КОАГУЛИРОВАНИЕ

— один из наиболее распространенных методов очистки природных и сточных вод от вредных примесей. В основе его лежит коагуляция коллоидных и суспензир. загрязнений под действием коагулянтов и флокулянтов. Коагулирование включает в себя следующие операции и процессы: добавление к воде (дозирование) коагулянта (флокулянта), смешение его с водой (см. Смеситель реагентов), хлопьеобразование и отделение хлопьев коагулиров. частиц в осадок (см. Отстойник, Фильтр). Первые эксперименты по коагулированию воды были проведены в 1827, однако массовое применение коагулирования в технологии очистки воды началось в 80-х годах прошлого столетие. Малорастворимые продукты гидролиза коагулянтов, взаимодейстшуя с частицами загрязнений воды, снижают степень их агрегативной устойчивости и формируют вместе с ними коагуляц. структуры — хлопья. Сначала образуются микрохлопья (30—100мкм), затем хлопья (0,3—3 мм), различимые невооруженным глазом. Площадь поверхности твердого в-ва в хлопьях находится в пределах 200—600 м2/г, а степень структурно-механич. гидратации, т.е. отношения объема жидкой фазы к объему твердой, достигает тысячи единиц. Полнота выделения хлопьев коагулиров. взвеш. в-в в осадок зависит от свойств хлопьев, важнейшими из к-рых являются плотность, прочность и адсорбционная снособность. По данным эксперимент. исследований плотность составляет 1,01— 1,1 г/см3 в зависимости от содержаний ме-ханич. примесей в обрабатываемой воде м дозы коагулянта. Прочность хлопьев характеризуется предельным напряжением сдвига 3—20 мг/см . Хлопья способны адсорбировать и хемосорбирошть молекулы и макромолекулы минер, и органич. в-в. В частности, уд. сорбция гуминовых в-в, окрашивающих природную воду, на продуктах гидролиза алюминия может достигать 15 мг на 1 мг А1 . При этом 1 мг-экв/л А1(ОН)з снижает цветность воды на 30—100 град, платино-кобальтовой шкалы. Наряду с жидкой и твердой фазами хлопья коагулиров. взвеш. в-в содержат пузырьки газов {воздуха, углекислоты), способных резко уменьшить скорость их осаждения в отстойниках и осветлителях воды и даже вызвать флотацию природных и сточных вод.

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Надежный партнер для отопления дома

8(495)744-67-74

Все виды отопления дома:

газовое

дровяное

твердотопливное

автономное

водяное

дизельное

жидкотопливное

гравитационное

независимое

атмосферное

Важнейшим свойством хлопьев является их способность к тиксотропной обратимости, т.е. к самопроизвольному восстановлению после механич. разрушения, вызванного, напр., интенсивным перемешиванием воды. Однако по мере старения структуры, с развитием кристаллизац. процессов, тиксотропия постепенно утрачивается.

Различают в основном два механизма процессов, происходящих при очистке воды коагулянтами: нейтрализация заряда частиц загрязнений и их обволакивание. Первый характерен б.ч. для мутных вод, второй — для вод малой и средней мутности (менее 200 мг/л). Оптим. значения рН составляют в обоих случаях 5,5—7,5. Наилучшее обесцвечивание достигается в узкой области оптимума рН: для сернокислого алюминия — 4,5*— 6,2, для хлорного железа — 3,5—5. Оптим. условиям К. и формирования хорошо отделяющихся в осадок хлопьев соответствует оптим. доза коагулянта, зависящая от темп-ры воды, солевого состава, концентрации твердой фазы, наличия мешающих примесей и т.д.

Для интенсификации коагулирования воды, к-рое особенно необходимо как способ повышения ее качества на перегруж. очистных сооружениях, используют реагентные и безреа-гентные методы. К числу первых относится применение флокулянтов и за-мутнителей; к числу вторых — создание наиболее благоприятных условий перемешивания коагулянтов с водой (в т.ч. пневматич. перемешивания); подогрев воды; использование рацион, способов дозирования коагулянтов; рециркуляция осадка. При обработке коагулянтами маломутных вод процесс хлопьеобразования протекает вяло, а вода, выходящая из очистных сооружений, содержит в недопустимых кол-вах остаточные алюминий и железо. Хлопьеобразование можно интенсифицировать путем добавления к воде минер, замутнителей, частицы к-рых играют роль дополнит, центров хлопьеобразования, утяжеляют хлопья и повышают степень очистки воды за счет протекающих на их поверхности сорбц. процессов. Наиболее распространенные за-мутнители — глины, чаще всего бентонитовые и каолиновые. Иногда применяют тонкоизмельченный карбонат кальция, соли бария, магнетитовый порошок, ЧЗФГЬ1, цемент и др. замутнители. Хлор гидрофильные органич. соединения, облегчают условия протекания коагуляции. Особенно эффективно предварит. хлорирование при обработке цветных вод: наряду с экономией коагулянтов происходит частичное или полное удаление из воды вредных для здоровья тригалогенметанов — продуктов взаимодействия хлора с органич. компонента. Подбор наиболее рацион, способов дозирования коагулянтов основан на макс. использовании каталитических эффектов. В зависимости от качества исходной воды и вида коагулянта (флокулянта) может быть применен один из след. способов. Фракционированное, или дробное коагулирование когда потребное кол-ю коагулянта добавляют к воде не одной, а двумя-тремя последоват. порциями.Концентрированное К.,— когда все потребное кол-во коагулянта вводят лишь в часть обрабатываемой воды (с последующим смешением с основным потоком).Прерывистое, или периодиче-с к о е К., при к-ром происходит чередование периодов подачи в обрабатываемую воду норм, или увелич. доз коагулянта и полного прекращения К. Возможно сочетание перечисленных способов ввода коагулянта.