13.Очистка вод коагуляцией и флокуляцией

Коагуляция и флокуляция относятся к осадительным методам очситки сточных вод. Эти методы характеризуются образованием малорастворимой твердой фазы, на поверхности или внутри которой задерживаются коллоидные и (или) растворенные загрязнения стоков. Эта фаза создается за счет введения в обрабатываемые сточные воды специальных реагентов.

Флокуляция – процесс агрегатации частиц, в котором в дополнение к непосредственному контакту частиц происходит их адсорбционное взаимодействие с молекулами высокомолекулярного вещества, называемого флокулянтом.

Коагуляция. Это процесс укру пнения дисперсных частиц в ре­зультате их взаимодействия и объединения в агрегаты. В очистке сточ­ных вод ее применяют для ускорения процесса осаждение тонкодис­персных примесей и эмульгированных веществ. Коагуляция наибо­лее эффективна для удаления из воды коллоидно-дисперсных час­тиц, т. е. частиц размером 3—100 мкм. Коагуляция может происхо­дить самопроизвольно или под влиянием химических и физических процессов. В процессах очистки сточных вод коагуляция происхо­дит под влиянием добавляемых к ним специальных веществ — коа­гулянтов. Коагулянты в воде образуют хлопья гидроксидов метал­лов, которые быстро оседают под действием силы тяжести. Хлопья обладают способностью улавливать коллоидные и взвешенные час­тицы и агрегировать их. Так как коллоидные частицы имеют слабый отрицательный заряд, а хлопья коагулянтов слабый положительный заряд, то между ними возникает взаимное притяжение.  Способность коагулянта-электролита вызывать коагуляцию коллоидной системы возрастает с увеличением степени окисления коагулирующего иона, обладающего зарядом, который противоположен по знаку заряду коллоидных частиц. Поэтому в качестве коагулянтов обычно используют соли металлов(III): алюминия, железа или их смеси.

Флокуляция. Это процесс агрегации взвешенных частиц при до­бавлении в сточную воду высокомолекулярных соединений, называ­емых флокулянтами. В отличие от коагуляции при флокуляции агре­гация происходит не только при непосредственном контакте частиц, но и в результате взаимодействия молекул адсорбированного на час­тицах флокулянта. Флокуляцию проводят для интенсификации процесса образова­ния хлопьев гидроксидов алюминия и железа с целью повышения скорости их осаждения. Использование флокулянтов позволяет сни­зить дозы коагулянтов, уменьшить продолжительность процесса ко­агуляции и повысить скорость осаждения образующихся хлопьев.

Для очистки сточных вод используют природные и синтетичес­кие флокулянты. К природным флокулянтам относятся крахмал, декстрин, эфиры целлюлозы и др. Активный диоксид кремния является наиболее распространенным неорганичес­ким флокулянтом. Из синтетических органических флокулянтов наи­большее применение в нашей стране получил полиакриламид, технический (ПАА) н гидролизованный (ГППА). Механизм действия флокулянтов основан на следующих явлени­ях: адсорбции молекул флокулянта на поверхности коллоидных час­тиц; ретикуляции (образование сетчатой структуры) молекул флоку­лянта; слипании коллоидных частиц.