تم استخدام التخثر الفيزيائي، المعروف ببساطة باسم التخثر، على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي للنسيج لإزالة اللون. في كثير من الأحيان يمكن للتخثر إزالة اللون والوفاء بالمعايير التي حددها القانون أو الاتفاقية. التكنولوجيا بسيطة، وهناك مجموعة متنوعة من المنتجات في السوق لتحقيق هذا الهدف. تعتبر طرق التخثر مفيدة في تقليل كمية الصبغة في نفايات النسيج، ولكنها تزيل فقط جزءًا من الصبغة وتقلل من COD.
هناك على الأقل ثلاث مشاكل رئيسية تتعلق بالتخثر. الأول هو أن العملية يمكن أن تكون مكلفة. يدفع المستخدم ثمن المواد الكيميائية التي يكون غرضها الوحيد هو التخلص منها. تتم إضافة المواد الصلبة الناتجة إلى النفايات الصلبة لمصنع النسيج أو إلى مرافق معالجة النفايات البلدية. ثانيًا، الأصباغ ذات القابلية العالية للذوبان في الماء تقاوم التخثر وقد تتطلب المزيد من مادة التخثر لتحقيق إزالة معقولة للصبغة من النفايات السائلة. وبطبيعة الحال، يؤدي ذلك إلى زيادة تكلفة وعبء النفايات الصلبة، كما يكون له في بعض الأحيان تأثير ضار على أكسدة الأمونيا إلى نتريت ونترات (نترة) في محطة المعالجة البيولوجية.
ثالثاً، يتطلب توليد المخلفات الصلبة ضرورة إضافة وسيلة مناسبة لإزالة مخلفات الصبغة المتخثرة والتخلص منها إلى المخلفات الصلبة الأخرى الناتجة عن عمليات صباغة وتشطيب الأقمشة. على نحو متزايد، يتعرض المنظمون البيئيون لضغوط لتقليل حمل النفايات الصلبة، وأي عملية تضيف إلى حمل النفايات الصلبة تخلق صداعًا إضافيًا للمدير البيئي لمصنع النسيج. مقالة مراجعة كتبها هاو وآخرون. ناقش العدد الخامس من عام 1999 مجموعة واسعة من طرق إزالة الصبغة، بما في ذلك التخثر. كما ذكرنا، غالبًا ما يتم استخدام عملية التخثر جنبًا إلى جنب مع عمليات أخرى نظرًا لعدم قدرتها على إزالة بعض فئات الصبغة بشكل كامل. على سبيل المثال، يمكن دمج عملية التخثر مع الأكسدة باستخدام كاشف فنتون أو مع المعالجة المسبقة بالأوزون.
في العقد الماضي، استمرت الأبحاث المبلغ عنها حول التخثر لإزالة الصبغة بلا هوادة.
قام جاو وزملاؤه بتقييم مركب بوليمر سيليكات الألومنيوم باعتباره مادة تخثر لمعالجة المياه. اعتمادًا على كيفية إنتاج المركب، كانت نتائج التخثر أفضل ولكن الاستقرار كان أقل في أوقات التخزين الأطول. استخدم سانغي وبهاتاشاريا 7 مزيجًا من مسحوق الكربون المنشط وطين البنتونيت، جنبًا إلى جنب مع كلوريد البولي ألومنيوم (PALC) كمخثر لإزالة لون محاليل الأصباغ من الأصباغ المباشرة والخفيفة والأساسية. لم يعمل PALC على تعزيز إزالة الصبغة فحسب، بل شكّل أيضًا حمأة سريعة الترسيب يمكن استخدامها أيضًا لإزالة الصبغة.
قارن كيم وبارك إزالة الأصباغ المشتتة والمتفاعلة عن طريق التخثر الكيميائي مع أكسدة الفنتون . 8 أظهر عملهم أن الأصباغ المشتتة أسهل في إزالة اللون من الأصباغ التفاعلية بسبب انخفاض قابليتها للذوبان وانخفاض نسبة الأكسجين الكيميائي المذاب (SCOD) إلى إجمالي الطلب الكيميائي الكيميائي (TCOD). تتميز الأصباغ التفاعلية بقابلية ذوبان عالية وأكثر مقاومة للإزالة من المحلول. على العكس من ذلك، فهي بالتالي أكثر عرضة للتحلل بطرق الأكسدة.
التحقيق في إزالة الأصباغ التفاعلية من مياه الصرف الصحي الاصطناعية عن طريق مزيج من تخثر Al (III) مع امتصاص الكربون.
كانت الألوان CI Reactive Red 45 و CI Reactive Green 8. أدى الجمع بين المعالجات إلى إزالة اللونين بشكل كامل تقريبًا من المحاليل. وكانت الميزة الثانوية هي تكوين الحد الأدنى من الحمأة، مما أدى إلى خفض التكلفة الأولية وتكلفة إزالة النفايات الصلبة. قام Gao وYue 10 بتقييم كفاءة التخثر لسلسلة من كلوريدات سيليكات بولي الألومنيوم (PACS) بنسب مختلفة من OH/Al وOH.Al/Si. تم تحضيرها عن طريق البلمرة المشتركة والطرق المركبة. وتمت مقارنة النتائج مع كلوريد متعدد الالمنيوم (PAC) . كان لـ PACS المحضر بواسطة البلمرة المشتركة أفضل النتائج في التخثر وبأقل كمية من الألومنيوم المتبقي في مياه الصرف الصحي. ركز تقرير آخر لنفس المجموعة على توزيع جسيمات PACS وإمكانات زيتا وتأثيرها على أداء التخثر. تتناول ورقتان بحثيتان أخريان لفريق جاو أنواع الألومنيوم التي تم تشكيلها بطرق مختلفة. 11، 12
قام لي وتشوي 13 بتقييم الجمع بين الامتزاز والتخثر في إزالة الصبغتين التفاعليتين، البرتقالية 16 والأسود 5. كان الكربون المنشط الممتز عبارة عن مسحوق جوز الهند وتم استخدام كلوريد الألومنيوم كمخثر. وكان التخثر الذي يتبع الامتصاص أكثر فعالية من العكس. وكان استنتاجهم هو أن العملية المشتركة يمكن أن تقلل من كمية التخثر والامتصاص وبالتالي تنتج حمأة أقل. قام جو وآخرون 14 بإزالة لون تدفق الصبغة التفاعلية عالي التركيز باستخدام مزيج من الندف البوليمري ومخثر غير عضوي. وكانت الألوان التفاعلية الأربعة المستخدمة في النموذج هي الأسود 5 والأزرق 2 والأحمر 2 والأصفر 2. تم تصنيع البوليمر من السيانجوانيدين والفورمالدهيد وتطبيقه مع الشب أو ملح الحديد. لم يكن الملح المعدني وحده فعالا، ولكن مع إضافة البوليمر، أدت المعالجات المشتركة إلى كفاءة إزالة الصبغة بنسبة تصل إلى 60٪.
قام لي وآخرون 15 بتقييم غشاء ترشيح دقيق من الألياف المجوفة المغمورة مع مزيج من التخثر والامتزاز بواسطة الكربون المنشط في إزالة الأصباغ التفاعلية، البرتقالية 16 والأسود 5. في ظل الظروف المثالية، تمكنوا من إزالة 99% لـ Black 5 و80% لـ Black 5. البرتقالي 16. تم تقييم العملية المجمعة لتكون أفضل بكثير من العمليات الفردية في إزالة كلا اللونين. وخلصوا إلى أن هذه العملية تقلل من استخدام مواد التخثر والممتزات. قام Petzoid وSchwarz 16 بدراسة إزالة الصبغة عن طريق التلبد لنوعين من الحمأة وللأصباغ النقية باستخدام مجمعات متعددة الإلكتروليتات ومجمعات متعددة الخوافض للتوتر السطحي. شملت الأصباغ التي تم فحصها الحمض الأصفر 3 والأزرق الحمضي 74.
وخلصوا إلى أن الكتل الجديدة المكونة للجسيمات يمكن “هندستها” لإزالة الصبغة بالكامل على مدى تركيز واسع. اتبع ساراسو وآخرون 17 معالجة الأوزون لمياه الصرف الصناعي باستخدام معالجة Ca(OH)2 لإزالة جميع المركبات المتبقية بعد تطبيق الأوزون. ومع ذلك، تم تشكيل الأنيلين والكلور الأنيلين بعد خطوة التخثر، ربما بسبب البيئة الأساسية القوية.
باختصار، من المحتمل أن يستمر استخدام طريقة التخثر بالأملاح المعدنية وحدها. ومع ذلك، ونظرًا للقيود المفروضة على التخلص من الحمأة وكميات هذه المواد اللازمة لإزالة الأصباغ عالية الذوبان، يبدو أن الكهارل المتعددة الفريدة أو تركيبات التخثر المختلفة مع الأكسدة والتقنيات الفيزيائية والكيميائية أمر لا مفر منه على الأقل في تلك البلدان أو الولايات المتحدة الأمريكية حيث المعايير لديهم بيئة صارمة، ويجب استخدام العلاجات.