مواد شیمیایی و معدنی

آنتی‌اسکالانت‌ها (Anti-Scalants)

آنتی‌اسکالانت‌ها موادی هستند که به منظور جلوگیری از تشکیل رسوبات معدنی (مانند کربنات کلسیم، سولفات باریم و سیلیکات‌ها) در سیستم‌های تصفیه آب به‌ویژه دستگاه‌های اسمز معکوس (RO) و فیلترهای ممبران استفاده می‌شوند. این رسوبات به مرور زمان باعث گرفتگی و کاهش بازده تجهیزات می‌شوند. آنتی‌اسکالانت‌ها با مهار فرآیند کریستالیزاسیون و یا با احاطه کردن ذرات رسوب‌زا، مانع چسبیدن آن‌ها به سطوح می‌شوند.
نحوه عملکرد: آنتی‌اسکالانت‌ها به‌صورت مولکولی با یون‌های محلول واکنش داده و کریستالیزاسیون آن‌ها را کنترل می‌کنند.
اهمیت: استفاده از آنتی‌اسکالانت‌ها باعث افزایش عمر ممبران‌ها، کاهش هزینه‌های نگهداری و بهبود کیفیت تصفیه می‌شود.

برخی شرکتهای تولید کننده :

• DOW FilmTec Antiscalant: محصول شرکت داو، مخصوص سیستم‌های RO
• BASF Antiscalants: ترکیبات متنوع برای کنترل رسوب در آب
• Sulfate-Based Antiscalants: آنتی‌اسکالانت‌های مبتنی بر سولفات

 

مواد منعقدکننده (Coagulants)

مواد منعقدکننده موادی شیمیایی هستند که ذرات معلق بسیار ریز و کلوئیدی موجود در آب را به ذرات بزرگ‌تر و سنگین‌تر تبدیل می‌کنند تا راحت‌تر ته‌نشین شده یا توسط فیلترها حذف شوند. پرکاربردترین منعقدکننده‌ها عبارتند از سولفات آلومینیوم (آلوم)، کلرید فریک و پلی‌آلومینیوم کلراید (PAC). این مواد با ایجاد بار مثبت باعث خنثی کردن بار منفی ذرات معلق می‌شوند و در نتیجه ذرات به هم می‌چسبند.
کاربرد: در تصفیه آب خام، فاضلاب شهری و صنعتی برای کاهش کدورت و حذف مواد معلق.
ویژگی‌ها: زمان تماس، دوز مصرفی و pH آب، روی عملکرد منعقدکننده تأثیر زیادی دارند.

 

پلیمرهای منعقدکننده و لخته‌ساز (Flocculants)

این مواد عموماً پلیمرهای آلی با وزن مولکولی بالا هستند که ذرات کوچک منعقد شده را به ذرات بزرگ‌تری (لخته) تبدیل می‌کنند تا ته‌نشینی و فیلتراسیون بهتر انجام شود. پلیمرها می‌توانند بار مثبت، منفی یا خنثی داشته باشند که بر اساس نوع آب و آلاینده انتخاب می‌شوند.
کاربرد: استفاده پس از مرحله انعقاد برای بهبود کیفیت لخته و افزایش سرعت ته‌نشینی.
مزایا: کاهش زمان فرآیند، بهبود راندمان فیلتراسیون و کاهش مصرف مواد شیمیایی دیگر.

از این مواد می توان به موارد زیر اشاره کرد :

• Polyaluminum Chloride (PAC): هم در دسته منعقدکننده و هم لخته‌ساز کاربرد دارد
• Polyacrylamide (PAM): پلیمرهای آلی با وزن مولکولی بالا برای لخته‌سازی
• Cationic, Anionic and Nonionic Flocculants: بسته به نوع بار و کاربرد انتخاب می‌شوند

 

ضدعفونی‌کننده‌ها (Disinfectants)

ضدعفونی‌کننده‌ها مواد شیمیایی یا فیزیکی هستند که برای از بین بردن میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا استفاده می‌شوند.

• کلر: متداول‌ترین ضدعفونی‌کننده که می‌تواند به شکل گاز، محلول یا ترکیبات کلردار (مانند هیپوکلریت سدیم یا کلسیم) باشد. کلر مؤثر، ارزان و آسان است اما ممکن است محصولات جانبی خطرناک مانند تری‌هالومتان‌ها تولید کند.

 

بازدارنده‌های خوردگی (Corrosion Inhibitors)

این مواد با تشکیل یک لایه محافظ روی سطح فلزات، از خوردگی جلوگیری می‌کنند. خوردگی می‌تواند باعث نشت، شکستگی و آلودگی آب شود. انواع بازدارنده‌ها شامل فسفات‌ها، سیلیکات‌ها، نیتریت‌ها و ترکیبات آمینی هستند.
نحوه عملکرد: این مواد یا با تشکیل لایه‌ای محافظ مانع تماس آب و فلز می‌شوند یا با تغییر شرایط شیمیایی محیط خوردگی را کاهش می‌دهند.
کاربرد: در شبکه‌های توزیع آب، سیستم‌های گرمایشی و بویلرها برای حفاظت از تجهیزات.

از این مواد می توان به موارد زیر اشاره کرد :

• فسفات‌ها (Phosphates): مثل تری‌سدیم فسفات برای پوشش‌دهی سطح فلزات
• نیتریت سدیم (Sodium Nitrite): برای جلوگیری از خوردگی در سیستم‌های بسته
• سیلیکات‌ها (Sodium Silicate): ایجاد لایه محافظ روی سطوح فلزی
• آمین‌ها (Amines): ترکیبات آلی برای کنترل خوردگی بویلر و خطوط انتقال

 

 

مواد کنترل pH (pH Adjusters)

pH آب تأثیر زیادی روی کارایی مواد شیمیایی، خوردگی و رسوب‌گذاری دارد. برای تنظیم pH از مواد اسیدی (مثل اسید سولفوریک، اسید هیدروکلریک) یا قلیایی (مثل هیدروکسید سدیم، کربنات سدیم) استفاده می‌شود.
کاربرد: بهینه‌سازی عملکرد منعقدکننده‌ها، ضدعفونی‌کننده‌ها و جلوگیری از خوردگی یا رسوب در تجهیزات.
ویژگی: تنظیم دقیق pH برای رسیدن به شرایط بهینه تصفیه ضروری است.

 

 

رزین‌های تبادل یونی (Ion Exchange Resins)

رزین‌ها پلیمرهای متخلخل با گروه‌های فعال هستند که می‌توانند یون‌های نامطلوب را از آب گرفته و یون‌های مناسب را جایگزین کنند.
کاربرد: سختی‌گیری آب (حذف کلسیم و منیزیم)، حذف فلزات سنگین، نیترات، آمونیاک و سایر آلاینده‌ها.
ویژگی: قابلیت احیا با مواد شیمیایی (مثل سدیم کلرید) برای استفاده مجدد.