Коагулянты гидролизующиеся

Операция коагуляции осуществляется при помощи специальных реагентов — коагулянтов, обычно сульфатов алюминия или железа. Эти соли, вводимые в определенных количествах в очищаемую воду, подвергаются гидролизу с образованием соответствующих труднорастворимых гидроксидов Ре(ОН)з и А1(0Н)з. Последние в процессе [c.177]

Значение pH среды при коагуляции воды имеет важное значение по следующим причинам. Во-первых, концентрация водородных ионов оказывает влияние на скорость и полноту гидролиза коагулянта. Гидролиз сульфата алюминия проходит достаточно полно при pH = 5,5-ь7,5. Образующийся в результате гидролиза гидроксид алюминия — соединение амфотерное. При низких значениях pH оно [c.82]

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]

Низкомолекулярные неорганические или органические электролиты, приводящие к агрегации частиц, называют коагуляторами. Частным случаем коагуляторов являются коагулянты — гидролизующие соли, например сульфаты и галогениды многозарядных катионов, (алюминия, железа, титана и других). К флокулянтам относятся неорганические или органические высокомолекулярные соединения, способствующие образованию агрегатов за счет объединения нескольких частиц через макромолекулы адсорбированного или химически связанного полимера. [c.3]

Коагуляция осуществляется с помощью специальных реагентов — коагулянтов, обычно сульфатов алюминия или железа. Эти соли, вводимые в определенных количествах в очищаемую воду, подвергаются гидролизу с образованием соответствующих труднорастворимых гидроксидов Ре(ОН)з и А1(0Н)з. Последние в процессе образования дают коллоидные растворы, частицы которых несут заряд, обратный по знаку заряду органических коллоидных частиц, т. е. положительный. [c.179]

Очистка коагулянтами промышленных сточных вод имеет много характерных особенностей, обусловленных разнообразием их физико-химического состава, резкими колебаниями во времени концентрации загрязнений, температуры и расхода сточных вод. Солесодержание и величина pH вод могут быть самыми разными и определять выбор коагулянта и вспомогательных реагентов. В ряде случаев, как уже отмечалось, открываются возможности использования в качестве коагулянтов гидролизующихся соединений, присутствующих в сточных водах или образующихся в результате смешения стоков разных цехов (ироизводств). [c.331]

Коагуляционные способы основаны на применении специальных веществ (коагулянтов), обеспечивающих перевод частиц масла и других коллоидных примесей в осадок. Коагулянты гидролизуются в воде с образованием хлопьевидных рыхлых структур, обладающих высокими адсорбционными свойствами. В качестве коагулянтов чаще всего используют сернокислый алюминий, хлорное железо, электрохимически получаемую гидроокись алюминия и др. Расход коагулянтов составляет 30—200 г на 1 м эмульсии и зависит от ее исходной щелочности и концентрации. После обработки коагулянтами водная фаза может иметь повышенную кислотность, которую устраняют последующей нейтрализацией (растворами соды, извести, щелочи и др.). После коагуляционной обработки эмульсия разделяется на водную фазу и всплывшую наверх липкую массу (смесь хлопьев коагулянта, металлических мыл и масла), практически непригодную для дальнейшей утилизации. [c.186]

Коагулянты гидролизуются в воде с образованием аморфных осадков гидроокисей железа или Рис. 1Х.7 Схема очистки воды. алюминия, которые адсорбируют [c.196]

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]

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]

В технике этот процесс гидролиза солей алюминия [Л12(804)3 или КА1 (804)2 — квасцы] используют при крашении тканей или для создания водоотталкивающих материалов. А1(ОН)з применяется при очистке питьевой воды (коагулянт), так как коллоидный осадок А1(ОН)з обладает высокими адсорбционными свойствами и сорбирует на себе красящие вещества из воды и даже снижает бактериальную загрязненность, сорбируя на -своей поверхности микроорганизмы. Осадок А1(ОН)з затем остается на песчаных фильтрах. [c.206]

Коагуляцию широко используют при очистке воды, поступающей в водопроводную сеть. Для этого в воду добавляют сульфаты алюминия или железа, которые, являясь хорошими коагулянтами, кроме того, гидролизуются с образованием золей гидроксидов. Частицы этих золей обычно имеют заряд, противоположный знаку заряда коллоидных частиц, присутствующих в воде. Золи, частицы которых имеют разноименные заряды, вызывают взаимную коагуляцию и осаждаются. [c.206]

Гетерокоагуляцня широко используется в процессах водопод-готовки и очистки сточных вод. В воду добавляют минеральные коагулянты, например, соли алюминия, железа, магния, кальция. Эти соли снижают агрегативную устойчивость системы, и частицы загрязняющих веществ выпадают в осадок. Однако эффективность очистки воды от коллоидных дисперсий определяется не только снижением электростатического барьера, а главным образом, гете-рокоагуляциен. Соли алюминия и железа в результате реакций гидролиза образуют малорастворимые в воде гидроксиды, частицы которых приобретают положительный заряд [c.345]

Сульфат железа (III) Ре2(30 )з применяется в качестве коагулянта при очистке воды, для травления алюминия, меди и других металлов, как аналитический реагент РеС1з — хлорид железа или хлорное железо — сильно гигроскопичные коричневато-желтые кристаллы, хорошо растворимые в воде. В растворах подвергаются гидролизу [c.156]

По ГОСТ 2874—82 значение pH хозяйственно-питьевой воды должно находиться в пределах 6,5—9,0. Коррозионная активность воды возрастает при обработке природных вод на водопроводных станциях гидролизующимися солями-коагулянтами, приводящей к подкислению воды. Изменение pH воды при этом не пропорционально дозе введенного коагулянта, так как бикарбонаты, присутствующие в природных водах, образуют буферную систему. [c.140]

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]

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]

Гетерокоагуляция-один из возможных механизмов коагулирующего действия солей многовалентных металлов, к-рые гидролизуются с образованием коллоидного гидроксида. Использование дисперсий золы, извести и др. материалов для гетерокоагуляции вместо применения более дорогостоящих коагулянтов (напр., полимерных) часто более эффективно и экономически целесообразно. Гетерокоагуляция наряду с флотацией или экстракцией может применяться для разделения компонентов сложных дисперсных композиций так, нек-рые микроорганизмы служат в качестве коагулянтов, позволяющих селективно концентрировать благородные металлы в коллоидно-дисперсном состоянии. [c.413]

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]

Тонкодисперсные нерастворенные загрязнения отстаивают с предварительной коагуляцией при помощи химических реагентов (коагулянтов, флоку-лянтов), образующих а воде хлопья. Последние захватывают при осаждении или сорбируют нерастворенные тонкодисперсные загрязнения и выделяются вместе с ними в осадок. Введение в сточную воду коагулянтов требует последующего доведения pH до величины, обеспечивающей полноту гидролиза соли и выпадения гидроокиси. Для алюминиевого коагулянта и сульфата трехвалентного железа pH = 6-т-7, для сульфата двухвалентного железа pH = = 8,6-3-9. Хлопья гидроокисей обладают развитой поверхностью и при осаждении захватывают взвешенные вещества воды. Скорость осаждения агрегатов клвпьев значительно выше скорости осаждения отдельных частиц и растет с глубиной осаждения. При использовании коагулянтов скорость осаждения высокодисперсных взвесей достигает 0,35—0,70 мм/с. Интенсификация осаждения взвесей, особенно при концентрации их в несколько десятков граммов в кубическом метре, в большинстве случаев достигается введением в воду фло-кулянтов—водорастворимых полимеров с полярными группами. В СССР наибольшее распространение получил как флокулянт полиакриламид. Действие флокулянтов основано на том, что концы их цепеобразных полимерных макромолекул захватываются взвешенными частицами, при этом образуются рыхлые крупные сетчатые трехмерные агрегаты, осаждающиеся со значительно большей скоростью, чем отдельные частицы взвеси. Применение флокулянтов в дозе 1—5 мг/л одновременно с коагулянтами повышает скорость осаждения взвеси на 20—30%. [c.336]

Растворимость продуктов гидролиза. Применение коагулянтов в водоочистке требует, прежде всего, обеспечения таких условий для протекания процесса, нри которых растворимость продуктов гидролиза была бы минимальной. Это определяет- [c.19]

Для создания оптимальных условий коагуляции при высоких концентрациях примесей необходимо увеличить долю заряда положительно заряженных продуктов гидролиза и повысить их заряд, т. е. целесообразно проводить процесс при pH несколько меньшем, чем pH изоэлектрического состояния. Существенное значение при выборе оптимальных условий коагуляции имеет размер частиц дисперсной фазы с уменьшением размера частиц увеличивается удельный расход коагулянта. Коллоидные примеси, содержащиеся в воде, удаляются в результате сорбции на развитой поверхности образовавшихся комплексов. [c.22]

Значение pH очиш,аемой воды не изменится до тех пор, пока не исчерпается ее буферная емкость. В связи с этим становится возможной третья ступень гидролиза ионов алюминия с образованием гидроксидов алюминия или железа (HI). В итоге коагулянты гидролизуются полностью, в результате чего образуются коллоиды гидроксидов металлов. В случае недостаточной емкости буфера для. нейтрализации ионов оксония необходимо производить подщелачивание воды., известью, карбонатом натрия или другими реагентами. В противном случае наблюдается неполный гидролиз коахулянта,. что. приводит к попаданию его в очищенную воду. Исходя из уравнения реакции (1.27), можно рассчитать, что 1 мг-экв щелочности воды соответствует 57 мг ЛЬ (504)3, 54 мг РеС1з, 68 мг Рег (804)3 и 77 мг PeS04 [41]. В практических условиях эквивалентные массы сульфата алюминия, хлорида железа (III) и сульфата железа (И) [в расчете на оксид железа (III), эквивалентная масса которого равна 51 мг] близки к расчетным. [c.31]

При коагулировании происходит осветление и обесцвечивание воды. Природные воды загрязнены гуминовыми веществами, гли-1Г0Й, кремниевой кислотой и др. Частички всех этих веществ несут иа себе отрицательный заряд. Удаляют эти примеси с помощью коагулянтов — солей, образованных слабыми основаниями и сильными кислотами. Эти вещества вступают в обменную реакцию с ионами воды, образуя сложные координационные соединения. На практике чаще других коагулянтов используется сернокислый алюминий, поэтому ниже приводится схема продуктов гидролиза этого вещества. [c.142]

В качестве коагулянтов применяют обычно электролиты, чаще всего растворимые в воде соли, которые, гидролизуясь, образуют хлопьевидные гидраты окислов металлов. Например, при добавлении сульфата или хлорида алюминия и извести появляются хлопья, состоящие в основном из гидратов окислов алюминия. В некоторых случаях используют органические полимерные коагулянты на основе полистирола и винилпиридииа. [c.182]

Коагулянты — вещества, способные разрущать коллоидные растворы с выделением растворенного вещества в осадок. Коагулянты и продукты их гидролиза адсорбируют ионы, загрязняющие воду. Важнейщие неорганические коагулянты представлены в табл. 140. [c.226]

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]

Обычно концентрат разлагают в реакторах периодического действия, футерованных кислотоупорной диабазовой плиткой. Реакционную смесь нагревают острым паром и одновременно перемешивают воздухом. Начавшись (при 120—135°), реакция развивается бурно, становится неуправляемой, температура поднимается до 180—210°, наблюдается вспенивание, а иногда и выбросы реакционной массы. Через 2—3 мин масса затвердевает в виде плава. Общее вскрытие ильменита 94—97%. После охлаждения (2—3 ч) плав выщелачивают водой при 55—65° (повышение температуры может вызывать преждевременный гидролиз). В растворах после выщелачивания присутствует Fe (1П), гидролизующееся при pH 2. Чтобы предотвратить осаждение железа вместе с гидроокисью титана, его восстанавливают железным скрапом до Fe (II) (pH гидролиза 6). Конец реакции контролируют по появлению фиолетовой окраски Те . После выщелачивания и восстановления растворы содержат ПО—120 г/л TiO , 90—100 г/л Fe, 220— 240 г/л активной кислоты, сульфаты примесей. Часть нерастворимых примесей (кремнезем, неразложившийся ильменит) находится в виде тонкодисперсной взвеси. Ее осаждают различными коагулянтами, лучший из них AsaSg, дающий хлопьевидный осадок. [c.254]

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]

Гидролиз солей металлов. В большинстве случаев коагулянты представляют собой соли слабых оснований и сильных кислот. При растворении их в воде происходит гидролиз и образуются малорастворимые основания — гидроксиды алюминия или железа. При этом в результате смещения равновесия диссоциации в воде накапливаются ионы водорода и в растворе появляется кислота. Растворимость гидроксидов алюминия и железа чрезвычайно мала. Они выделяются из растпора, образуя сначала коллоидные частицы (разбавленные золи гидроксидов), которые под влиянием электролитов, растворенных в воде, коагулируют и выпадают вместе с коллоидами, загрязняю-щи.ми воду, в осадок. Этот осадок содержит связанную воду, а также несколько слоев молекул неструктурной воды, ад-сорбционно связанной с поверхностью осадка силами различной прочности [11]. [c.17]

Для количественной характеристики степени гидролиза удобно пользоваться концентрацией водородных ионов в растворе или pH. Изменяя pH раствора, можно регулировать течение процесса в желаемом направлении и обеспечить полный гидролиз введенного в воду коагулянта. Для этого необходимо связать образующиеся при гидролизе ионы водорода в педиссо-циированные молекулы, а также удалить один из продуктов гидролиза из сферы реакции. Хотя гидроксиды алюминия и железа имеют малую растворимость (0,6—1,5 мг/л), все же эти величины при небольших дозах коагулянта (до 150 мг/л) достаточны для торможения процесса гидролиза. Поэтому pH среды играет большую роль в процессе коагуляции. В этом отношении положительное буферное действие оказывают растворенные в воде бикарбоиатные соли. В совокупности с растворенным в воде диоксидом углерода они образуют буферную систему с pH, близким к нейтральной точке. В тех случаях, когда емкости буферной смеси не хватает для нейтрализации образующейся кислоты, воду подщелачивают, вводя известь, соду и т. п. [c.18]

Последовательные гидролиз и полимеризация приводят к выпадеиию осадка гидроксида железа (П1). В технике водоподготовки в качестве коагулянта часто используют железный купорос FeS )4-7Il20, гидролиз которого схематично можно представить следующим уравнением [c.19]

Физико-химические основы процесса осадкообразования. Таким образом, введение в воду коагулянта при определенных условиях приводит к выпадению малорастворимого соединения. Система с таким осадком термодинамически неравновесна и с большей или меньшей скоростью стремится к равновесному состоянию. Этот процесс рассматривают как трехстадийный скрытый период, рост частиц твердой фазы и старение осадка. Скрытый период — это образование зародышей в пересыщенном растворе, на которых накапливается выпадающее из раствора вещество. Так как в технике водоочистки процесс гидролиза обычно протекает в разбавленных растворах, т. е. при незначительном пересьпцении, то зародышей образуется мало и они медленно растут до частиц крупного размера. На практике в сточных водах, содержащих микрогетерогенные примеси, зародыши могут образовываться в результате осаждения растворенного вещества па чужеродных частицах, присутствующих в воде [20], но при этом возможен и процесс возникновения зародышей в результате столкновения ионов или молекул. [c.20]

Очистка воды с применением гидролизующихся коагулянтов является следствием нескольких одновременно протекающих процессов хемосорбции, образования малорастворимых комплексов, их полимеризации и кристаллизации, флокуляции, взаимодействия образовавшихся полиядерпых 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 па состав и структуру продуктов гидролиза. Процесс коагуляции характеризуется не только флокуляционным механизмом, но и электростатическими явлениями, приводящими к снижению заряца минеральных частиц, что обусловлено влиянием катионов АР+ и Ре + и их комплексов. [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология