زلال‌سازی Clarification
زلال‌سازی Clarification آب یک عنصر اساسی در فرآیند لجن فعال است.
به عبارت دیگر یکی از فرآیندهای معمول پیش تصفیه آب‌های کدر و گل آلود مانند رودخانه یا آب‌های سطحی، روش زلال‌سازی و ته نشینی است.
فرآیند ته نشینی برای حذف مواد قابل ته نشین شدن با کمک نیروی جاذبه طراحی می‌شود. از آنجا که اندازه ذرات موجود در آب ممکن است چنان بزرگ نباشد، سرعت ته نشین شدن آنها کم خواهد بود و در نتیجه زمان ته نشینی بسیار طولانی شده و ممکن است هفته‌ها طول بکشد. برای اجتناب از این مسئله و سرعت بخشیدن به فرآیند ته نشینی از انعقاد و لخته‌سازی با کمک تزریق مواد شیمیایی جهت به هم پیوستن ذرات موجود در آب و بزرگ نمودن اندازه آنها که منجر به افزایش سرعت ته نشینی می‌شود کمک می‌گیرد.
عوامل تأثیرگذار در کارایی فرآیند انعقاد
مهم‌ترین عوامل موثر در کارایی فرآیند انعقاد عبارتند از: PH یونهای موجود در محلول آبی (قدرت یونی آب)، غلظت مـــواد هیومیک، دمـــای آب و نوع منعقدکننده . (Clarifier)
واحد زلال‌ساز یا کلاریفایر آب پس از گذر از حوضچه‌ی اختلاط سریع ، وارد واحد زلال‌ساز می‌شود. این واحد از دو قسمت لخته‌سازی و ته‌نشینی تشکیل شده است. در قسمت لخته‌سازی با کمک تجهیزات مکانیکی مانند یک میکسر و یا ایجاد شرایط خاص، لخته‌ها شکل گرفته و در قسمت ته‌نشینی فرو می‌نشیند.
در حال حاضر در غالب طرح‌ها، دو روند لخته‌سازی و ته‌نشینی (Sedimentation) در یک واحد ساختمانی انجام می‌گیرد که به مجموعه‌ی دو روند، زلال‌سازی(Clarification) گویند.
در عمل، دلمه‌های تشکیل شده در واحد اختلاط زلال‌ساز، بر اثر به هم‌زنی با پره‌های افقی یا قائم، به هم نزدیک شده و لخته‌های بزرگ قابل ته‌نشینی ایجاد می‌کند. رسوب دادن لخته‌های تشکیل شده در قسمت ته‌نشینی واحد زلال‌ساز انجام می‌گیرد. ته‌نشینی به عوامل متعددی مانند بار وارده، کیفیت آب، درجه حرارت آب، اندازه‌ی لخته‌ها و چگونگی جریان آب بستگی دارد. حدود ۹۰ تا ۹۸ درصد لخته‌های تشکیل شده باید در این واحد ته‌نشین گردند.
مواد مصرفی در زلال‌ساز
- مواد معدنی مورد مصرف در زلال‌سازی آب به همراه واکنش هیدولیز آنها به شرح زیر می‌باشند:
سولفات آلومینیوم (آلوم) AL۲ (SO۴)۳, 18H۲O,
سولفات آهن III FE۲(SO۴)۳,
سولفات آهن II Fe SO, 7 H۲O,
کلرید آهن III FeCL۳,
ترکیبات آهن نسبت به ترکیبات آلومینیم در محدوده وسیع‌تری از پ. هاش ( PH ) قابل استفاده می‌باشند و لجن تولیدی آنها نیز متراکم تر است. برای زلال‌سازی آب‌های شرب لازم است از نمک‌های آهن استفاده شود.
- دیگر مواد مصرفی در زلال‌سازی آب، منعقد کننده‌ها هستند که پلیمرهایی با جرم مولکولی بالا می‌باشند. این مواد ممکن است کاتیونی، آنیونی و یا غیریونی باشند. منعقدکننده‌های مذکور با تشکلیل لخته‌های درشت و سنگین از ذرات معلق آب سرعت ته نشینی را تسریع و بازدهی دستگاه زلال‌ساز را افزایش می‌دهند. با توجه به تنوع زیاد منعقد کننده‌ها برای شرایط عادی کمتر از یک میلی‌گرم بر لیتر است.
مراحل زلال‌سازی Clarification
مراحل زلال‌سازی به شرح زیر می باشد:
اکسیداسیون مواد آلی توسط تزریق کلر(Oxidation)
اکسیداسیون مواد آلی توسط ازن (O3)
اکسیداسیون توسط اشعه ماورابنفش (UV)
بی بار نمودن ذرات معلق (Coagulation)
انعقاد و لخته سازی (Flocculation)
ته نشینی (Sedimentation)
صاف کردن آب (Filtration)
گندزدایی پس از تصفیه
انواع زلال‌ساز
زلال‌سازها را می توان به سه دسته‌ی کلی زیر تقسیم نمود.
الف) ته نشینی ساده مستطیلی (Sedimentation Tank)
ب) زلال‌سازی با جریان رو به بالا (Up flow Clarifier )
ج) راکتور زلال‌سازس
الف) ته نشینی ساده مستطیلی (Sedimentation Tank) :
در این سیستم ابتدا در یک مخزن فرآیند لخته‌سازی انجام می‌شود و سپس در حوضچه ته نشینی لخته‌های تشکیل شده ته نشین می‌شوند.
ب) زلال‌سازی با جریان رو به بالا (Up flow Clarifier ) :
در این سیستم آب از پایین حوضچه ها وارد شده و به سمت بالا حرکت می‌کنند وآب زلال شده ازطریق سرریزهایی که در سطح این حوضچه قرار دارند جمع‌آوری می‌شود.
ج) راکتور زلال‌ساز ( Reactor Clarifier ):
راکتورهای زلال‌ساز، زلال‌سازهایی هستند که در آنها عمل لخته‌سازی و زلال‌سازی در یک مقطع انجام می‌گیرد. در این نوع زلال سازها آب همیشه با لجن در تماس است. لجن موجود، خود به فرآیند زلال‌سازی کمک می‌کند.
انواع دستگاه‌های زلال‌ساز
۱- زلال‌ساز افقی
یک سوم زلال‌سازی حوضچه‌ای است که شامل دو یا سه قسمت است و هر مرحله از زلال‌سازی در یک قسمت انجام می‌شود. جریان آب در این زلال‌ساز به صورت ثقلی می‌باشد.
در این نوع زلال‌ساز سه حوضچه بتنی با مقطع مستطیل، تعبیه می‌شود.
جریان آب به صورت افقی مسیر هر حوضچه را طی کرده و وارد حوضچه بعدی می‌شود.
نمایی از این نوع زلال‌ساز در شکل نشان داده شده است.
۲– زلال‌ساز با جریان صعودی
در این نوع زلال کننده‌ها هر سه مرحله زلال‌سازی اختلاط کند، اختلاط تند و ته نشینی در یک واحد انجام می‌گیرد.
در زلال‌ساز رو با جریان رو به بالا تمام مراحل در یک مخزن مدور فلزی و یا بتونی انجام می‌شود. فضای مورد نیاز این نوع زلال‌ساز نسبت به نوع افقی کمتر است. شمای کلی و قسمت‌های داخلی یک دستگاه زلال‌ساز با جریان صعودی در شکل نشان داده شده است.
