Гидролиз коагулянтов

Книга посвящена очистке природной воды и сточных жидкостей гидролизующимися коагулянтами. Дан систематизированный обзор исследований в этой области. Приведены необходимые сведения по теории коагуляции. Рассмотрены механизм коагуляции и электрокоагуляции минеральных и органических примесей воды, факторы, влияющие на эффективность процесса и качество очищенной воды, методы интенсификации коагуляции, возможность удаления растворенных примесей и микроэлементов, вопросы совмещения коагуляции с другими методами водоподготовки. Дано обоснование расчета оптимальной дозы коагулянта. [c.2]

Для успешного гидролиза коагулянта необходимо связывать ионы водорода, образующиеся в этом процессе, по уравнению [c.145]

На явлении взаимной коагуляции основана очистка питьевой воды. Исследования показали, что при добавлении к очищаемой воде раствора А12 (804)3 в течение примерно первых 30 с в результате гидролиза коагулянта образуется коллоидный гидроксид алюминия А1(ОН)з. Он обладает громадной суммарной поверхностью, на ко- [c.370]

Буферные смеси имеют большое значение при химической очистке воды от взвесей методом коагулирования. Чем выше буферная емкость коагулируемой воды, тем успешнее протекает ее очистка гидролизующимся коагулянтом. Буферная емкость природных вод водоемов обусловливает их нейтрализующие свойства. [c.57]

Факторы, влияющие на коагуляцию и гетерокоагуляцию коллоидных и микрогетерогенных примесей. Агрегаты, образующиеся при гидролизе коагулянтов, взаимодействуют с коллоидными и тонкодисперсными частицами, приводя к их гетерокоагуляции. На эффективность процесса гетерокоагуляции оказывают влияние количество и состав растворенных в воде примесей, концентрация коллоидных и микрогетерогенных примесей, температура, перемешивание, электрическое поле и т. д. [c.21]

Осветление воды гидролизующимися коагулянтами ранее связывали с нейтрализацией, как правило, отрицательно заряженных частиц природных вод катионами А13+ и Ре +. Такой подход представляется естественным и с позиций современной теории, так как многовалентные ионы интенсивно адсорбируются, способны даже перезарядить частицу и в соответствии с правилом Шульце — Гарди их критические концентрации значительно ниже, чем для одно- и двувалентных ионов. Однако его упрощенность ясна, если учесть, что удаляются также и органические загрязнения, а стабильность дисперсных загрязнений обусловлена не только 3(арядом, но и защитными адсорбционными слоями, [c.340]

Очистка воды с применением гидролизующихся коагулянтов является следствием нескольких одновременно протекающих процессов хемосорбции, образования малорастворимых комплексов, их полимеризации и кристаллизации, флокуляции, взаимодействия образовавшихся полиядерных формаций с поверхностью дисперсной фазы. Комплекс процессов, протекающих при гидролизе коагулянта, приводит к полимеризации и кристаллизации продуктов гидролиза, образованию малорастворимых коагулянтов, которые обволакивают частицы взвеси и, объединяясь, образуют агрегаты, способные к осаждению. При этом влияние pH на хлопьеобразование сводится к влиянию концентрации ионов Н+ и ОН на состав и структуру продуктов гидролиза. Процесс коагуляции характеризуется не только флокуляционным механизмом, но и электростатическими явлениями, приводящими к снижению заряда минеральных частиц, что обусловлено влиянием катионов АР+ и Ре + и их комплексов. [c.22]

На рис. 8.2 показано изменение pH природной воды при добавлении в нее сульфата алюминия или хлорида железа (III) — наиболее широко применяемых при водоподготовке коагулянтов [2]. Положение точки эквивалентности на приведенных кривых зависит от исходной щелочности. Обычно при обработке воды коагулянтами резкого снижения pH не достигают, так как по нормам остаточная щелочность воды должна быть не ниже 1 мэкв/л. Если этого значения исходной щелочности недостаточно для успешного протекания гидролиза коагулянтов, воду подщелачивают [c.140]

Скорость гидролиза солей металлов пропорциональна концентрации катионов металла. Поскольку концентрация вводимого в воду коагулянта обычно невелика, можно считать, что скорость гидролиза коагулянта прямо пропорциональна его концентрации или дозе, вводимой в воду. С повышением температуры скорость гидролиза возрастает примерно в 2 раза на каждые 10 °С. Необходимым условием более полного протека- [c.17]

Приборы для определения дозы коагулянта в воде (индексы ЛОВ-4 и Л0В-9Л) работают на принципе контроля электропроводности или мутности воды в процессе ее очистки коагулянтами (см. рис. 44, 45). В маломинерализованных водах применяют прибор, контролирующий дозу коагулянта по изменению электропроводности воды при очистке. Для вод с большим солесодержанием и небольшой мутностью используют прибор, определяющий дозу коагулянта по увеличению мутности воды в результате образования при гидролизе коагулянтов нерастворимых гидроокисей. Позиционные регуляторы на вторичных приборах, контролирующих фактическую дозу коагулянта в воде, подключают через импульсное реле к электродвигателю, соединенному с регулятором расхода раствора на дозаторе (см. стр. 111). При этом осуществляются автоматический контроль и регулирование дозировки в определенных пределах. [c.192]

Образующиеся в процессе гидролиза серную и соляную кислоты сле-д -ет нейтрализовать известью или другими щелочами. Нейтрализация образующихся при гидролизе коагулянтов кислот может также протекать за счет щелочного резерва сточной жидкости [c.127]

По современным представлениям [66], процесс реагентного обесцвечивания природной воды следует представить себе следующим образом. При добавлении солей-коагулянтов к очищаемой воде в течение первых 30 сек протекает гидролиз этих солей и образуются коллоидные гидроокиси алюминия или железа, обладающие огромной активной поверхностью. Окрашенные коллоидные примеси, содержащиеся в воде, адсорбируются на поверхности частиц гидроокисей. Коагуляция гидроокисей алюминия или железа и выпадение гидроокисей в осадок совместно с адсорбированными на их поверхности примесями происходит под действием растворенных в воде электролитов. Из приведенного описания механизма процесса обесцвечивания следует, что коагуляции подвергаются не коллоидные примеси воды, а гидроокиси, образующиеся при гидролизе коагулянтов. Сама же очистка г.оды происходит в результате адсорбции различных коллоидных и высокомолекулярных примесей на поверхности гидроокисей. Процесс коагуляции гидроокисей фактически приводит к удалению отработанного сорбента из очищенной воды. [c.92]

В этих исследованиях установлено [79], что изотермы адсорбции гумусовых веществ природной воды на гидроокиси алюминия, выделяющихся при гидролизе коагулянта, на участке образования монослоев хорошо описываются уравнением Ленгмюра, являющимся частным случаем общего уравнения изотермы адсорбции из бинарных растворов. В случае остаточной (равновесной) цветности 20 град, уравнение Ленгмюра принимает вид [c.120]

В пятой главе, посвященной кинетике коагуляции дисперсных частиц электролитами и гидролизующимися коагулянтами, обсуждаются условия перехода медленной коагуляции в быструю и особенности коагуляции частиц в движущейся среде, анализируется роль перемешивания воды в ходе формирования коагулированной взвеси. [c.5]

В шестой главе рассмотрен механизм взаимодействия продуктов гидролиза коагулянтов с примесями воды и на его основе — один из главных вопросов водоподготовки определение оптимальной дозы коагулянта для воды разного состава. Обсуждаются методы коагулирования и выделения коагулированной взвеси в осадок. [c.5]

Коагуляция — это процесс укрупнения дисперсных частиц за счет их взаимодействия и объединения в агрегаты. Вещества, способные вызвать коагуляцию частиц, называют в общем случае коагуляторами, а в водоподготовке — коагулянтами или гидролизующимися коагулянтами. Последние не только вызывают коагуляцию частиц загрязнений, но и образуют, гидролизуясь, малорастворимые продукты, способные объединяться в крупные хлопья. [c.7]

Аналогичное выражение может быть получено исходя из закона действия масс в любой гетерогенной химической реакции. Как будет ясно из последующего изложения, использование выражения (1.13) позволяет интерпретировать результаты некоторых исследований по очистке воды гидролизующимися коагулянтами. [c.23]

Водонасыщенность продуктов гидролиза коагулянтов зависит от их состава и структуры. Благодаря большому заряду и относительно малому радиусу, катионы АР+ и Fe + сильно гидратированы. Причем по экспериментальным данным степень гидратации Fe + заметно ниже, чем А1 . Это объясняют большим радиусом катиона железа и высокой скоростью полимеризации Ге(ОН)з. Присоединенные к катионам гидроксильные группы также связывают большие количества воды. [c.92]

Из-за относительно малых концентраций электролитов в пресноводных источниках водоснабжения дисперсные примеси воды не могут быть скоагулированы естественным образом в той степени, которая оказалась бы достаточной для их отделения в осадок. Такие возможности возникают лишь при увеличении минерализации воды в несколько раз, например, при смешении речной и морской вод в дельтах рек [1]. Поэтому закономерности коагуляции мы будем рассматривать главным образом на примере продуктов гидролиза коагулянтов, для успешной коагуляции которых содержание электролитов в природной воде оказывается достаточным. [c.107]

В учебниках и руководствах по очистке воды часто указывают, что основное назначение быстрого перемешивания коагулянта с водой — как можно более полное и быстрое распределение реагента в массе воды. Как свидетельствуют многочисленные наблюдения, роль быстрого перемешивания на этом далеко не исчерпывается. В гетерогенном процессе, каковым является зародышеобразование и формирование частиц малорастворимых продуктов гидролиза коагулянта, характер и интенсивность перемешивания накладывают сильный отпечаток на физические свойства образующихся впоследствии хлопьев коагулированной взвеси [1—4]. Поэтому быстрое перемешивание следует рассматривать прежде всего как первый и очень важный этап образования новой фазы. Приведем несколько примеров [c.127]

Прежде чем перейти к обсуждению применимости изложенных соображений к кинетике коагуляции гидролизующимися коагулянтами, коснемся кратко вопроса влияния формы частиц на скорость коагуляции. [c.138]

V. 3. КОАГУЛЯЦИЯ ГИДРОЛИЗУЮЩИМИСЯ КОАГУЛЯНТАМИ с УЧЕТОМ РАЗРУШЕНИЯ АГРЕГАТОВ [c.138]

Коагуляция гидролизующимися коагулянтами обладает в кинетическом отношении це.лым рядом особенностей, вносящих существенные коррективы в конечный результат и потому требующих учета. Перечислим эти особенности. [c.138]

На процесс коагуляции существенное влияние оказывает солевой состав воды. Анионы слабых кислот обусловливают емкоси, буфера, способствуя гидролизу коагулянта. Катионы могут изменять заряд коллоидных частиц. Например, в жестких водах отрицательно заряженные коллоиды за счет адсорбции ионов кальция и магния могут приобрести положительный заряд. При значениях рН>7 этот заряд может нейтрализоваться ионами 804 из сернокислого алюминия, а ион алюминия будет полностью гидролизоваться до Л (ОН)з. Доза коагулянта в этом случае будет меньше, чем при коагуляции глинистой взвеси с отрицательно заряженными частицами. Следовательно, ион-партнер 504 оказывает суще ственное влияние на процесс коагуляции в водах с повышенной жесткостью. С добавлением в воду коагулянта у частиц происходит сжатие двойного электрического слоя, способствующее сближению их на такое расстояние, где проявляются межмолекулярные силы притяжения, и частицы укрупняются. [c.143]

Удаление продукта реакции (Н2804), тормозящего гидролиз коагулянта Сорбция на поверхности заряженных хлопьев гидроокиси алюминия или железа коллоидных органических и минеральных примесей, несущих заряд, противоположный по знаку Осаждение образовавшихся осадков под действием силы тяжести [c.34]

Одновременное связывание присутствующей в исходной воде свободной углекислоты с образованием труднорастворимого СаСОз Кристаллизация образовавшихся труднорастворимых соединений кальция и магния и их осаждение в осветлителе под действием силы тяжести Перемешивание раствора коагулянта с водой для ускорения протекания гидролиза коагулянта и образования его хлопьев [c.36]

В процессе гидролиза коагулянта образуются положительно заряженные полиядерные аквагидроксокомплек-сы металла, которые слипаются с отрицательно заряженными частицами суспензии. [c.209]

Коагуляция — это процесс укрупнения дисперсных частиц за счет их взаимодействия и объединения в агрегаты. Мелкие (первичные) частицы в таких агрегатах соединены силами межмолекулярного взаимодействия. Слипание однородных частиц называется гомокоагуляцией, а разнородных — гетерокоагуляцией. Вещества, способные вызвать коагуляцию частиц,называют в общем случае коагуляторами, а в водоподготовке — коагулянтами или гидролизующимися коагулянтами. Последние не только вызывают коагуляцию частиц загрязнений, но и образуют, гидролизуясь, малорастворимые продукты, способные объединяться в крупные хлопья. [c.136]

Полиакриламид—растворимый в воде полимер, содержащий в своей цепочечной молекуле ионогенные группы. При его диссоциации образуются высокомолекулярный поливалентный анион и много простых маловалентных катионов, поэтому такие вещества называют полиэлектролитами. Действие ПАА объясняют адсорбцией его молекул на хлопьях гидроокиси, образующейся при гидролизе коагулянтов. Из-за вытянутой формы молекулы адсорбция происходит в разных местах несколькими частицами гидроокиси, в результате чего последние оказываются связанными вместе [66]. [c.93]

В качестве приборов для измерения остаточной щелочности воды можно использовать описанные ранее автоматические титрометры (см. стр. 88). При их использовании, особенно тптро-метра фотометрического типа, необходимо предусматривать удаление гидроокиси алюминия, выделившейся при гидролизе коагулянта, из отбираемой пробы. В потенциометрическом титро-метре непрерывного действия частичное растворение гидроокиси можно учесть, введя соответствующую поправку в показания вторичного прибора. [c.117]

Имеющиеся экспериментальные данные по вязкости суспензий, образующихся в процессе очистки воды гидролизующимися коагулянтами, цодтверждают справедливость соотношения (1.5). [c.16]

Кислые вещества (например, кремнекислота или танин) приобретают в воде отрицательный заряд. Амфотерные соединения (белки, гидроокиси некоторых металлов, почвенные коллоиды) могут быть заряжены отрицательно или положительно. В природной воде глинистые и кварпевые частипьт имеют обычно отрицательный яарятт а гидроокиси алюминия или железа, образующиеся в ходе гидролиза коагулянтов,— положительный. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология