دسته بندی فلوکولانت های آلی
فلوکولانت های آلی به دو دسته طبیعی و سنتزی تقسیم بندی می شوند .
1- طبیعی: پلی ساکارید ها به صورت خاص نشاسته و ترکیباتش ، سلولز و مشتقات آن ، دکستران ، گلیکوژن و غیره پلیمرهای طبیعی هستند که در فلوکولاسیون مورد استفاده قرار می گیرند. این مواد مانند نوع سنتزی اثرات مخربی بر طبیعت نخواهند داشت و از نظر اقتصادی نیز به صرفه تر می باشند .
2- سنتزی: لخته سازهای سنتزی خود به سه دسته آنیونی ، کاتیونی و نانیونیک (غیریونی) تقسیم می شوند که در ادامه به مثال هایی از هر دسته خواهیم پرداخت :
فلوکولانت آنیونی
پلیمر های آنیونی و غیر یونی: این مواد اغلب به عنوان فلوکولانت و یا کواگولانت کمکی عمل می نمایند. این ترکیبات در خنثی سازی ذرات کلوئیدی تاثیر کمی دارند اما برای لخته سازی میکرو فلوک ها بسیار موثر می باشند.
از آنجایی که این ترکیبات وزن مولکولی بیشتری دارند نقش بیشتری در بهبود پل زنی خواهند داشت و برای تولید میکرو فلوک های بزرگتر مورد استفاده قرار می گیرند.
همانطور که گفته شد پلیمر آنیونی غالباً بهترین عملکرد را برای اتصال به ذرات کلوئیدی و ایجاد پل را دارا می باشند. زیرا زنجیره های پلیمری این ترکیبات بدون پوشش بوده و بنابراین در هنگام افزودن به آب در معرض تعداد بیشتری از ذرات معلق قرار می گیرد. این مواد همچنین دارای بالاترین وزن مولکولی و در نتیجه زنجیره طولانی تری می باشند .
لازم به ذکر است که پلیمر های آنیونی در صورتی که ذرات کلوئیدی دارای بار مثبت باشند ( به عنوان مثال در هنگام استفاده از سودا اش و یا آهک) به عنوان کواگولانت اولیه نیز مورد استفاده قرار می گیرند.
-
فرمول شیمیایی فلوکولانت آنیونی و انواع آن
در گروه پلی الکترولیت های آنیونی ، عموما دو نوع پلیمر مورد استفاده قرار می گیرد : دسته اول دارای گروه عاملی کربوکسیل هستند و دسته دیگر دارای گروه های سولفونیک اسید می باشند . از این گروه می توان به پلی اکریلیک اسید با فرمول شیمیایی C3H4O2)n) و مشتقات آن و پلی استایرن سولفونیک اسید (PSSA) با فرمول شیمیایی C8H8O3S)n) اشاره کرد .
نانیونیک (بدون بار) : پلی اکریل آمید (PAM) و پلی اتیلن اکساید (PEO) پر کاربردترین فلوکولانت نانیونیک هستند .
کاتیونی
پلیمرهای کاتیونی: پلیمر های کاتیونی معمولا چگالی بار زیادی دارند.
از آنجا که این پلیمر ها از الکترولیت های با وزن مولکولی نسبتاً بالایی برخوردار هستند ، با عمل پل زدن به لخته سازی کمک می کنند و از این نظر نسبت به منعقد کننده های غیر آلی موثر تر می باشند.
همچنین این مواد می توانند به عنوان کواگولانت و یا همراه با کواگولانت های معدنی مانند آلوم و نمک های آهن استفاده شوند. از آنجا که پلیمر های کاتیونی از الکترولیت های با وزن مولکولی نسبتاً بالایی برخوردار هستند ، با عمل پل زدن به لخته سازی کمک می کنند و از این نظر نسبت به منعقد کننده های غیر آلی هیدرولیزی مؤثرتر هستند. اما با توجه به اینکه وزن مولکولی کواگولانت های آلی با افزایش بار کاتیونی کاهش می یابد بنابراین نسبت به پلیمر های غیر یونی و یا انیونی خاصیت پل زنی کمتری دارند. در این پلیمر ها زمان لازم برای جذب ، خنثی سازی بار و تشکیل لخته های اولیه نسبت به کواگولانت های غیر یونی بیشتر است.
با این حال از نظر اقتصادی استفاده از پلیمر های کاتیونی به مقدار 0.25 الی 3 ppm می تواند جایگزین مناسبی در سیستم های تصفیه ی آب به جای 40 الی 60 درصد آلوم و نمک های آهن به عنوان کواگولانت می باشد
این دسته از فلوکولانت ها عموما پلی الکترولیت هایی هستند که از طریق سوار کردن گروه های آمونیوم چهارتایی بر روی یک پلیمر حاصل می شوند ، همچنین پلیمرهای دارای گروه های سولفونیوم و فسفونیوم نیز می توانند در این دسته قرار بگیرند .معمولترین فلوکولانت کاتیونی مورد استفاده ، پلی دیالیل دی متیل آمونیوم کلراید (polyDADMAC) است .