پلی آلومینیوم کلراید مناسب ترین و مقرون به صرفه ترین منعقدکننده در تصفیه صنایع لبنی

در بسیاری از آبهای سطحی انواع مختلفی از مواد معلق و کلوئیدی وجود دارد که جهت حذف آنها  در تصفیه خانه های آب باید از مواد منعقد کننده استفاده گردد. از جدیدترین مواد منعقد کننده در بازار پلی آلومینیوم کلراید یا همان پک صنعتی می باشد.با توجه به کدورت آبها در فصول مختلف از سال، بیشتر در زمان بارانی این کدورت با خاک رس افزایش می  یابد.در این میان برای تعیین دوز بهینه پلی آلومینیوم کلراید باید ازمایش انجام شود.به دلیل باقی ماندن آلومینیوم و مواد آلی در آب تصفیه شده باید از آبها آزمایش تعیین آلومینیوم  نیز انجام شود.

آبهای سطحی عموما محتوای انواع مختلفی از ناخالصی های کلوئیدی هستند که باعث کدورت و تیرگی رنگ می شوند.برای حذف کلوئید ها باید ذرات کلوئید باهم مجتمع و از نظر اندازه بزرگ شوند.به فرایند ناپایداری ذرات کلوئیدی انعقاد شیمیایی می گویند.سپس به ذرات ناپایدار شده در حالی که به آرامی به هم زده می شوند  زمان داده می شود  تا لخته ها ایجاد شوند و در نتیجه آب از حوضچه ته نشین شده رد می شود و مواد جامد لخته شده به وسیله ته نشینی حذف می شود.

امروزه استفاده و فروش پلی کلرید آلومینیوم در صنعت تصفیه آب و فاضلاب از اهمیت فراوانی برخوردار است زیرا این ماده دارای مزایایی نسبت به منعقد کننده های قدیمی می باشد که سبب شده هزینه های تصفیه آب را کاهش دهد. تولید پلی کلرید آلومینیوم به روش صنعتی از طریق کاهش فلزآلومینیوم و یا یکی از نمک ها این ماده نظیر کلرید آلومیونیوم یا سولفات آلومینیوم توسط اسید کلریدیک می باشد.پلـــي آلـــومينيــوم کلـــرايــد با فــرمـــول منعقد از نوعــي به [Al2(OH)6-xClxYH2O]Z  کننده ها گفته مي شود که قدرت و سرعت بالايي درجداسازی و استخراج ناخالصي های آب دارند.

با توجه به تولید روز افزون محصولات لبنی به خصوص پنیر بار آلودگی پساب این صنایع و تصفیه آن رو به افزایش می باشد. در فرآیند تولید، بیش از 10 لیتر فاضلاب تولید می‌شود. یکی از روش های تصفیه اینگونه از سیستم تصفیه  استفاده از پلی آلومینیوم کلراید  می باشد.در مطالعات انجام شده در  دانشکده علوم پزشکی زابل ،دانشکده بهداشت از فرایند انعقاد با منعقد کننده پلی الومینیوم کلراید درشرایط آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفت. با تغیر پارامترهای مهم موثر در این سیستم چون pH (2-12) و میزان دوز منعقد کننده (mg/l100-5) ، میزان کاهش پارامترهای کیفی همچون اکسیژن مورد نیاز شیمیایی(COD)، اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی(BOD)، کل ازت آلی و معدنی( TKN)، کل فسفر(TP) و کل جامدات محلول(TDS) (راندمان دستگاه) ، محاسبه شد.

نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که منعقد کننده پلی آلومینیوم کلراید (PAC) قادر به کاهش پارامترهای کیفی فاضلاب صنعت لبنیات به حد استاندارد تخلیه پساب می­باشد.  با توجه به سهولت دسترسی، راهبری آسان و کارآیی قابل قبول در تصفیه اینگونه فاضلابها می­تواند برای تصفیه فاضلاب صنایع لبنیاتی استفاده شود. روش های تصفیه فاضلاب  صنایع لبنی  می توان به روش های بیولوژیکی هوازی و بی هوازی  مانند لجن فعال ،برکه های بی هوازی و روش های دیگری اشاره کرد. اما هریک از این روش ها معایب و مشکلات بسیاری دارند. معایبی همچون مصرف بالای انرژی ،زمین وسیع، هزینه بالا می باشد.

از جمله منعقد کننده های مورد استفاده برای فاضلاب های لبنی می توان به آهن و آلومینیوم  آهک نام برد  که اخیرا  نوع جدیدی از مواد منعقد کننده تحت عنوان منعقدکننده های پلیمری معدنی  با نمکهای معمول آهن و الومینیوم تهیه شده اند. از برترین منعقدکننده ها ی پلیمری  معدنی نسبت به منعقدکننده های متداول  به مارایی مناسب در محدوده گسترده تری از PH  و کارایی بهتر در دماهای مختلف بویژه دمای پائین  اشاره نمود،  پلی آلومینیوم کلراید   (Polyaluminum chloride) یکی از مهمترین انواع IPF ها می باشد که نسبت به گونه های دیگر کاربرد بیشتری دارند .

با اضافه کردن این ماده به محلول ،هیدروکسید آلومینیوم  تشکیل می شود که در واقع  یک لخته ژلاتینی  به آهستگی در  ته نشین شده و مواد معلق حذف کرده و باعث کاهش مقدار آلاینده های موجود درفاضلاب محصولات لبنی می شود.طبق مطالعات و آزمایش های انجام شده  در کارخانه شیر مهتاج در شهر زاهدان در پایان  مدت ته نشینی  و بالا بردن راندمان  منعقد کننده در فرایند لخته سازی برای حذف پارامترهای هدف از قیبل  COD ، BOC، TP، TKN و TDS  تعیین PH   و دوز منعقد کننده پلی الومینیوم کلراید در فرایند انعقاد  بر میزان کدورت پساب نهایی مورد بررسی قرار میگیرد.

از طرفی pH منعقد کننده پلی آلومینیوم کلراید کمترین اثر را بر کاهش قلیاییت داشته و لذا در محلول‌هایی که دارای قلیاییت طبیعی پایین هستند، کارایی بالایی در انعقاد خواهد داشت.با توجه به یافته‌های این مطالعه می­توان نتیجه گرفت که پلی آلومینیوم کلراید می­تواند به عنوان یک گزینه مناسب برای پیش تصفیه فاضلاب لبنی مد نظر قرار گیرد.

مراجع

1. Heaven MW, Wild K, Verheyen V, Cruickshank A, Watkins M, Nash D. Seasonal and wastewater stream variation of trace organic compounds in a dairy processing plant aerobic bioreactor. Bioresource technology. 2011;102(17):7727-36.
2. Hajiabadi H, AlaviMoghadam SM, Hashemi SH. The Effect of Organic Loading Rate on Milk Wastewater Treatment Using Sequencing Batch Reactor (SBR). Water and Wastwwater. 2009;3.
3. Mehrdadi N, Zahedi A, Aghdam AM, Yasini AA. Application of Ultrasonic Wave Irradiation for Hydrolysis and Amortization of Ability of Biological Analysis of Organic Substances in Dairy Wastewater. Water and Wastwwater. 2010;2.
4. Kushwaha JP, Srivastava VC, Mall ID. Treatment of dairy wastewater by inorganic coagulants: Parametric and disposal studies. Water research. 2010;44(20):5867-74.
5. Tchamango S, Nanseu-Njiki CP, Ngameni E, Hadjiev D, Darchen A. Treatment of dairy effluents by electrocoagulation using aluminium electrodes. Science of the total environment. 2010;408(4):947-52.
6. Satyanarayan S, Satyanarayan S. Treatment of Food Processing Industry Wastewater by a Coagulation/Flocculation Process. International Journal of Chemical and Physical Sciences. 2013;2.
7. Hasani-Zonoozi M, Alavimoghaddam M, Arami M. Removal of CI Acid Blue 292 using polyaluminum chloride. J Color Sci Tech. 2008;2:87-94.
8. El-Naas MH, Al-Zuhair S, Alhaija MA. Reduction of COD in refinery wastewater through adsorption on date-pit activated carbon. Journal of hazardous materials. 2010;173(1):750-7.
9. Farizoglu B, Uzuner S. The investigation of dairy industry wastewater treatment in a biological high performance membrane system. Biochemical Engineering Journal. 2011;57:46-54.
10. Koprivanac N, Kusic H. Hazardous organic pollutants in colored wastewaters: Nova Science Publishers Hauppauge; 2009.
11. Chu W. Dye removal from textile dye wastewater using recycled alum sludge. Water Research. 2001;35(13):3147-52.
12. Zazouli MA, Taghavi M, Bazrafshan E. Influences of Solution Chemistry on Phenol Removal From Aqueous Environments by Electrocoagulation Process Using Aluminum Electrodes. Journal of Health Scope. 2012;1(2):66-70.
13. Ghanbari F, Mazaheri A, Mahdi pour F, Mir Shafieyan Sd, Moradi M, Sharifi Malek sara H. Evaluation of electrocoagulation processeffect in decolorization ofdying wastewater by using Al/Fe & Al/Cu electrodes. 2. 2014;20(5):716-25.
14. Zazouli MA, Taghavi M. Phenol Removal From Aqueous Solutions by Electrocoagulation Technology Using Iron Electrodes: Effect of Some Variables.  Proceeding of International Conference on Chemical and Material Engineering; Semarang
15. …