کار می‌رود.

تولید شکر از نیشکر در کارخانجات تولید شکر، کاربرد زلال ساز در ابتدای فرآیند تصفیه با حذف گل و باگاس از شربت اولیه می باشد. در فرآیند تولید نوشیدنی، تصفیه سیالات در مراحل پایانی از اهمیت ویژه ای برخوردار است و در این مرحله المان های استوانه ای شکل متصل به بخش درونی مخزن، زلال سازی سیالات را تکمیل می کنند.

فرآیند انعقاد سازی آب

فرآیند انعقاد سازی یکی از مراحل مهم در فرآیند تصفیه آب است که به منظور حذف ذرات ریز معلق از آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این فرآیند، از مواد شیمیایی نظیر فلوکولانت‌ها استفاده می‌شود تا ذرات معلق در آب به یکدیگر چسبیده و تشکیل فلوکولانت‌ها بدهند. این فلوکولانت‌ها به طور طبیعی انعقاد ذرات را تسهیل کرده و به دست‌آوردن ذرات بزرگ‌تر و سنگین‌تر کمک می‌کنند. سپس، ذرات انعقادی به سرعت به قاعدگی فرو می‌روند و از آب جدا شده و به صورت رسوبات در قسمت ته مخزن یا حوضچه جمع‌آوری می‌شوند.
انعقاد سازی به عنوان یک مرحله مهم در تصفیه آب، تأثیر قابل ملاحظه‌ای در بهبود کیفیت آب دارد. این فرآیند نه‌تنها با حذف ذرات معلق، مواد آلی، و رسوبات از آب، بلکه با افزایش شفافیت آب نهایی نیز به بهبود کلیت ظاهر و کیفیت آب کمک می‌کند. انعقاد سازی علاوه بر اینکه در تصفیه آب شهری به کار می‌رود، در صنایع و تصفیه آب‌های صنعتی نیز به عنوان یک فرآیند حیاتی جهت بهبود کارایی سایر واحدهای تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تأثیر انعقاد و لخته سازی بر فرایند زلال سازی

تأثیر انعقاد و لخته سازی بر فرآیند زلال سازی یکی از جوانب مهم در بهبود عملکرد تصفیه آب محسوب می‌شود. انعقاد به عمل ترکیب ذرات ریز معلق در آب با یکدیگر و ایجاد ذرات بزرگ‌تر و جامدتر می‌پردازد. این فرآیند باعث افزایش وزن ذرات معلق و سرعت سیطره بر آنها می‌شود که در نتیجه به تشکیل لخته‌های بزرگتر که به راحتی در حوض‌های زلال ساز رسوب می‌کنند، منجر می‌شود. لخته سازی نیز به تشکیل ذرات بزرگ‌تر از طریق فعالیت‌های شیمیایی یا مکانیکی می‌پردازد و در نهایت ذرات را جدا کرده و به سرعت به قاعدگی ساختار انعقادی می‌پردازد.

ترکیب این دو فرآیند، باعث تشکیل لخته‌های سنگین‌تر و بزرگتر می‌شود که در حوض‌های زلال ساز بهتر جدا شده و رسوب می‌گذارند. این اقدام مؤثر در حذف ذرات معلق و افزایش بهره‌وری تصفیه‌خانه‌ها است. به طور کلی، ترکیب انعقاد و لخته سازی به بهبود تصفیه آب، افزایش کیفیت آب نهایی و بهینه‌سازی فرآیند زلال سازی کمک می‌کند.

موارد تاثیرگذار بر ته نشینی ذرات در زلال ساز

ته‌نشینی ذرات در فرآیند زلال سازی تحت تأثیر موارد مختلفی قرار می‌گیرد که این تأثیرات می‌توانند به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر عملکرد سیستم زلال سازی تأثیر بگذارند. اولین عامل موثر در ته‌نشینی ذرات، ترکیب شیمیایی آب است. مقدار زیاد املاح و مواد معدنی در آب می‌تواند به تشکیل رسوبات و ذرات معلق منجر شود که سپس با فرآیند زلال سازی به سرعت به قاعدگی نشسته و جدا می‌شوند.
سرعت جریان آب نیز یک عامل اساسی در ته‌نشینی ذرات است. جریان آب با سرعت بالا می‌تواند ذرات معلق را در حرکت قرار داده و از ته‌نشینی جلوگیری کند. از دیگر موارد تأثیرگذار بر ته‌نشینی ذرات در زلال ساز، دما و ویژگی‌های سطحی حوضچه‌های زلال ساز می‌باشند. به طور کلی، شناخت و بهینه‌سازی این موارد در کنترل و حداقل کردن ته‌نشینی ذرات و بهبود کیفیت آب حاصل از فرآیند زلال سازی موثر است.

زلال سازی اولیه و ثانویه چیست؟

زلال سازی یکی از مراحل مهم در فرآیند تصفیه آب است که به تقویت کیفیت آب و حذف مواد معلق می‌پردازد. زلال سازی می‌تواند به دو شکل اولیه و ثانویه انجام شود. در زلال سازی اولیه، هدف اصلی تشکیل لخته‌های زلال در آب است. این لخته‌ها از ذرات معلق و مواد جامد به آب چسبیده و جدا شده و به تشکیل رسوبات می‌انجامد. این فرآیند باعث بهبود شفافیت آب، حذف ذرات معلق و کاهش مقدار مواد آلی می‌شود.
در زلال سازی ثانویه، پس از زلال سازی اولیه، لخته‌ها و رسوبات تشکیل شده در مراحل قبلی از آب جدا شده و آب تصفیه‌شده از ذرات باقی‌مانده پاک شده و آماده برای مراحل بعدی تصفیه می‌شود. این مرحله به عنوان تکمیل و بهینه‌سازی فرآیند تصفیه آب عمل می‌کند و نتیجه‌ای که به دست می‌آید، آب با کیفیت و مناسب برای مصرف در خانه‌ها، صنایع، یا سایر مصارف مشابه است.