کاربرد پلی الکترولیت در تصفیه آب و فاضلاب

مقدمه
جمعیت کره زمین روزانه در حال افزایش می باشد ، که این مسئله چالش های بسیاری را به وجود آورده است . افزایش جمعیت نیاز به تامین مواد غذایی ، تامین آب و بسیاری از موارد دیگر را دچار چالش های جدیدی کرده است . بدن ما هر روز مقدار قابل توجهی آب را برای فعالیت‌های روزمره، زنده نگه داشتن سلول‌ها، تنظیم دما و فعالیت طبیعی ارگان‌های اصلی خود مصرف می‌کند. به طور کل یک فرد می‌تواند حدود سه روز بدون آب زنده بماند ، که این مسئله اهمیت تامین آب شرب پاک و مناسب را برای ما آشکار می کند .

از سمتی دیگر در دهه های اخیر به دلیل وجود بحران آب و زیاد شدن تولیدات کارخانه ها همچنین افزایش روز به روز جمعیت مردم موضوع تصفیه نمودن آب و فاضلاب تبدیل به امری پر اهمیت در تمام جهان گردیده است. همه ی این عوامل سبب توجه هر چه بیشتر تمام صنایع و دولت ها نسبت به استفاده از روشهای پیشرفته برای تصفیه ی پساب ها شده است. در این مقاله به بررسی کاربرد پلی الکترولیت در تصفیه آب و فاضلاب می پردازیم .

پلی‌الکترولیت چیست

پلی الکترولیت یک ترکیب شیمیایی است که در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شود. این ترکیب شامل زنجیره های بلند پلیمری است که شامل گروه های الکتریکی هستند. پلی الکترولیت ها معمولاً در فرآیندهای تصفیه آب به عنوان فلوکولانت ها و کواگولانت ها استفاده می شوند. پلی‌الکترولیت‌ها ، پلیمرهای محلول در آبی هستند که شامل گروه‌های یونی با بار مثبت ( کاتیون‌ها با بار مثبت ) و منفی (آنیون‌ها بار منفی) هستند. پلی‌الکترولیت‌ها با نام الکترولیت‌های پلیمری نیز شناخته می‌شوند ، که هر واحد تکرار شونده آنها دارای یک گروه الکترولیت می باشد این گروه‌های الکترولیت، در محلول‌های آبی تجزیه و تفکیک شده و در نهایت یون‌های مثبت و منفی را به وجود می‌آورند.

در تعریفی ساده پلی الکترولیت (Polyelectrolyte)، یک کمک منعقد کننده می باشد که فلاک های حاصل از فرآیند انعقاد را به لخته های درشت تری تبدیل می کند تا فرآیند ته نشینی آسانتر صورت گیرد . این ترکیب پلیمری، محلول در آب است و از مولکول های آکریل آمید به وجود آمده، این ماده زیست تخریب پذیر نمی باشد و پس از گذر چند هفته، به ترکیبات آلی تجزیه می شود . شکل ظاهری پلی الکترولیت بلوری جامد سفید رنگ بدون بو می باشد ، پلی الکترولیت قابلیت حل شدن در آب ، کلروفروم و اتر را دارد .

سرعت ته نشینی با کمک پلی الکترولیت در حدود دو برابر سرعت دیگر منعقد کنندها می باشد .

ویژگی های پلی الکترولیت

شکل ظاهری پلی الکترولیت، پودری و مایع می باشد که به رنگ سفید است. این ماده خواصی مانند نمک ها ، و پلیمرها با وزن مولکولی بالا دارد ، به این دلیل به نام پلی نمک نیز شناخته و نامیده می شود. دارای خاصیت رسانای الکتریکی و حالت چسبندگی دارد. نقطه ذوب این محصول بالای300 درجه سانتیگراد می باشد و نقطه اشتغال آن 230 درجه است.

فلوکولانت ها چیست

فلوکولانت ها، موادی هستند که به آب اضافه می شوند تا ذرات کوچک را به خود جذب کنند و آنها را به فلوک های بزرگ تبدیل کنند. این فلوک ها سپس به راحتی از آب جدا می شوند. پلی الکترولیت ها به عنوان فلوکولانت ها در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شوند.

فلوکولانت های پلی الکترولیت

پلی الکترولیت ها به عنوان فلوکولانت ها در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شوند. این مواد باعث جذب ذرات کوچک و تشکیل فلوک های بزرگ می شوند. این فلوک ها سپس به راحتی از آب جدا می شوند. پلی الکترولیت ها به دلیل ویژگی های شیمیایی خود، از فلوکولانت های دیگر مانند آلومینیوم سولفات و فلوکولانت های آنیونی مانند پلی آکریلامید، بهتر عمل می کنند.

کواگولانت ها چیست

کواگولانت ها، موادی هستند که به آب اضافه می شوند تا باعث ایجاد رسوبات در آب شوند. این رسوبات، ذرات بزرگتر را به خود جذب می کنند و به راحتی از آب جدا می شوند. پلی الکترولیت به عنوان کواگولانت ها در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شوند.

کواگولانت های پلی الکترولیت

پلی الکترولیت ها به عنوان کواگولانت ها در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شوند. این مواد باعث ایجاد رسوبات در آب می شوند که ذرات بزرگتر را به خود جذب می کنند و به راحتی از آب جدا می شوند. پلی الکترولیت ها به دلیل ویژگی های شیمیایی خود، از کواگولانت های دیگر مانند آلومینیوم سولفات و کلرید فریک بهتر عمل می کنند.

خواص پلی‌الکترولیت

1- قابلیت جذب آب: پلی الکترولیت ها قابلیت جذب آب بالایی دارند و به عنوان یک عامل مرطوب کننده در محصولات آرایشی، بهداشتی و دارویی استفاده می شوند.
2- قابلیت تشکیل فیلم: برخی از پلی الکترولیت ها قابلیت تشکیل فیلم روی سطح محصولات را دارند که به عنوان یک عامل حفاظتی و ضد آب در محصولات غذایی و دارویی استفاده می شوند.
3- قابلیت تثبیت رنگ: پلی الکترولیت ها به عنوان یک عامل تثبیت کننده رنگ در صنعت رنگ و رزین استفاده می شوند.
4- قابلیت تشکیل ژل: برخی از پلی الکترولیت ها قابلیت تشکیل ژل دارند که به عنوان یک عامل ضخیم کننده و ژل شکن در محصولات غذایی و دارویی استفاده می شوند.
5- قابلیت افزایش ویسکوزیته: پلی الکترولیت ها قابلیت افزایش ویسکوزیته محلول ها را دارند که به عنوان یک عامل ضخیم کننده در محصولات غذایی و دارویی استفاده می شوند.
6- قابلیت جذب یون ها: برخی از پلی الکترولیت ها قابلیت جذب یون های مختلف را دارند که به عنوان یک عامل جذب کننده در فرآیندهای تصفیه آب و فاضلاب استفاده می شوند.

انواع پلی الکترولیت

پلی الکترولیت ها در دسته بندی های مختلفی قرار می گیرند، از جمله:
1- پلی آکریلامید: این نوع پلی الکترولیت به عنوان فلوکولانت ها و کواگولانت ها در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شود.
2- پلی دی متیل دادیمین: این نوع پلی الکترولیت به عنوان فلوکولانت ها و کواگولانت ها در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شود.
3- پلی آمین: این نوع پلی الکترولیت به عنوان کواگولانت ها در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شود.
4- پلی آنیونی: این نوع پلی الکترولیت به عنوان فلوکولانت ها و کواگولانت ها در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شود.
5- پلی کاتیونی: این نوع پلی الکترولیت به عنوان فلوکولانت ها و کواگولانت ها در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شود.
6- پلی اتیلن گلیکول: این نوع پلی الکترولیت به عنوان فلوکولانت ها و کواگولانت ها در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شود

مزایای استفاده از پلی الکترولیت در تصفیه آب

1- بهبود کارایی فرآیندهای تصفیه آب: استفاده از پلی الکترولیت در فرآیندهای تصفیه آب، باعث بهبود کارایی این فرآیندها می شود.
2- کاهش هزینه های تصفیه آب: استفاده از پلی الکترولیت در فرآیندهای تصفیه آب، باعث کاهش هزینه های تصفیه آب می شود.
3- کاهش آلودگی: استفاده از پلی الکترولیت در فرآیندهای تصفیه آب، باعث کاهش آلودگی آب می شود.
نکات ایمنی استفاده از پلی الکترولیت
1- اطمینان حاصل شود که پلی الکترولیت ها با استانداردهای بهداشتی مطابقت دارند و از منابع معتبر تهیه شده اند.
2- در صورت استفاده از پلی الکترولیت های پراکنده در آب، از استفاده ایمن و مطابق با دستورالعمل تولید کننده اطمینان حاصل شود.
3- پس از استفاده، پلی الکترولیت ها باید به درستی دور ریخته شوند و در محیط خشک و خنک نگهداری شوند.
4- در صورت تماس با چشم یا پوست، فوراً با آب شستشو داده شود.
5- همواره باید دستورالعمل های ایمنی تولید کننده را رعایت کرد و در صورت وقوع هر گونه حادثه، به سرعت به پزشک مراجعه کرد.

در نتیجه، استفاده از پلی الکترولیت در فرآیندهای تصفیه آب، باعث بهبود کارایی این فرآیندها، کاهش هزینه های تصفیه آب و کاهش آلودگی آب می شود. به عنوان یک ترکیب شیمیایی موثر، پلی الکترولیت به عنوان فلوکولانت ها و کواگولانت ها در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می شود. استفاده از پلی الکترولیت، یکی از راهکارهای موثر برای حل مشکلات تصفیه آب است.