Интенсификация процессов коагуляции

Существует ряд способов для интенсификации процесса коагуляции. Наиболее распространённым методом является использование флокулянтов (Ф).

Флокулянт – это как правило, ВМ вещества, взаимодействующие с уже сформировавшимися хлопьями Ме(ОН)₃ и ускоряющие процесс их осаждения.

М.м. Ф ~ 10 и100 тыс. ед. Молекула имеет линейную структуру. Флокулянты – хорошо растворимы и являются реакционными в отношении Ме(ОН)₃. С гидроксидами Ме флокулянты взаимодействуют за счёт химических, физических связей и т.д.

Наиболее распространённые флокулянты:

• ППА, А^- – типа, применяются совместно с коагулянтами.

• ВА-2, К' – типа, могут использоваться отдельно от Ме(ОН)₃

2. Для интенсификации коагуляции необходимо

• поддерживать Д_оптим;

• увеличивать температуру в зимнее время года;

• осуществлять эффективное перемешивание и увеличивать время перемешивания.

2. Обработка воды окислителями

• хлорирование;

• озонирование.

При этом происходит разрушение органических компонентов цветности, которые действуют как защитные плёнки.

4. Введение замутнителей в качестве замутнителей

• высокодисперсная глинистая взвесь в количестве ~ 10 м²/л

• скоагулированный ранее осадок вместе с отработанной промывной водой фильтров. При этом на 25-30% можно снизить расход коагулянта.

5. Можно вводить смесь коагулянтов. При этом наблюдается синергизм (усилие) действия к-тов на основе А1₂(SO₄)₂ и FeC1₃

6. ОХА

6. Осуществление концентрационного коагулирования, когда обрабатывается к-том только часть воды и потом смешивается с остальной частью необработанной воды.

6. Применение магнитного, эл-кого, ультразвук, аэрирование (СО₂↑)

6. Реагенты Свиридова, в том числе в зимний период происходит интенсификация процесса (эффективно и относительно дёшево)

В качестве флокулянтов может применяться активированная кремниевая кислота

Растворы АК обычно приготавливаются на месте применения непосредственно перед её использованием.

Получают путём нейтрализации щёлочности силиката натрия (жидкого стекла) активатором. В качестве активатора используют:

• Н₂SO₄

• A1₂(SO₄)₃

• C1₂

Флокулянт «-» типа. Механизм действия происходит по принципу взаимной коагуляции коллоидов: «-»АК и «+» гидроксиды III-х валентных Ме.

АК – коллоидный водный раствор кремниевых кислот или т/р солей.

Преимущества АК кислоты:

• высокая эффективность действия флокулянта при обработке холодных вод;

• значительно меньшая стоимость по сравнению с органическими флокулянтами.

Недостатки:

• АК – не является стандартным продуктом с определёнными свойствами, т.к. состав жидкого стекла изменяется в широких пределах по содержанию отдельных компонентов. Рекомендуемое значение рН ~ 5,5

Дозы: 0,05 – 5 мг/л.

Контактная коагуляция

Контактная коагуляция – это технологический процесс осветления и обесцвечивания, который заключается во взаимодействии и слипании разнородных частиц, значительно отличающихся своими размерами.

Так, при контактной коагуляции взаимодействуют:

• примеси природной воды с нарушенной агрегативной устойчивостью;

• с поверхностью зернистой загрузки контактного осветлителя (песка или другой контактной массы).

В основе процесса контактной коагуляции (аналогично простой коагуляции) лежат Ван-дер-вальские силы межмолекулярного притяжения.

Процесс контактной коагуляции имеет ряд особенностей:

1. Первой отличительной особенностью процесса является его большая скорость и полнота извлечения из раствора мелких частиц гидроксидов крупными частицами песка;

Это обусловлено тем, что интенсивность прилипания и вероятность попадания мелкой частицы гидроксидов коагулянтов в сферу притяжения крупной частицы песка или другой загрузки значительно >>, чем интенсивность взаимного слипания мелких частиц коагулянта между собой.

2. Второй отличительной особенностью является тот факт, что концентрация коагулирующего эл-лита ещё может быть недостаточна для коагуляции мелких частиц между собой. А для коагуляции же мелких частиц и крупных частиц между собой эта коагуляция эл-ита может быть достаточной.

Т.о. характерными особенностями процесса контактной коагуляции является

• большая скорость процесса;

• высокий эффект очистки;

• меньшие затраты коагулянта, т.к. агрегативная устойчивость мелких частиц в отношении их прилипания к поверхности крупных должна быть меньше, чем их устойчивость в отношении взаимной коагуляции однородных частиц;

• отпадает необходимость устройства камер хлопьеобразования, т.к. коагулянт вводится непосредственно в трубопровод перед к.о. За этот период успевают образоваться лишь мельчайшие агрегаты, которые эффективно взаимодействуют с песком или другой крупной частицей.

И, кроме того, на процесс контактной коагуляции

• не влияют температура обрабатываемой воды

• щёлочность обрабатываемой воды и рН.

Поэтому эффективно применяется для вод северных рек с низкой температурой и щёлочностью.

Явление контактной коагуляции лежит в основе технологических процессов фильтрования на следующих водоочистных сооружениях:

• контактных осветлителях;

• скорых фильтрах;

• осветлителях со слоем взвененного осадка.