3.4. Технологические основы очистки сточных вод коагуляцией и флокуляцией примесей

При полидисперсном составе взвешенных веществ сточные воды предварительно осветляют в песколовках. Грубодисперсные минеральные и органические взвеси могут отделяться отстаиванием или фильтрованием, в том числе в прудах–отстойниках. Для отделения грубодисперсных частиц могут использоваться гидроциклоны. Но для более глубокого осветления применяют методы очистки коагулированием и флокулированием примесей.

В очищенную воду вводят сухим или мокрым методом коагулянт в установленной дозе при перемешивании, которое интенсивно проводится 1 - 3 мин, после чего вводится флокулянт также при перемешивании, но продолжительность перемешивания в 1,5 – 3 раза меньше. Процесс хлопьеобразования успешно проходит при медленном и равномерном перемешивании дисперсных систем. При введении дополнительного замутнителя, рециркуляции части коагулята флокулянты увеличивают хлопьеобразование гидроксидов металлов, осаждение хлопьев, увеличивают плотность коагулята и степень осветления. Они улучшают адгезионные свойства коагулированной взвеси, повышают грязеемкость фильтрующих материалов, производительность отстойников и флотаторов, значительно расширяют область оптимальных значений рH, сокращают остаточное содержание металлов в очищенной воде. Флокулянты могут применяться как в совокупности с коагулянтами, так и самостоятельно.

Очищаемая вода

Коагулянты Флокулянты

Предварите-

ное осветле-

ние Складирование

Смешение Подготовка

Реагенты

Обесцвечивание

Подщелачивание коагулирование

флокулирование Дозирование

Осветление

Очищенная вода

Расход флокулянта зависит от удельной поверхности частиц и с увеличением последней возрастает. Перемешивание способствует более равномерному распределению макромолекул в объеме, прикреплению большого числа сегментов полимера к большему числу частиц, сокращению длины полимерных мостиков и сокращению расхода ВМС. Дозы полиэлектролитов измеряются в десятых долях и единицах мг/л в зависимости от условий проведения процесса, состава очищаемой воды.

При обработке очищаемых вод коагулянтами происходит их подкисление. При добавлении небольших количеств гидролизирующихся солей рН среды монотонно снижается, затем происходит крутой спад величины рН с характерной точкой перегиба в точке эквивалентных соотношений "введенное количество коагулянта – щелочность воды", когда практически исчерпывается буферная емкость воды. Если щелочного резерва воды недостаточно для успешного протекания гидролиза коагулянта, ее подщелачивают различными реагентами. При очистке сильно окрашенных вод используют щелочь или соду. Мел или известь вводят обычно после окончания процесса коагуляции до вывода из воды взвесей.

Расчет дозы подщелачивающего реагента проводят по формуле

, (3.5)

где – доза товарного коагулянта, мг/л; – эквивалентная масса товарного реагента, содержащего кристаллизационную воду; – щелочность воды, мг-экв/л; 1 – избыточная щелочность воды, необходимая для нормального протекания коагуляции; – коэффициент, равный 28 для извести, 40 – для NaOH, 53 - для соды.

Если имеет знак минус, подщелачивать воду не надо.