ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы интенсификации процессов коагуляции с применением реагентов из "Химико-технологические режимы аэс с водо-водяными энергетическими реакторами" В практике водоподготовки очень важно, чтобы процесс коагуляции и осаждения успел закончиться за время нахождения воды в осветлителе. Кроме того, важно, чтобы в растворе не оставались ионы алюминия и железа, не перешедшие в твердую фазу, образующую коллоидный раствор. [c.154] Главными свойствами, определяющими скорость и полноту отделения взвеси в осадок, являются структурная прочность и плотность хлопьев, их адгезионная способность (адгезия — от лат. прилипание), способность коагуляционных структур восстанавливать связи после механического их разрущения (тиксотропная обратимость). Для улучшения этих параметров в практике водоподготовки выработаны различные приемы и методы как с использованием реагентов (регулирование значения pH, правильное дозирование коагулянта, добавление флокулянта), так и без использования реагентов (регулирование температуры, перемешивание, контакт обрабатываемой воды с осадком, образованным в процессе коагуляции, наложение магнитного поля и т.п.). [c.155] Рассмотрим их более подробно. [c.155] При очистке маломутных вод влияние pH на структурную прочность хлопьев особенно заметно. Чрезмерное подщелачивание может вызвать растворение выпадающего в осадок гидроксида алюминия (гидроксид железа начинает растворяться при pH я 13,5). [c.155] В случае коагуляции сульфатом железа и чрезмерном подщелачивании известью увеличивается жесткость воды. При недостатке щелочи гидролиз железа протекает не полностью. Выбор оптимального значения pH способствует ускорению коагуляции. [c.155] Правильный выбор дозы коагулянта — одно из основных условий эффективного протекания процесса коагуляции как коллоиднодисперсных, так и грубодисперсных примесей воды. [c.155] Процесс коагуляции можно ускорить добавлением в коагулированную воду флокулянта — вещества, с помощью которого помимо непосредственного контакта частиц между собой происходит и их взаимодействие через молекулы адсорбированного ими флокулянта. Действие его при коагуляции состоит в том, что образовавшиеся хлопья коагулянта адсорбируют молекулы флокулянта, что способствует их укрупнению и ускорению осаждения. [c.156] Флокулянты бывают анионного (имеющие отрицательно заряженные функционально-активные группы), катионного (имеющие положительно заряженные группы) и амфотерного (смешанного анионного и катионного одновременно) типов. [c.156] Применяемые в практике водоподготовки флокулянты — это неорганические или органические высокомолекулярные соединения. [c.156] Из флокулянтов, имеющих неорганическое происхождение, широко используется активная кремнекислота (кремнезем). [c.156] Из органических флокулянтов находят применение различного рода природные и синтетические высокомолекулярные вещества (ВМВ). [c.156] В качестве природных флокулянтов наибольшее распространение получили высшие полисахариды — крахмал, целлюлоза и их производные. [c.156] Раствор ПАА в воде обладает ярко выраженными анионными свойствами. По мере растворения в воде молекулы полимера удлиняются, а отрицательно заряженные карбоксильные (С00 ) группы придают им отрицательный заряд. [c.157] Флокулянт добавляют в воду, в которой уже возникли хлопья коагулянта или находится осаждаемая взвесь, т.е. происходит укрупнение и утяжеление хлопьев, что ускоряет их осаждение. Сам по себе ПАА не вызывает коагуляцию коллоидов и образование взвеси. Сорбируясь частицами имеющегося осадка, ПАА как бы сшивает их, образуя мостики. При этом получается сетчатая структура среды, способствующая образованию больших и тяжелых частиц — фло-кул. Они оказываются компактнее и тяжелее разрозненных частиц и осаждаются быстрее их (рис. 12.2). [c.157] Применяется флокулянт в виде слабоконцентрированных растворов — 0,1—0,2 %. Необходимая доза флокулянта определяется экспериментально и зависит от физико-химических свойств обрабатываемой воды и дозы коагулянта. Обычно доза флокулянта находится в пределах 0,1—1,0 мг/кг полимера (в расчете на 100% продукта). При подборе оптимальной дозы флокулянта необходимо иметь в виду, что излишки флокулянта в коагулированной воде могут привести к слипанию и цементированию фильтрующей загрузки при дальнейшей обработке воды на механических фильтрах. [c.158] Промежуток времени от момента добавления к воде коагулянта до момента ввода флокулянта должен быть таким, чтобы весь раствор коагулянта равномерно распределился в объеме воды и образовались микрохлопья коагулированной взвеси, но в то же время не снизилась концентрация частиц и не ухудшились поверхностные свойства коагулированной взвеси (в результате старения осадка). [c.158] ПАА не удаляет окрашивающих соединений, при обработке цветных вод добавление ПАА не позволяет уменьшить расход коагулянта. [c.158] Опыты по определению дозы коагулянта проводят при одинаковой температуре воды и одинаковых условиях перемешивания и фильтрования. Выполняют замер температуры исходной воды, которая должна соответствовать расчетному ее значению для данной промышленной установки. Исходную воду наливают в стеклянные цилиндры вместимостью 0,5—1,0 л (при необходимости определения условия удаления нереакционноспособной кремниевой кислоты используют сосуды из полиэтилена или оргстекла той же вместимости). При недостаточном резерве шелочности в пробах создают примерно одинаковое значение pH путем ввода шелочного раствора до одинаковой остаточной щелочности воды, равной 0,5 мг-экв/л. Перемешивают жидкость в цилиндрах в течение 30 с и добавляют раствор коагулянта в количествах, рассчитанных для создания в пробах различных доз, например в цилиндре 1 — 0,4 мг-экв/л в цилиндре 2 — 0,6 мг-экв/л в цилиндре 3 — 0,8 мг-экв/л в цилиндре 4 — 1,0 мг-экв/л в цилиндре 5 — 1,2 мг-экв/л, в цилиндре 6 — 1,4 мг-экв/л. [c.159] Вернуться к основной статье