مواد شیمیایی اصلی تصفیه فاضلاب نقش مهمی در حذف ناخالصی ها و سموم از فاضلاب ایفا می کنند و از دفع ایمن یا استفاده مجدد آن اطمینان حاصل می کنند. این مواد شیمیایی در طول فرآیند تصفیه برای افزایش کارایی روش های مختلف تصفیه اضافه می شوند. اثربخشی این مواد شیمیایی به عواملی مانند ماهیت و غلظت آلاینده ها و همچنین نتیجه نهایی مطلوب فرآیند تصفیه بستگی دارد.
کواگولانت ها یا منعقد کننده ها
یکی از مواد شیمیایی اولیه مورد استفاده در تصفیه فاضلاب، کواگولانت ها یا منعقد کننده ها هستند. منعقد کننده ها به حذف مواد جامد معلق و ذرات کلوئیدی از آب کمک می کنند. منعقد کننده های رایج شامل سولفات آلومینیوم (آلوم)، کلرید آهن و کلرید پلی آلومینیوم (PAC) هستند. این مواد شیمیایی با خنثی کردن بار الکتریکی ذرات و تشکیل ذرات بزرگتر که می توانند به راحتی ته نشین شوند، عمل می کنند.
فلوکولانت ها
برای کمک به فرآیند انعقاد، فلوکولانت ها نیز به فاضلاب اضافه می شوند. فلوکولانت ها باعث تجمع ذرات ریز در توده های بزرگتر می شوند و به حذف آنها از آب کمک می کنند. پلیمرهایی مانند پلی آکریل آمید به دلیل کارایی بالا و مقرون به صرفه بودن به طور گسترده ای به عنوان لخته ساز در تصفیه فاضلاب استفاده می شود.
کربن فعال
برای حذف ترکیبات آلی محلول، در درجه اول مواد آلی طبیعی (NOM)، معمولاً از کربن فعال استفاده می شود. کربن فعال دارای سطح وسیعی است که آن را قادر می سازد آلاینده ها را از طریق فرآیندی به نام جذب جذب کند. به ویژه در حذف آلاینده های آلی مانند آفت کش ها، داروها و برخی مواد شیمیایی صنعتی از فاضلاب موثر است.
ضد عفونی کننده ها
گروه مهم دیگری از مواد شیمیایی مورد استفاده در تصفیه فاضلاب، ضدعفونی کننده ها هستند. مواد ضدعفونی کننده برای از بین بردن یا غیرفعال کردن میکروارگانیسم های بیماری زا موجود در آب اضافه می شوند. متداول ترین ضدعفونی کننده های مورد استفاده ترکیبات مبتنی بر کلر مانند هیپوکلریت سدیم و گاز کلر هستند. کلر در برابر باکتری ها و ویروس ها بسیار موثر است، اما می تواند با مواد آلی موجود در آب واکنش داده و محصولات جانبی ضد عفونی را تشکیل دهد که برخی از آنها ممکن است برای سلامتی انسان مضر باشند. بنابراین، روش های جایگزین ضد عفونی، مانند اشعه ماوراء بنفش (UV) و ازن، نیز به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرند.
بافر pH
تنظیم pH یکی دیگر از جنبه های مهم تصفیه فاضلاب است و با استفاده از مواد شیمیایی به نام اصلاح کننده یا بافر pH به دست می آید. این مواد شیمیایی برای تنظیم pH در محدوده بهینه برای فرآیندهای مختلف تصفیه اضافه می شوند. به عنوان مثال، آهک (هیدروکسید کلسیم) یا خاکستر سودا (کربنات سدیم) ممکن است برای افزایش pH اضافه شود، در حالی که اسید سولفوریک یا اسید هیدروکلریک ممکن است برای کاهش آن اضافه شود. تنظیم صحیح pH اثربخشی انعقاد/لخته سازی، گندزدایی و سایر فرآیندهای درمان را تضمین می کند.
رسوب دهنده ها
علاوه بر این، فسفر یک آلاینده رایج در فاضلاب است و حذف آن برای جلوگیری از اوتروفیکاسیون در آب‌های طبیعی ضروری است. فسفر را می توان با استفاده از مواد شیمیایی به نام رسوب کننده که با فسفر محلول واکنش نشان می دهد و ترکیبات نامحلولی تشکیل می دهد که با ته نشینی یا فیلتراسیون حذف می شوند، حذف می شود. نمک های آلومینیوم، مانند کلرید آلومینیوم یا سولفات آلومینیوم، معمولاً به عنوان رسوب کننده استفاده می شوند.
ضد کف یا آنتی فوم
در نهایت، گاهی اوقات بازدارنده‌های خوردگی و عوامل ضد کف برای جلوگیری از آسیب به تجهیزات و کنترل تشکیل کف در طول فرآیندهای تصفیه به فاضلاب اضافه می‌شوند. بازدارنده‌های خوردگی می‌توانند خواص خورندگی فاضلاب را کاهش داده و از زیرساخت‌ها محافظت کنند، در حالی که عوامل ضد کف از ایجاد کف بیش از حد جلوگیری می‌کنند که می‌تواند با کارایی تصفیه تداخل داشته باشد و به زمان و منابع اضافی برای حذف نیاز دارد.
در نتیجه، مواد شیمیایی اصلی تصفیه فاضلاب نقش حیاتی در تصفیه موثر فاضلاب دارند. منعقد کننده‌ها، لخته‌سازها، کربن فعال، ضدعفونی‌کننده‌ها، اصلاح‌کننده‌های pH، رسوب‌دهنده‌ها، بازدارنده‌های خوردگی، و عوامل ضد کف همگی برای فرآیندهای مختلف تصفیه ضروری هستند. این مواد شیمیایی به حذف آلاینده‌های مختلف کمک می‌کنند، از دفع ایمن یا استفاده مجدد از فاضلاب اطمینان می‌دهند و در عین حال اثرات منفی زیست‌محیطی را به حداقل می‌رسانند. تحقیقات و پیشرفت های در حال انجام در تصفیه شیمیایی برای افزایش کارایی و پایداری فرآیندهای تصفیه فاضلاب ادامه خواهد داشت.
