خواص و ویژگی ها

این ماده که یک منعقد کننده ی قوی به حساب می آید در طیف وسیعی از فرایند های تصفیه ی آب شهری و پساب ها ی صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. ترکیب فوق می تواند لجن کمی را در دامنه ی pH وسیع، حتی در دما های پایین تولید نماید.

  PAC مایع و جامد هر دو در فرآیندهای تصفیه آب به عنوان منعقد کننده و سایزینگ کاغذ مورد استفاده قرار می گیرند .

این ماده به صورت خالص در شرایط محیطی جامد است ، و فرم مایع آن عبارت است از مخلوط آن در آب که دارای 30-60% PAC و مابقی آب است .

از آنجایی که این پلیمر هم در تصفیه آب آشامیدنی و هم در تصفیه انواع پساب های صنعتی می تواند مورد استفاده قرار بگیرد، در گریدهای خوراکی (برای آب آشامیدنی) و گرید صنعتی (جهت تصفیه پساب های صنایعی مانند رنگرزی ، چرم سازی، تولید کاغذ و ..) تولید می شود.

فرایند تولید
محصل فوق از واکنش شیمیایی بین پودر آلومینا هیدرات و اسید کلریدریک در دما و فشار معین اتفاق می افتد . مقدار مشخصی از اسید کلریدریک با غلظت 30-32 % وزنی با مقدار معینی از آلومینیوم هیدروکسید به وسیله یک همزن با یکدیگر مخلوط می شوند . جریان خروجی از میکسر به داخل راکتور وارد می شود ، واکنش در داخل راکتور تحت تاثیر همزن ، دما و فشار است .

پس از کامل شدن واکنش ، محصولات به سمت محفظه رقیق سازی فرستاده می شوند و  Al(OH)3  واکنش نداده با استفاده از فیلتراسیون از محصول جدا می گردد . محصول فیلتر شده به داخل تانک فرمولاسیون فرستاده می شود که در آنجا مواد شیمیایی و آب به محصول اضافه شده و سپس توسط همزن مخلوط می شوند . برای تنظیم غلظت Al(OH)3 از آب استفاده شده و سپس محصول نهایی به تانک های ذخیره فرستاده می شود .

کاربردها : 
عمده ترین کاربردهای این ماده را می توان در موارد زیر بیان کرد :

• تصفیه آب آشامیدنی
• حذف آلاینده ها در پساب های صنعتی و شیمیایی
• تصفیه آب استخرها
• به عنوان افزودنی در صنعت تولید کاغذ

در ادامه به کارکرد و نحوه عملکرد PAC در تصفیه آب و صنعت کاغذ پرداخته شده است :

تصفیه آب
انعقاد ، لخته سازی ، فیلتراسیون و ضد عفونی کردن فرآیندهای اصلی مورد استفاده در تصفیه آب خصوصا در ایران هستند . فرآیندهای انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب برای جداسازی جامد – مایع مورد استفاده قرار می گیرند و در صورت استفاده موثر می توانند مقدار تمامی مواد آلی و غیرآلی معلق در آب را به زیر حد استاندارد برسانند .

کلوئیدها ذرات کوچک معلقی هستند که به دلیل وزن سبک و پایداری که دارند به صورت طبیعی از آب جدا نمی شوند. این ذارت می توانند باعث کدر شدن آب شوند و از آن دسته می توان به مواد معدنی مانند خاک رس ، لجن ، ویروس ها و باکتری ها و همچنین برخی مواد آلی مانند آزبست ، سیلیکات و ذرات رادیواکتیو اشاره کرد .

از آنجایی که کدورت موجود در آب می تواند ناشی از عوامل مختلفی مانند عوامل بیماری زا و مضر برای سلامتی انسان باشد ، حذف این ذرات از اهمیت ویژه ای برخوردار است . نمک های Al مانند پلی آلومینیوم کلراید و آلوم رایج ترین منعقد کننده های (کواگولانت ها) مصرفی در ایران و اکثر کشورهای جهان برای حذف کدورت از آب آشامیدنی هستند . اثر گذاری بالا ، در دسترس بودن و قیمت نسبی پایین باعث شده اند که استفاده از این نمک ها بسیار رایج شود .

این ماده برای جداسازی ذرات جامد موجود در آب های قابل شرب و برای لخته سازی پساب های صنعتی استفاده می شود. همچنین به دلیل دارا بودن کلر در فرمولاسیون این ماده، محصول فوق از خاصیت ضد باکتریایی بالایی برخوردار خواهد بود و می توان از آن در طیف وسیعی از pH استفاده نمود.

گرید ها
گریدهای تجاری PAC بر اساس درجه بازی شدن مشخص می شوند ، یعنی غلظت گروه های هیدروکسیل (OH) نسبت به یون های آلومینیوم. این محصولات می توانند در محدوده 5% -65% بازی باشند. به عنوان یک قاعده کلی هرچه قدرت بازی بالاتر باشد ، درصد پلیمر بیشتری وجود دارد و بنابراین دانسیته بار کاتیونی و بازده بالاتر می رود. محصولاتی که بیشتر بازی هستند درصد Al کمتری دارند اما کارایی بیشتری در شفاف سازی آب دارند ( حذف کدورت و جامدات معلق).

کمتر بودن Al در محصول به کاهش میزان آلومینیوم موجود در آب شستشو می شود ، از این رو میزان باقی مانده این عنصر کمینه خواهد شد.

کاغذ سازی
استفاده از محصول فوق در کاغذسازی به فرآیندهای سایزینگ (Sizing)، ریتنشن (Retention) ، حذف آلاینده های آنیونی و تصفیه آب های آشامیدنی ، برگشتی و پساب مربوط می شود .

در سایزینگ میزان قدرت جذب آب توسط مولکول سلولز تعیین می شود ( این خاصیت برای تعیین کیفیت کاغذ در مورد جذب جوهر و چاپ بسیار مهم است) و یکی از مواد مورد استفاده در آن علاوه بر رزین ها Polyaluminum chloride است .

ریتنشن که نگهدارنده نیز نامیده می شود ، اصطلاحی است که به فرآیند جداسازی آب از سلولز برای تشکیل صفحات کاغذی اطلاق می شود . این فرآیند یکی از مهمترین عوامل کنترل کننده در تولید کاغذ است که باعث می شود میزان الیاف و پرکننده ها در پساب کنترل شوند . برای افزایش ریتنشن الیفاف و پرکن ها ، نمک های Al ، سدیم آلومینات و PAC استفاده می شوند . نمک های Al باعث افزایش کارایی دیگر مواد شیمیایی موجود در فرآیند شده و آلاینده های آنیونی ناخواسته را نیز حذف می کنند.