تشمل المواد الكيميائية شائعة الاستخدام في معالجة مياه الصرف الصحي بشكل رئيسي خمس فئات: منظمات الأحماض والقاعدة، ومواد الندف/التخثر، وعوامل الأكسدة والاختزال، والعوامل الوظيفية (مثل عوامل إزالة الفوسفور، وعوامل إزالة نيتروجين الأمونيا، وما إلى ذلك) والعوامل المساعدة. ومن خلال التفاعلات الفيزيائية والكيميائية، تتم إزالة الملوثات وتصريف جودة المياه أو إعادة استخدامها بما يتوافق مع المعايير.
1. منظمات الأحماض والقواعد الحمضية
يُستخدم لضبط قيمة الأس الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي إلى النطاق المحايد (pH6-9) لضمان تأثير المعالجة اللاحق:
1.1. الأحماض: حمض الكبريتيك، حمض الهيدروكلوريك، حمض الأكساليك (معالجة مياه الصرف عالية القلوية مثل مياه الصرف الصحي للطباعة والصباغة)
1.2 القلويات: هيدروكسيد الصوديوم (الصودا الكاوية)، الجير (تحييد مياه الصرف الحمضية مثل مياه الصرف الصحي الحمضية مثل مياه الصرف الصحي للطلاء الكهربائي، والإزالة المتزامنة للمعادن الثقيلة، إلخ)، وتستخدم عادةً لتحييد مياه الصرف الصحي الحمضية، مثل مياه الصرف الصحي للطلاء الكهربائي، ومياه الصرف الصحي الصيدلانية، إلخ.
2. مواد الندف والتخثر
2.1 غالبًا ما تشير مواد التلبد في معالجة مياه الصرف الصحي إلى بولي أكريلاميد (PAM)، وهو بوليمر عالي الجزيئات قابل للذوبان في الماء وغير قابل للذوبان في معظم المذيبات العضوية. لديه تلبد جيد ويمكنه تقليل مقاومة الاحتكاك بين السوائل. وهو ينقسم إلى ثلاثة أنواع: بولي أكريلاميد أنيوني وبولي أكريلاميد كاتيوني وبولي أكريلاميد غير أيوني.
2.1.1.1 النوع الأنيوني: مياه الصرف عالية التعكر (غسيل الرمال، مياه الصرف الصحي الخاصة بالتعدين);
2.1.2 النوع الموجبة: تجفيف الحمأة (مياه الصرف الصحي البلدية);
2.1.3 النوع غير الأيوني: مياه الصرف الصحي الحمضية أو المحتوية على أيونات فلزية.
2.2 مخثرات التخثر:
2.2.1 تشير مواد التخثر في معالجة مياه الصرف الصحي بشكل أساسي إلى كلوريد متعدد الألومنيوم (PAC): المعروف باسم كلوريد الألومنيوم الأساسي، كلوريد متعدد الألومنيوم، كلوريد هيدروكسي الألومنيوم، كلوريد الألومنيوم الهيدروكسي، PAC، إلخ. وهو عبارة عن مادة تخثر بوليمرية غير عضوية عالية الكفاءة تنتج عن طريق تأثير سد أيونات الهيدروكسيد وبلمرة الأنيونات متعددة التكافؤ. بالمقارنة مع مواد التخثر التقليدية، يتميز PAC بخصائص ملحوظة تتمثل في سرعة تكوين الكتلة، وسرعة الترسيب السريع، ونطاق الأس الهيدروجيني الواسع، وانخفاض التآكل في معدات خطوط الأنابيب.
2.2.2 كبريتات الألومنيوم: مسحوق صلب يكون حمضيًا عند إذابته في الماء. وله قابلية ذوبان منخفضة، ويظهر المحلول تفاعلاً حمضياً. وهو منخفض التكلفة ولكنه ضعيف التأثير في درجات الحرارة المنخفضة. وباعتبارها مادة تخثر مهمة، يمكن لكبريتات الألومنيوم أن تساعد المواد العالقة والجسيمات الغروية في عملية معالجة المياه على التكثيف في تكتلات أكبر، مما يسهل الترسيب والترشيح. ويمكنها إزالة المواد العكرة في الماء بفعالية وتحسين نقاء الماء.
2.2.3 كلوريد الحديديك: مادة عالية الكفاءة تعمل على التكثيف وهي مادة عالية الكفاءة قابلة للذوبان في الماء بسهولة لتكوين محلول حمضي. ويمكنه تكثيف جزيئات الشوائب العالقة في مياه الصرف الصحي بسرعة، وبالتالي تبسيط خطوات الترسيب والترشيح اللاحقة، وهو مناسب لمجموعة متنوعة من معالجة مياه الصرف الصحي.
3 عامل الأكسدة والاختزال: يعمل على تحلل المواد العضوية أو تحويل أشكال الملوثات
3.1 المؤكسد: يحلل المواد العضوية ويزيل اللون والرائحة من خلال تفاعلات الأكسدة. تشمل المؤكسدات الشائعة بيرو كبريتات الصوديوم (التعقيم، معدل إزالة ثاني أكسيد الكربون 40%-60%)، بيروكسيد الهيدروجين (عملية فينتون لمعالجة المواد العضوية الحرارية). وتتمثل الوظائف الرئيسية في التطهير بالأكسدة وإزالة المواد العضوية وقتل الكائنات الحية الدقيقة، مع خصائص الكفاءة العالية وتوفير الطاقة وحماية البيئة.
3.2 عامل الاختزال: يزيل تفاعل الاختزال أيونات الفلزات الثقيلة (مثل Cr⁶⁺⁺، Hg²⁺) أو يحلل الملوثات المؤكسدة. تشمل عوامل الاختزال الشائعة ميتابيسلفيت الصوديوم (اختزال الكروم سداسي التكافؤ إلى كروم ثلاثي التكافؤ، وهي خطوة رئيسية في مياه الصرف الصحي للطلاء الكهربائي)، وكبريتيد الصوديوم، وثنائي كبريتيت الصوديوم. وله تأثير مختزل في الظروف الحمضية ويستخدم لمعالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الطلاء الكهربائي. على سبيل المثال، لمعالجة مياه الصرف الصحي للكروم سداسي التكافؤ، يمكن إضافة ميتابيسلفيت الصوديوم أولاً، وبعد اختزالها بالكامل، يمكن إضافة منتجات أخرى بعد تعديل القلويات، ثم يمكن إضافة كبريتيد الصوديوم لإزالة المعادن الثقيلة التي لم يتم ترسيبها بالكامل. هذا هو الدور المهم لميتابيسلفيت الصوديوم في معالجة مياه الصرف الصناعي.
4 العوامل الوظيفية والعوامل المساعدة
4.1 تزيل العوامل الوظيفية ملوثات محددة، بينما تمنع عوامل أخرى التحجيم وإزالة الرغوة والتنظيف. تشمل العوامل الوظيفية الشائعة في عمليات معالجة مياه الصرف الصحي مزيلات نيتروجين الأمونيا، ومزيلات الفوسفور، وعوامل التقاط المعادن الثقيلة، ومزيلات اللون، ومزيلات الرغوة، إلخ.
4.2 تستخدم العوامل المساعدة لمساعدة عمليات المعالجة الأخرى لتنقية جودة المياه بسرعة. وتشمل العوامل المساعدة الشائعة مثبطات الترسبات القشرية ومزيلات الاستحلاب وحامض الستريك.
