Характеристика и условия

применения основных коагулянтов.

Основные промышленные коагулянты:

- глинозем Al₂(SO₄)₃ и сернокислое железо- железный купорос:

Al₂(SO₄)₃*18H₂O

FeSO₄*7H_2O

иногда хлорное железо –FeCl₃*6H₂O

Физико-химический процесс коагуляции достаточно сложен и часто стехиометрически труднозаписываем. Реакция коагуляции (если в воде достаточно солей карбонатной жесткости):

Al₂(SO₄)₃+Ca(HCO₃)₂→Al(HCO₃)₂+CaSO₄

FeSO₄+Ca(HCO₃)₂→Fe(HCO₃)₂+CaSO₄

FeCl+Ca(HCO₃)₂→Fe(HCO₃)₂+CaCl₂

Бикарбонаты Al и Fe также неустойчивы и разлагаются:

Al(HCO₃)₂→CO₂+Al(OH)₃↓

Fe(HCO₃)₂→CO₂+Fe(OH)₃

Для образования хлопьев из двухвалентного сернокислого железа требуется более продолжительное время и реакции появления Fe(OH)₂ очень способствует наличие кислорода в воде. Если карбонатная жесткость воды невелика, реакция образования хлопьев не будет протекать. Для этого воду подщелачивают известью, иногда едким натром, но тогда увеличивается солесодержание воды, засчет образования Na2SO4: Al₂(SO₄)₃+NaOH→Al(OH₃)↓+Na₂SO₄

FeCl₃ +Ca(OH)₂ →Fe(OH)_3↓ +CaCl₂

Применение коагулянта сернокислого Al ограничивается величиной PH обработанной воды (6.5-7.5). В более щелочной среде из-за амфотерных св-в Al может образоваться аллюмиат Na, следовательно при известковании в качестве коагулянта применяют сернокислое или хлорное Fe, при котором возможно колебание PH=4-10.

Если в осветлителе идет только процесс коагуляции, то рекомендуют добавлять флокулянты (ПАА), следовательно процесс увеличения хлопьев ускоряется.

Ткмпературу обрабатываемой воды в схемах с коагуляцией берут 20-25 градусов. Если присутствует и известкование, следовательно температура = 30-40 градусов. Причем очень важна стабильность подогрева воды. Поэтому количество коагулянта определяется экспериментально (меняется состав воды в источнике, темп-ра воды другая, период года,…). Обычно дозу сернокислого Al берут в пределах 0.5-1.2 мг-экв/л. Если воды не загрязнены стоками, мало взвеси и окисляемость невелика (мало органич. примесей) – коагулянта нужно меньше. Если только за счет коагуляции и даже флотации не достигается необходимый результат, ведут хлорирование воды. Доза хлора обычно 5-20 мг/л, но остаточное содержание хлора после механич. фильтров не должн. превышать 10мг/л. Коагулянт вводят в зону контактной среды. До ввода флокулянта необходимо выдержать время (1-3 мин.) после ввода коагулянта.

15.Электрокоагуляция.

Те же гидроокиси Ме (полученные при коагуляции) могут быть получены и электрохимическим растворением Ме. Если в воду поместить 2 пластины из Al или Fe (электроды) и подать на них напряжение постоянного тока, то анод будет растворяться с переходом в воду Al³⁺(Fe²⁺)На катоде происходит восстановление: H⁺+e→H2(пузырек водорода). Это приводит к дополнительной диссоциации воды, следов. к дополнительному образованию OH^-. Т.к в воде имеется растворенный кислород, то идут реакции:H2O+O2+4e→4OH^-

. Ионы ОН будут взаимодействовать с ионами Al и Fe и будут давать гидроокиси этих Ме (в осадок), причем Fe(OH)₂ легче, чем при коагуляции переходит:Fe(OH)₂+H20+O2→Fe(OH)3.

Т.е те же самые гидроокиси получаются без введения в воду дополнительных реагентов (деньги!). Обычно на практике электрокоагулянты это емкости с набора металлич. пластин между которыми протекает вода, а на них подается напряжение.

2 способа подключения пластин к электродам:

- монополярный (когда пластины группой подключаются к одному источнику- аноду)

- биполярный (питание подключается только к 2 крайним точкам)

В этом случае общее падение напряжения складывается из суммы падения напряжения еа отрицательных ячейках.

Поиск по сайту: