Хімічний склад коагулянта

Сульфат алюмінію A1 2 (SО4)- неочищений технічний продукт, що представляє собою шматки сірувато-зеленуватого кольору, одержувані шляхом обробки бокситів,неофелітов або глин сірчаною кислотою. Він повинен мати не менше 9%А1 2 О з, що відповідає змісту порядку 30% чистого сульфату алюмінію. У ньому також міститься близько 30% нерозчинних домішок і до 35 % води.

Гідроліз сульфату алюмінію

Al2(SO4)3+6HOH → 2Al3+ + 3SO42- + 6HOH →ГІДРОЛІЗ 2Al(OH)3 ↓+ 3SO42-+6H+

де 2Al3+ - катіон слабкого електроліту

3SO42- - аніон сильного електроліту

2Al(OH)3 ↓+ - рихлий осад

Гідроліз солей алюмінію проходить в декілька стадій:

Al3++H2O → Al(OH)2+ + H+,

Al(OH)2++H2O → Al(OH)2+ + H+,

Al2++H2O → Al(OH)3+ + H+,

Al3++3H2O → Al(OH)3+ + 3H+,

Ступінь гідролізу підвищується при розбавленні розчину та підвищення його температуру та рН. Гідроксид алюмінію - типова амфотерна сполука, що володіє кислотними та основними властивостями:

в кислому середовищі

Аl(ОН)3 + ЗН+ → Аl3+ +3Н2О,

в лужному середовищі

Аl(ОН)3 + ОН - → АlO2- + 2Н2О.

Очищений сульфат алюмінію добувають у вигляді плит сірувато - перламутрового кольору з неочищеного продукту або з глинозему розчиненням в сірчаній кислоті. Він повинен мати не менше 13,5 % А1 2 О3, що відповідає затриманню 45 про / о сульфату алюмінію. Обидва розглянутих коагулянти перевозять навалом у закритих залізничних вагонах. У Росії для обробки води випускається також 23-25 % розчин сульфату алюмінію. При його застосуванні відпадає необхідність у спеціальному обладнанні для розчиненню когулянта, а також спрощуються і здешевлюються погрузочні і розгрузочні роботи і транспортування глинозему має підвищену чутливість до рН і температурі оброблюваної води. Ізоелектрична область для гідроксида алюмінію, де у його найменша розчинність. У результаті вивчення властивостей сульфату заліза (III) встановлено вплив концентрації розчину реагенту на процес очищення, пов'язане зі зміною здатності до коагуляції гідроксиду заліза (III) у момент його введення в гідрокарбонатному середовищі. Частковий гідроліз іонів заліза в 10-20%-х розчинах зумовлював утворення гідроксиду заліза (III) з більшою сумарною адсорбційною ємністю. У випадку розведених розчинів (1-3%) їх технологічна ефективність може бути підвищена за рахунок подавления гідролізу підкисленням розчину коагулянту концентрованою сірчаною кислотою. Кількість кислоти розраховувалася таким чином, щоб вода після обробки не проявляла рН лужного середовища.

Гідроліз сульфату Fe (III) відбувається аналогічно гідролізу хлориду Fe (III).

Гідроліз хлориду заліза (III) відбувається поетапно, як і сульфат алюмінію. При цьому у водному розчині відбуваються наступні реакції:

FeCl3 + Н2О →FeCl2(OH) + НСl,

FeCl2(OH) + Н2О → FeCl(OH)2 + НСl,

FeCl(OH)2 + Н2О → Fe(OH)3 + НСl.

Очищення води методом флокуляції. Флокулянти.Флотація

Флокуляція - утворення нетривких пухких агрегатів невизначеної форми з дрібних частинок дисперсної фази, які знаходяться в завислому стані в рідкому чи газовому середовищі.

Флотація— спосіб розділення сумішей твердих дрібних частинок, що належать різним речовинам, а також виділення крапель дисперсної фази з емульсій, заснований на їх різній змочуваності і здатності накопичуватися на поверхні розділу фаз. Флотація можлива тільки при неповному змочуванні поверхні частинок, що виділяються рідиною. Зазвичай це досягається шляхом додавання невеликих кількостей спеціальних речовин — флотореагентів. Продукти флотації: пінний продукт і камерний продукт.

Флокулянти

Флокулянтами в технології очищення води називають високо молекулярні речовини, що інтенсифікують процес утворення пластівців гідроксидів алюмінію або заліза (111), а також роботу окремих водоочисних споруд. Вони належать до класу лінійних полімерів, для яких характерна ціпочна форма макромолекул. Молекулярна маса флокулянтів коливається в межах від десятків тисяч до декількох мільйонів; довжина ланцюжка, що складається з ряду однакових ланок, складає сотні нанометрів. Вони добре розчинні у воді.

Їхні водяні розчини є істинними розчинами,тобто гомогенними однофазними термодинамічно стійкими системами. Високомолекулярні флокулянти класифікують на oрганічнні (природні та синтетичні) і неорганічнні, на аніонноrо і катіонноrо типу. В якості флокулянтів з природних речовин використовують крохмаль, водоростевих крупку,білкові гідролізні дріжжі, картопляну, альгінат натрію та інші З синтетичних аніонних флокулянтів найбільш широко застосовують органічний полімер поліакриламід (ПАА), потім флокулянти серії К (K4, К. .6 та ін.) Організовано також виробництво флокулянтів катіонного типу (ВА. .2,ВА .. 3, BA 102, , ВПК .. 402, , УКФ,), якісну відміну від П4А викликають утворення великих пластівців без попередньої обробки домішок води коагулянтами. Серед неорганічних флокулянтів найбільшого поширення отримав активоване силікат натрій активна кремнієва кислота (АК).