Pentru clarificarea completă a apei care conține substanțe dispersate coloid, este necesară mărirea particulelor, care se obține prin coagularea lor.
Coagularea este procesul tehnologic de tratare a apei cu reactivi, care se termină cu coagularea impurităților sale coloidale.
Coagularea este un proces fizico-chimică a adeziunii particulelor coloidale și formarea flocoanelor grosiere și precipitate scos din apă în filtrele de precipitare sau filtrare illuminators Decoloranți. Reactivii utilizați pentru coagulare se numesc coagulanți. și agenți chimici care determină coagularea impurităților coloidale ale apei, - coagulante.
Pentru a implementa procesul de coagulare, se folosesc următorii reactivi:
o acid feros oxic feros FeSO4,
o FeCl de fier feros.
Pentru o îndepărtare mai completă a substanțelor organice, uneori trebuie să recurgem la tratarea suplimentară a apei cu clor sau cu un agent de oxidare care distruge substanțele organice. Cel mai frecvent utilizat pentru coagulare a fost sulfatul de amoniu, dar utilizarea sa este limitată la pH-ul apei tratate de 6,5-7,5. Intr-un mediu mai alcalin datorită proprietăților amfoter aluminat de sodiu din aluminiu este format, astfel încât atunci când varuire este utilizat ca oxidul de fier sau sulfatul de coagulant clorura ferică, fluctuația admisibilă a intervalului de pH 4-10. Când adaugă în apă, reacție de sulfat de aluminiu are loc cu formarea de hidroxizi slab solubile de aluminiu, care promovează adeziunea particulelor coloidale și apariția unui volum mare de apă în suspensie. Prezența bicarbonaturilor în apa inițială conduce la o reacție, care în cazul general poate fi exprimată prin ecuația:
Figura 2.1 - Schema de formare a fulgilor de coagulare:
1 - particule de impurități dispersate grosier (PIB); 2 - particule de hidroxid; 3 - materie organică; 4 - poduri "lipite"; 5 - benzi umplute cu apă.
Practica de tratare a apei în centrale electrice și de alimentare cu apă municipale folosesc una dintre variante de coagulare asociat cu intrarea în reactivi naturale de apă numite coagulanți și formând o nouă dispersie a particulelor cu semnul taxei, o sarcină opusă celei coloizi apelor naturale (de obicei încărcate negativ). În acest caz, coagularea reciprocă a unor coloizi încărcați, spre deosebire de coloizi, are loc când interacționează cu suprafețele destabilizate ale suprafeței, numită heterocoagulare. Ulterior mikrohlopya concatenate captarea solidelor în suspensie și apă pentru a forma o structură de coagulare sub formă de fulgi (floculare) de 0,5-3 mm în dimensiune (Fig. 2.1). Macrofaza este apoi eliberată din apă în aparatul de coagulare - clarificatoare și apoi în încărcarea poroasă a filtrelor de clarificare.
Procesul de coagulare necesită pentru finalizarea acestuia o anumită perioadă de timp (4-5 minute). Fulgi, inițial invizibili, se combină treptat în complexe mari, provocând turbiditatea apei. Apoi se formează fulgi mai largi, care captează impurități dispersate și apă. Regimul debitului de apă influențează formarea fulgilor. Poate chiar să distrugă fulgii formați, astfel încât viteza apei în zona de formare și așezare a fulgilor să nu fie mai mare de 1,5 mm / s. Principalii factori care determină cursul procesului de coagulare includ următoarele.
1. Regimul temperaturii. încălzirea apei coagulat la o temperatură de 30-40 ° C și agitarea se produce particule mai frecvente și severe coliziune coagulante, ceea ce duce la coalescența lor. Sunt permise fluctuații de temperatură de ± 1 ° C / oră. Variabilitatea perturbă stratul sedimentului suspendat, ceea ce duce la o creștere a turbidității apei limpezi (cel mai adesea încălzirea apei este automatizată).
3. Valoarea pH a mediului. Valoarea pH-ului afectează viteza și gradul de completare a hidrolizei coagulantului, precum și starea impurităților îndepărtate din apă. Când se coagulează cu sulfat de aluminiu, valoarea optimă a pH-ului. care este de asemenea stabilită experimental, este în intervalul 5,5-7,5. La pH <4,5 гидролиз сернокислого алюминия практически не происходит, гидроксид алюминия не образуется, а введенный в воду коагулянт остается в растворе в виде ионов А1 3 + и S04 2 - .
Coagularea rea este tipică pentru apele contaminate cu efluenți industriali sau de rețea. În acest caz, uneori doza de coagulant trebuie crescută la 1,5 mg eq / l.
Coagularea apei se produce în dispozitive speciale - clarificatoare. Dispozitivul de clarificare oferă trei injecții de apă cu duze, dintre care fiecare poate fi oprită de o supapă de închidere. În partea inferioară a clarificatorului există o grătare orizontală, care contribuie la distribuirea uniformă a tulburelii în mediul de contact.