Pıhtılaştırma Tankı Nedir? Çalışma Prensibi, Tasarım ve Uygulamalar
Pıhtılaştırma tankı (koagülasyon tankı veya hızlı karıştırma tankı olarak da adlandırılır), belediye su arıtma ve endüstriyel atık su arıtma tesislerinde kullanılan özel bir reaksiyon kabıdır. Ana görevi, alüminyum sülfat (şap) veya polialüminyum klorür (PAC) gibi pıhtılaştırıcı kimyasalları ham suya hızla karıştırarak askıdaki kolloidal parçacıkları dengesizleştirmektir.
Ham suda, mikroskobik askıda katılar, organik maddeler ve bakteriler negatif yüzey yükü taşır (Zeta potansiyeli olarak ölçülür). Benzer yükler birbirini ittiği için bu ince parçacıklar kalıcı olarak askıda kalır ve kendi başlarına çökelmeyi reddeder. Bir pıhtılaştırma tankı, yoğun ve yüksek hızlı karıştırma altında pozitif yüklü metal tuzları ekleyerek bu yüzey yüklerini nötralize eder ve parçacıkların mikroskobik "mikro-floklar" halinde bir araya toplanmasını sağlar.
Bir Pıhtılaştırma Tankı Nasıl Çalışır: 4 Aşamalı Reaksiyon
Pıhtılaşma, saniyeler içinde gerçekleşen hızlı bir kimyasal reaksiyondur. Tankın fiziksel tasarımı, kimyasal pıhtılaştırıcının suda parçalanmadan önce eşit şekilde dağılması için ani karıştırmaya (yüksek kesme kuvveti) dayanır.
1.Kimyasal Enjeksiyon:Süre: 0 - 5 saniye。
Pıhtılaştırıcılar (örneğin, Şap Al2(SO4)3, Demir Klorür FeCl3 veya PAC) doğrudan ham su akışına, tank girişinde veya yüksek hızlı pervanenin hemen üzerinde dozlanır.
2.Flash High-Shear Mixing:Tutma süresi: 30 - 60 saniye。
Yüksek hızlı mekanik karıştırıcı, yüksek kesme seviyelerinde çalışarak 700 s-1 ile 1000 s-1 arasında hız gradyanı (G-değeri) oluşturan yoğun türbülans yaratır.
3.Yük Nötralizasyonu:Mikrosaniye ölçeğinde。
Pozitif yüklü üç değerlikli metal iyonları (Al3+ veya Fe3+), negatif yüklü kolloidal parçacıkları çevreleyen çift tabakayı hızla sıkıştırarak elektrik yükünü (Zeta potansiyeli) sıfıra yaklaştırır.
4.Mikro-Flok Oluşumu ve Çıkış: Hemen boşaltma.
Neytrallaşmış hissəciklər toqquşaraq sancaq başı ölçüsündə mikro-floklar əmələ gətirir. Su dərhal sonrakı flokulyasiya çəninə daşaraq aşağı sürətli yumşaq qarışdırma üçün axır.
Koagulyasiya, Flokulyasiya və Çökmə Çənləri
Suyun təmizlənməsi ardıcıl işləyən üç fərqli proses blokuna əsaslanır. Qarışdırma intensivliyi və saxlanma müddətləri onlar arasında əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir:
Özellik / Metrik | Pıhtılaştırma Tankı | Yumaklaştırma Tankı | Çökeltme / Durultma Tankı |
Birincil Amaç | Partikül yüklerini nötralize et | Mikro flokları ağır makro floklara dönüştür | Flokların temiz sudan yerçekimi ile ayrıştırılması |
Karıştırma Hızı | Hızlı / Yüksek Kesme (100 - 300 RPM) | Yavaş / Düşük Kesme (10 - 30 RPM) | Statik / Durgun (Sıfır karıştırma) |
Hız Gradyanı (G) | Yüksek (700 - 1000 s-1) | Düşük (20 - 70 s-1) | 0 s-1 |
Tutma Süresi | 30 ila 60 saniye | 15 ila 30 dakika | 2 ila 4 saat |
Anahtar Kimyasallar | Koagülanlar (Alum, PAC, FeCl3) | Koagülan yardımcıları / Polimerler (PAM) | Flokülant çamur yatakları / Çöktürme plakaları |
Anahtar Yapısal ve Mühendislik Bileşenleri
Kimyəvi maddənin vahid şəkildə yayılmasını təmin etmək və aqressiv turşulu laxtalanma maddələrindən qorunmaq üçün yaxşı mühəndis işlənmiş laxtalanma çəni aşağıdakıları əhatə edir:
1. Korroziyaya Davamlı Çən Gövdəsi: Şüşə ilə örtülmüş poladdan (GFS), 316 paslanmayan poladdan, yüksək sıxlıqlı polietilendən (HDPE) və ya ağır yük epoksi örtükləri ilə örtülmüş karbon poladdan hazırlanmış, turşulu kimyəvi maddələrə (pH 2-4) davamlıdır.
2. Yüksək Effektivlikli Sürətli Qarışdırıcı: Vahid həcmə yüksək güc girişi təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuş yüksək sürətli eksenel və ya radial turbin çarxları.
3. Qarışma Əleyhinə Bafflelar: Mayenin fırlanmasının qarşısını almaq, fırlanma hərəkətini vahid şaquli turbulentliyə çevirmək üçün daxili divarlar boyunca quraşdırılmış şaquli bafflelar.
4. pH va Dozalash Boshqaruvi Avtomatizatsiyasi: Optimal pH oralig'ini (odatda alum reaksiyalari uchun pH 5.5 - 7.5) saqlash uchun integratsiyalangan onlayn pH sensorlari va dozalash nasoslari.
Asosiy Sanoat Qo'llanmalari
● Shahar Suvini Tozalash: Filtrlashdan oldin to'xtatilgan loy, gil, sirt suv o'tlari va organik prekursorlarni olib tashlaydi.
● To'qimachilik va Bo'yash Oqava Suvlari: Eritilgan bo'yoq zarralarini neytrallashtiradi va kuchli rang loyqaligini olib tashlaydi.
● Oziq-ovqat va Ichimliklar Oqava Suvlari: To'xtatilgan yog'lar, moylar, oqsillar va organik qattiq moddalarni cho'ktiradi.
● Elektrokaplama va Og'ir Metallarni Olib Tashlash: Eritilgan og'ir metallarni erimaydigan gidroksid cho'kmalariga aylantiradi.
Tez-tez Beriladigan Savollar (FAQ)
1-savol: Nima uchun koagulyatsion idishda yuqori tezlikdagi "flash" aralashtirish zarur?
Cevap: Koagülanlar suya eklendiğinde saniyenin çok küçük bir kısmı içinde kimyasal hidrolize uğrar. Yüksek hızlı karıştırma (G-değeri 700-1000 s-1), kısa ömürlü hidroliz ara ürünleri dağılmadan önce kimyasalın tüm su hacmi boyunca eşit şekilde dağılmasını sağlar.
S2: Ham su koagülasyon tankında çok uzun süre kalırsa ne olur?
Cevap: Aşırı karıştırma veya aşırı bekleme süreleri, aşırı hidrolik kesme kuvveti nedeniyle yeni oluşan mikro-flokları parçalar. Koagülasyon tankları, kesme bozulmasını önlemek için kısa bekleme süreleri (30-60 saniye) sağlayacak şekilde kasıtlı olarak küçük boyutlandırılır.
S3: Bir koagülasyon tankı için ideal pH aralığı nedir?
Cavab: Optimal pH istifadə olunan koagulyanta bağlıdır. Alüminium sulfat (alum) pH 5.5 ilə 7.5 arasında ən yaxşı işləyir, polialüminium xlorid (PAC) pH 5.0 ilə 9.0 arasında daha geniş diapazonda effektiv fəaliyyət göstərir, dəmir duzları isə pH 4.5 ilə 11.0 arasında yaxşı işləyir.
S4: Hansı çən materialları koagulyant kimyəvi maddələrə ən yaxşı davam gətirir?
Cevap: Ferrik klorür ve şap gibi asidik pıhtılaştırıcılar, ham karbon çeliğine karşı aşındırıcıdır. Uzun vadeli korozyon direnci ve yapısal dayanıklılık için cam-çelik kaplama (GFS), 316L paslanmaz çelik, FRP (fiberglas takviyeli plastik) ve epoksi kaplı çelik tercih edilen seçeneklerdir.