منعقد کننده ها یکی از مهم ترین مواد برای فرآیند تصفیه آب و فاضلاب هستند که به ذرات جامد معلق می چسبند و آن ها را ته نشین می کنند تا به راحتی حذف شوند و فرآیند تصفیه انجام شود. از منعقد کننده ها برای بی نظمی تعلیق کلوئیدی و خنثی کردن مواد جامد معلق استفاده می شود.

به طور کلی انعقاد یا کواگولاسیون یک فرآیند شیمیایی است، که منعقد کننده در آن به عنوان ماده شیمیایی برای حذف ذرات معلق جامد، شفاف سازی آب، آهک زنی، ضخیم شدن لجن، حذف رنگ (مواد آلی طبیعی)، آلک (فیتوپلانکتون) باکتری ها و ویروس ها و آبگیری لجن، مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع منعقد کننده
فرآیند انعقاد و لخته سازی
فرآیند انعقاد شیمیایی در تصفیه آب می تواند با ته نشینی و یا بدون ته نشینی کلوئیدها صورت پذیرد. در فرآیند انعقاد سازی و لخته سازی، ذرات بسیار ریز کدریت (کمتر از میکرون)، به لخته های بزرگی تبدیل می شوند، که حذف آن ها به روش های مختلف فیزیکی مانند ته نشینی، فیلتراسیون و غیره… انجام می شود.

ذرات بسیار ریز کلوئیدها معمولا دارای بار الکتریکی منفی هستند. ذرات بار منفی در کنار یکدیگر، نیروی دافعه ایجاد می کنند. بنابراین به منظور درشت کردن ذرات، حذف دافعه الکتریکی و یا خنثی کردن آن بسیار حائز اهمیت است که در نهایت منجر به برخورد ذرات با یکدیگر و تشکیل نیروی جاذبه می گردد. بنابراین در این حالت که ذرات ناپایدار هستند، فرآیند انعقاد رخ می دهد. ذرات کوچک حذف نمی شوند، زیرا آن ها به آرامی حل می شوند و ممکن است از فیلتر عبور کنند. اما به دلیل منفی بودن بار آن ها یکدیگر را دفع می کنند (مانند دو قطب همنام یک آهنربا).

مکانیزم عملکرد منعقد کننده
مکانیسم فرآیند انعقاد سازی دو مرحله ای است:

مرحله اول (برخورد ذرات): برخورد بین ذرات وابسته به نوع حرکت آن هاست که در اثر جنبش گرمایی، هم زدن مکانیکی و ته نشینی دیفرانسیلی امکانپذیر می باشد.
مرحله دوم (نیروی جاذبه بین ذرات): مولکول های با بار مخالف بر اثر حرکت ذرات جذب یکدیگر می شوند و ساختار ناپایداری به وجود می آورند. این نیروی جاذبه تحت تاثیر فاصله بین دو ذره ناشی از نیروی واندروالسی بوده.
منعقد کننده ها با خنثی سازی بار الکتریکی منفی روی ذرات، نیروهای باقیمانده از کلوئید ها را از بین می برند. منعقد کننده های تصفیه آب متشکل از مولکول های بار مثبت هستند و هنگامی که به آب افزوده می شوند و با آب مخلوط می شوند، عمل خنثی سازی صورت می گیرد.

انواع منعقد کننده
دوز مصرف منعقد کننده ها
فرآیند انعقاد به دوز مصرف منعقد کننده، pH وغلظت کلوئیدها بستگی دارد. طی فرآیند لخته سازی، بی نظمی کلوئیدها با اضافه کردن مواد شیمیایی، خنثی می شود. این ترکیبات شیمیایی به عنوان منعقد کننده شناخته می شوند که معمولا ولتاژ بالایی دارند، مانند نمک های کاتیونی +Al۳+، Fe۳+، Mg۲+، Na و غیره… .

انتخاب صحیح منعقد کننده
چگونه تشخیص دهیم که کدام نوع منعقد کننده برای کار ما مناسب است. اگر به این نکته توجه نکنید، ممکن است که هزینه های مصرفی چندین برابر افزایش یابد. بنابراین، انتخاب نوع و مقدار منعقد کننده بسیار حائز اهمیت است. زیرا علاوه بر کاهش هزینه های مصرفی، سرعت انجام فرآیند را نیز افزایش می دهد و کیفیت آب را نیز بهبود می بخشد.

فرق بین منعقد کننده و کمک منعقد کننده در چیست؟

منعقد کننده ها، با استفاده از فرآیند کواگولاسیون ذرات معلق در یک محلول را به هم می چسبانند و فلاک ها یا لخته های کوچک را ایجاد می کنند. کمک منعقد کننده ها برای بهبود در فرآیند لخته سازی به سیستم اضافه می شوند تا با چسباندن این لخته های کوچک به هم، فلاک یا لخته های بزرگ را ایجاد کنند تا فرآیند فولکولاسیون به درستی انجام شود و این فلاک ها، ته نشین شوند و فرآیند جداسازی با استفاده از روش انعقاد یا لخته سازی به درستی صورت پذیرد.

انواع منعقد کننده ها
منعقد کننده آلی
منعقد کننده معدنی
این منعقد کننده ها برای تصفیه آب و حذف کلوئیدهای جامد معلق استفاده می شوند. وقتی که منعقد کننده معدنی به آب حاوی سوسپانسیون کلوئیدی افزوده می شود، یون فلزی منعقد کننده با بار مثبت با لایه بار الکتریکی منفی کلوئیدها، بار کلی محلول را خنثی می کند. لازم است بدانید که منعقد کننده ها بر اساس ماهیت شیمیایی به سه دسته تقسیم بندی می شوند که شامل:

منعقد کننده های آهن دار
منعقد کننده های آلومینیوم دار
منعقد کننده های منیزیم اکسید
عوامل موثر بر انعقاد
قلیایت آب مورد نظر
pH محیط
TDS
دما
دور همزن (سرعت اختلاط مواد)
غلظت کل مواد معلق در آب (کدریت)
مواد آلی موجود در آب
کاربرد منعقد کننده ها
تصفیه آب به منظور روشن شدن آب خام
تصفیه فاضلاب و پساب
تصفیه آب آشامیدنی
صنایع سلولزی
صنعت کاغذ سازی برای تولید کاغذ
پاک کردن رنگ های معدنی
آبگیری لجن یا جامدات
فرآیند جداسازی و بازیافت نفت