Una dintre cele mai utilizate metode de reducere a sedimentelor în apă este sedimentarea sub influența gravitației. Cu toate acestea, impuritățile responsabile pentru turbiditatea și cromaticitatea apelor naturale sunt de dimensiuni reduse, astfel încât precipitațiile lor sunt extrem de lente, deoarece forțele de difuzie prevalează asupra forțelor de gravitație. În plus, prezența impurităților coloidale complică și mai mult procesul de sedimentare. Pentru a accelera procesele de depunere, filtrare, flotare și creșterea eficienței lor au recurs la coagularea impurităților de apă.
Coagularea impurităților de apă este procesul de coagulare a particulelor coloidale și suspendate ale unui sistem de dispersie, care rezultă din interacțiunea și agregarea lor în agregate. Coagularea este un complex de interacțiuni chimice și fizice între particule coloidale încărcate negativ și cationi, adică reactivi chimici încărcați pozitiv. Folosește diferite forțe de repulsie și atracție, care asigură stabilitate sau, invers, instabilitatea unei suspensii coloidale, și anume:
- forțele de repulsie electrostatică;
- van der Waals;
- forța gravitației universale.
Coagularea destabilizează suspensia coloidală prin două mecanisme diferite:
- neutralizarea încărcării
Energia de agitare utilizată în procesul de purificare mărește numărul și frecvența acestor coliziuni de particule, sporind aglomerarea solidului și promovând flocularea.
- legarea chimică
Dintre cele două mecanisme implicate în procesul de coagulare, neutralizarea încărcării joacă un rol mult mai important decât legarea chimică. Aceste procese sunt completate prin separarea agregatelor de particule aglomerate din faza lichidă.
Cuvântul "coagulare" provine din latina "coagulare", adică "a se aduna împreună". Coagularea joacă un rol important în procesele de purificare a apei pentru a elimina particulele coloidale suspendate, care pot conferi gustului, culorii, mirosului sau turbidității neplăcute apă potabilă. Acest lucru se face prin adăugarea la reactanții chimici speciali (coagulanți) la apă netratată. Sub influența coagulanți sunt foarte mici, particule coloidale dispersate foarte legate între ele în mase mari (fulgi), care apoi pot fi îndepărtate prin metode de faze solide lichide, cum ar fi precipitarea, flotație și filtrare.
Alegerea corectă a dozei de coagulant este de o importanță capitală pentru coagularea impurităților de apă. O doză de coagulant este definită ca o cantitate de masă specifică dintr-un reactiv care este adăugat la o unitate de apă tratată. Doza de coagulant este măsurată în mg / l, g / m3.
O idee clară a efectului unei doze de coagulant asupra proceselor de clarificare și albire a apei este furnizată de curba de coagulare. Acesta poate fi împărțit în trei zone. În zona I la doze mici de coagulant, efectul de limpezire și decolorare a apei prin sedimentare sau filtrare este nesemnificativ. În zona II, o creștere a dozei de coagulant afectează brusc efectul de clarificare și decolorare a apei. Limita dintre zonele I și II se numește pragul de coagulare. În zona III, o creștere a dozei de coagulant nu îmbunătățește semnificativ efectul de clarificare și decolorare a apei. Curba este aproape paralelă cu abscisa. Limita dintre zonele II și III se numește doza optimă.
Atunci când impuritățile de coagulare a apei trebuie să fie de distribuție rapidă și uniformă a reactivilor în domeniul său de aplicare pentru a asigura un contact maxim al particulelor de impurități cu intermediarii de hidroliză coagulant (care există pentru o perioadă scurtă de timp), deoarece procesele de hidroliză a polimerizării și adsorbție au loc în decurs de 1 secundă.
Pentru a amesteca rapid și rapid reactanții cu apă, acestea trebuie introduse în zonele cu cea mai mare turbulență a fluxului în mai multe puncte ale secțiunii transversale. Amestecarea reactivului cu apa necesară pentru a furniza reagentoraspredeliteli (dispozitiv de intrare reactanți), pentru a asigura distribuirea uniformă a acestora rapidă în canalul de alimentare sau de conductă și mixerele, în cazul în care amestecarea intensivă ulterioară a reactivilor introduse în apa tratată. Se recomandă ca distribuitorii de reactivi să fie fabricați sub formă de sisteme tubulare perforate sau inserții în conductă, care sunt rezistențe locale. Pierderea capului în conductă atunci când instalați aceste dispozitive, respectiv, ia 0,1 ... 0,2 și 0,2. 0,3 m.
Perikineticheskaya (cinetică moleculară) de coagulare se termină atunci când particulele ajunge la o dimensiune de 1 ... 10 mm, care coincide în mod substanțial cu o perioadă de distribuție rapidă a coagulantului în apa tratată în amestecătoare. Amestecarea ineficientă duce la supra-consumul de coagulant și la o rată scăzută de aglomerare a impurităților de apă la o anumită doză de reactiv. Prin urmare, este necesar să se stabilească funcționarea optimă a amestecătoare, în care coagulantul ar veni în contact cu cel mai mare număr de particule de impurități de apă înainte de sfârșitul reacției de hidroliză și polimerizare.
Utilizarea floculantelor polimerice după destabilizarea suspensiei coloidale de către coagulanți face posibilă creșterea eficienței procesului de purificare. Datorita flocculants sale cu greutate moleculară foarte mare polimerice sunt extrem de eficient formează punți între mikrohlopyami care apar în timpul de coagulare, creând makrohlopya mai mari. Utilizarea după coagularea unor cantități foarte mici de floculant (0,01 - 0,5 mg / l) pentru a maximiza captarea particulelor accelerează formarea de flocoane și face fulgii mai dens și sedimentate rapid. Utilizarea floculantilor în acest scop, de asemenea, face posibilă limitarea dozei de coagulant la cantitatea minimă necesară pentru a destabiliza suspensia coloidală, deoarece nu necesită o cantitate excesivă de coagulant pentru a forma o suspensie care poate precipita.
Rezultatul procesului de coagulare este îndepărtarea contaminanților sub formă de sedimente insolubile sau nămol de flotă.
Trimiteți-le prietenilor: