Koagulasie van water verwys na die voorlopige fisiese en chemiese metodes van die suiwering daarvan. Die kern van die proses lê in die vergroting en neerslag van meganiese onsuiwerhede of geëmulsifiseerde stowwe. Hierdie tegnologie word in moderne afvalwater- en watersuiweringsaanlegte gebruik.
Fisiese fondasies
Koagulering van water, of met ander woorde die verheldering daarvan, is 'n proses waarin klein deeltjies in suspensie saamgevoeg word tot groter konglomerate. Deur hierdie prosedure uit te voer, kan jy fyn verspreide onsuiwerhede uit die vloeistof verwyder tydens die verdere afsakking, filtrasie of flotasie.
Om te verseker dat die deeltjies "aanmekaar vashou", is dit nodig om die kragte van wedersydse afstoting tussen hulle te oorkom, wat die stabiliteit van die kolloïdale oplossing verseker. Meestal het onsuiwerhede 'n swak negatiewe lading. Daarom, om water deur koagulasie te suiwer, word stowwe met teenoorgestelde ladings ingebring. As gevolg hiervan word deeltjies van suspensies elektries neutraal, verloor hul wedersydse afstotingskragte en begin aanmekaar vassit, en val dan uit.in die sediment.
Materiale gebruik
2 tipes chemiese reagense word as stollingsmiddels gebruik: anorganies en organies. Van die eerste groep stowwe is die algemeenste soute van aluminium, yster en mengsels daarvan; titaan-, magnesium- en sinksoute. Die tweede groep sluit poli-elektroliete in (melamien-formaldehied, epichloorhidrindimetielamien, polichlorodiallyldimetiel-ammonium).
In industriële toestande word afvalwater meestal met aluminium- en ystersoute gestol:
- Aluminiumchloried AlCl3∙6H2O;
- ferrichloried FeCl3∙6H2O;
- Alsulfaat 2O;
- ystersulfaat FeSO4 7H2O;
- natriumaluminaat NaAl(OH)4 en ander.
Koagulante vorm vlokkies met 'n groot spesifieke oppervlak, wat hul goeie adsorpsievermoë verseker. Die keuse van die optimale tipe stof en die dosis daarvan word gemaak in laboratoriumtoestande, met inagneming van die eienskappe van die vloeistof van die behandelingsvoorwerp. Vir die verheldering van natuurlike waters is die konsentrasie van stollingsmiddels gewoonlik in die reeks van 25-80 mg/l.
Feitlik al hierdie reagense behoort aan die 3de of 4de gevaarklas. Daarom moet die areas waar hulle gebruik word in geïsoleerde kamers of losstaande geboue wees.
Bestemming
Die stollingsproses word beide in waterbehandelingstelsels en vir die skoonmaak van industriële enhuishoudelike afvalwater. Hierdie tegnologie help om die hoeveelheid skadelike onsuiwerhede te verminder:
- yster en mangaan - tot 80%;
- sintetiese oppervlakaktiewe middels - met 30-100%;
- lood, chroom - met 30%;
- petroleumprodukte – met 10-90%;
- koper en nikkel - met 50%;
- organiese besoedeling - met 50-65%;
- radioaktiewe stowwe - met 70-90% (behalwe vir moeilik verwyderbare jodium, barium en strontium; hul konsentrasie kan slegs met 'n derde verminder word);
- plaagdoders - met 10-90%.
Watersuiwering deur stolling gevolg deur sedimentasie maak dit moontlik om die inhoud van bakterieë en virusse daarin met 1-2 ordes van grootte te verminder, en die konsentrasie van die eenvoudigste mikroörganismes - met 2-3 ordes van grootte. Die tegnologie is effektief teen die volgende patogene:
- Coxsackievirus;
- enterovirusse;
- hepatitis A-virus;
- E. coli en sy bakteriofage;
- giardia siste.
Sleutelfaktore
Die spoed en doeltreffendheid van waterkoagulasie hang af van verskeie toestande:
- Graad van fynheid en konsentrasie van onsuiwerhede. Verhoogde troebelheid vereis hoër dosisse stollingsmiddel.
- Suurheid van die omgewing. Suiwering van vloeistowwe versadig met humien- en fulviensure vind beter by laer pH-waardes plaas. Met normale wateropheldering is die proses meer aktief by verhoogde pH. Voeg kalk, soda, bytsoda by om die alkaliniteit te verhoog.
- Ioniese samestelling. By lae konsentrasiemengsel van elektroliete, word die doeltreffendheid van waterkoagulasie verminder.
- Teenwoordigheid van organiese verbindings.
- Temperatuur. Met die afname neem die tempo van chemiese reaksies af. Die optimale modus is verhitting tot 30-40 ° С.
Tegnologiese proses
Daar is 2 hoofstollingsmetodes wat in afvalwaterbehandelingsaanlegte gebruik word:
- In gratis volume. Hiervoor word mengers en flokkulasiekamers gebruik.
- Kontakbeligting. 'n Koagulant word eers by die water gevoeg, en dan word dit deur 'n laag korrelvormige materiaal gevoer.
Die laaste metode van waterkoagulasie is die algemeenste vanweë die volgende voordele:
- Hoë skoonmaakspoed.
- Kleiner dosisse stollingsmiddels.
- Geen sterk invloed van die temperatuurfaktor nie.
- Nie nodig om vloeistof te alkaliseer nie.
Die tegnologiese proses van afvalwaterbehandeling deur koagulasie sluit 3 hoofstadia in:
- Reagensdosering en vermenging met water. Koagulante word in die vloeistof in die vorm van 10-17% oplossings of suspensies ingebring. Meng in houers word meganies of deur beluchting met saamgeperste lug uitgevoer.
- Vlokvorming in spesiale kamers (kontak, dunlaag, uitwerping of hersirkulasie).
- Stel in uitsaktenks.
Afvalwater sedimentasie is meer doeltreffend met 'n twee-stadium metode, wanneer dit eers sonder stollingsmiddels uitgevoer word, en dan na behandeling met chemiesereagense.
Tradisionele kraanontwerpe
Die toevoer van die stollingsmiddeloplossing in die behandelde water word uitgevoer met behulp van verskillende soorte mengers:
- Buisvormig. Statiese elemente in die vorm van keëls, diafragmas, skroewe word binne die drukpyplyn geïnstalleer. Reagens word deur 'n venturi voorsien.
- Hidroulies: cloisonne, geperforeerde, draaikolk, wasser. Vermenging vind plaas as gevolg van die skep van 'n onstuimige vloei van water wat langs die afskortings beweeg, deur gate, 'n laag opgeskorte stollingssediment of 'n insetsel in die vorm van 'n wasser (diafragma) met 'n gat.
- Meganies (lem en skroef).
Kombinasie met flotasie
Afvalwaterbehandeling deur stolling is moeilik om die proses te beheer weens die konstante verandering in die kwaliteit van die vloeistof. Om hierdie verskynsel te stabiliseer, word flotasie gebruik - die skeiding van gesuspendeerde deeltjies in die vorm van skuim. Saam met stollingsmiddels word flokkulante in die gesuiwerde water ingebring. Hulle verminder die benatbaarheid van suspensies en verbeter die adhesie van laasgenoemde met lugborrels. Gasversadiging word by flotasie-aanlegte uitgevoer.
Hierdie tegniek word wyd gebruik vir stolling van water wat met produkte van die volgende nywerhede besmet is:
- raffineringsbedryf;
- kunsmatige veselproduksie;
- pulp en papier, leer en chemiese nywerhede;
- meganiese ingenieurswese;
- produksiekos.
3 tipes flokkulante word gebruik:
- van natuurlike oorsprong (stysel, gehidroliseerde voergis, bagasse);
- sinteties (poliakrielamied, VA-2, VA-3);
- anorganies (natriumsilikaat, silikondioksied).
Hierdie stowwe maak dit moontlik om die vereiste dosis stollingsmiddels te verminder, die duur van skoonmaak te verkort en die tempo van vlokafsakking te verhoog. Die byvoeging van poliakrielamied selfs in baie klein hoeveelhede (0,5-2,0 mg/kg) weeg die afsakkingsvlokkies aansienlik af, wat die tempo van waterstyging in vertikale tipe suiweraars verhoog.
Metodes van proses-intensifisering
Verbetering van die waterkoagulasieproses word in verskeie rigtings uitgevoer:
- Verander die verwerkingsmodus (fraksionele, afsonderlike, intermitterende koagulasie).
- Regulering van watersuur.
- Gebruik van minerale ondeursigtigers, waarvan die deeltjies die rol speel van bykomende sentrums vir die vorming van konglomerate, sorpsiemateriaal (klei, klinoptiloliet, saponiet).
- Gekombineerde verwerking. Kombinasie van stolling met magnetisering van water, toepassing van 'n elektriese veld, blootstelling aan ultraklank.
- Gebruik 'n mengsel van ferrichloried en aluminiumsulfaat.
- Die gebruik van meganiese roering, wat die dosis stollingsmiddels met 30-50% verminder en die kwaliteit van skoonmaak verbeter.
- Bekendstelling van oksideermiddels (chloor en osoon).
