Коагуляция сточных вод

Коагуляция – это слипание мелких частиц очищаемой жидкости в более крупные фракции под воздействием внешнего силового поля в процессе перемешивания и теплового воздействия.

В таких фракциях первичные частицы соединены силами при помощи межмолекулярного воздействия, как непосредственно, так и в прослойке дисперсной (окружающей) среды.

В результате процесс очистки не требует мелкой фильтрации, а более крупные агрегаты удаляются из загрязнённой воды механическими методами.

ВИДЫ КОАГУЛЯЦИИ

Наиболее распространённым видом коагуляции является флокуляция. Такой метод основан на добавлении в сточные воды специальных веществ (флокулянтов), которые связывают находящиеся во взвешенном состоянии мелкие частицы, что приводит к их оседанию в виде рыхлых хлопьевидных скоплений.

В качестве коагулянта используют также соли железа, магния и алюминия. В результате реакции гидролиза образуются малорастворимые в воде гидроксиды железа, магния и алюминия, сорбируемые на развитой хлопьевидной поверхности взвешенные, коллоидные и мелкодисперсные вещества.

При благоприятных условиях они оседают на дно и образуют осадок.

ПРОЦЕСС КОАГУЛЯЦИИ

Процесс коагуляции основан на действии диффузных сил, в результате которых частицы стремятся распределяться равномерно во всём объёме жидкости. Если частицы имеют электрические знаки одного заряда, то происходит отталкивание. Но когда электрический заряд снижается, силы отталкивания уменьшаются. Тогда становится возможным процесс коагуляции – слипания частиц.

Преобладание сил взаимного притяжения над электрическими силами отталкивания происходит при Х-потенциале системы менее 0,03 В. Когда Х-потенциал достигает нуля, коагуляция происходит с максимальной интенсивностью. Такое состояние называется изоэлектрическим, а величина рН – изоэлектрической точкой системы.

Одним из способов достижения изоэлектрической точки системы является повышение в сточных водах концентрации электролитов. Такая способность возрастает при повышении валентности коагулирующего иона, который обладает зарядом, противоположным заряду коллоидных частиц.

При коагуляции образование хлопьев происходит сначала за счёт самого коагулянта или части взвешенных частиц и коагулянта. Потом образовавшиеся хлопья коагулянта сорбируют вещества, которыми загрязнены сточные воды. Осаждаясь вместе с последними, они очищают воду.

Образующую в процессе гидролиза серную и соляную кислоты нейтрализуют с помощью извести или других щелочей. Но нейтрализация киcлот, образующихся при коагулянте, может протекать также за счёт резерва щёлочи самой сточной воды.

КОАГУЛЯЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ

Коагуляционные установки, выпускаемые НПЦ ПромВодОчистка, характеризуются различным исполнением и широким выбором в зависимости от объёма сточной воды. Широко представлены модели ПВО-КГ (1, 2, 3, 4 и 5). Насосы дозаторы подбираются по объёмам дозирования коагулянта и производительности и рассчитываются по степени загрязнения воды, мутности, содержании дисперсных включений и цветности. Имеются также и различные мешалки в зависимости от степени перемешивания коагулянтов и объёмов камер.

Установка ПВО-КГ состоит из:

• отстойника;
• растворимого бака;
• камеры реакции (хлопьеобразования);
• насоса-дозатора;
• лопастной мешалки;
• циркуляционного насоса;
• насоса подачи воды в отстойник;
• задвижки с электроприводом.

Загрязнённая вода подаётся в камеру реакции (хлопьеобразования). Там происходит смешивание и процесс реакции коагулянта с загрязнённой жидкостью с помощью лопастной мешалки.

Приготовление раствора коагулянта происходит в растворном баке, куда загружают нужное количество порошкообразного коагулянта и чистую водопроводную воду. После указанный коагуляционный разбавленный раствор подаётся в камеру реакции (хлопьеобразования).

Из камеры реакции вода насосом подаётся в отстойник, где коагулированные коллоидные вещества осаждаются. Очищенная вода удаляется посредством водосборного кармана верхней части отстойника. Скапливаемый в нижней конусообразной части отстойника осадок удаляется при помощи открытия электрозадвижки, частота открывания которой настраивается опытным путём.