Основные факторы, влияющие на ход коагуляции. Повышение эффективности процессов коагуляции

Влияние разных факторов на ход коагуляции.

1. Доза коагулянта. Обычно доза выражается в массовом количестве реагента на объем воды. При этом дозы м.б. разные, во первых определяют дозу отнесенную к товарному продукту, поставляемому заводом изготовителем коагулянта(простой способ дозирования). Второе: доза, отнесенная к активной части коагулянта, активная часть обычно выражается в содержании оксида алюминия в товарной части коагулянта. Наибольшая активная часть у разных оксихлоридов алюминия, там до 30% оксида алюминия. Третий вид дозы(по снипу): по безводной части сульфата алюминия(по безводному продукту). Коагулянт в своем составе еще содержит воду, вот короче надо воду не учитывать. Для сульфата алюминия доза безводной части – 50%.

Выбор дозы коагулянта: осуществляется предварительно по снип в зависимости от мутности и цветности воды. Табл. 16 снип и формула №6.

(4) – доза коагулянта в зависимости от цветности.

Фактические дозы коагулянта уточняются в процессе эксплуатации и при проведении пробного коагулирования воды. Пробное коагулирование ведут в лаборатории, для этого отбирают пробы воды(не менее 6 обычно) и вводят в них коагулянты, дозы которых выбрали по снипу. После введения доз перемешивают и отстаивают 30мин. После этого строят график – коагуляционная кривая. (5)

две точки: 1- порог коагуляции(доза при которой начинает снижаться мутность и цветность воды, вторая точка – где мы получаем нужную мутность и цветность воды по санпин(оптимальная доза). При построении коагуляционной кривой надо еще учитывать перманганатную окисляемость воды, норматив – 5мг О₂/л воды. Иногда доза недостаточна для удаления перманганатной окисляемости, и ее приходится увеличивать.

2. рН и щелочность. Установлены оптимальные диапазоны рН и Щ для коагуляции.

a. Гидроксид алюминия: находится в пределах 4,5-8,4 рН, для железных коагулянтов 3,5-10.

b. Коагуляция примесей природных вод для каждого типа воды проходит в своем оптимальном диапазоне рН: типы вод:

i. Мягкие маломутные цветные воды: щелочность до 1,5мгэкв/л, оптимальный диапазон коагуляции: рН 5-6.

ii. Воды средней цветности, ж= 4-5мгэкв/л, щ- 3-4, это воды средней полосы, рН – 6-7,2.

iii. Воды малоцветные жесткие с повышенной минерализацией и щелочностью более 5, рН 6,5-7,5 иногда даже до 8.

Это все диапазоны для сульфата алюминия. Для других коагулянтов дипазон рН находят опытным путем.

Если при заданной оптимальной дозе коагулянтов щелочного резерва природной воды не достаточно для поддержания оптимального рН, то воду надо подщелачивать известью или кальцинированной содой. Воду подщелачивают в некоторые периоды года, когда повышена мутность и цветность воды, когда минимальная щелочность воды, в Мурманске это конец весны.

3. Скорость и равномерность смешения коагулянта с водой. Эффективность применения коагулянта резко повышается при быстром и равномерном его распределении во всем объеме воды в начальной фазе коагуляции сразу после его введения в воду. Это достигается с помощью специальных устройств ввода реагента и применением высокоэффективных смесителей. При этом первая фаза коагуляции начинается во всем объеме воды одновременно, это способствует снижению дозы коагулянта, также образованию плотных легко оседающих хлопьев. Если коагулянт распределяется неравномерно, то в разных частях воды дозы недостаточны, а в других частях избыточны.

4. Температура. Первые две фазы коагуляции завершаются образованием микроагрегатов, потом микроагрегаты слипаются в хлопья под действием бромовского движения, а оно зависит от температуры, чем выше температура, тем выше образование микроагрегатов воды в первой фазе. На некоторых типах природных вод при низкой температуре коагуляция плохо идет.

5. Условие перемешивания коагулянта с водой. Говорят, что коагуляция идет в 2 фазы: 1- образование микроагрегатов(влияет температура), 2- образование хлопьев. Образование хлопьев из микроагрегатов происходит при плавном перемешивании, микроагрегаты слипаются м/у собой. Интенсивность перемешивания с водой д. обеспечивать максимально возможное контактирование микроагрегатов с водой, при этом нельзя допускать разрушение уже образовавшихся хлопьев. В начале второй фазы перемешивают сильнее, для соударения хлопьев, потом интенсивность снижают, чтоб не разрушать хлопья. Есть специальные камеры хлопьеобразования.

6. Наличие естественных взвесей в воде. Грубодисперсные примеси в воде могут способствовать образованию крупных и плотных хлопьев. Грубодисперсные примеси являются центрами коагуляции, иногда в воду специально вводят искусственную взвесь для формирования хлопьев, но это применяют не часто.

Есть еще факторы, менее значимые.

Повышение эффективности коагуляции м.б.:

1. Физические методы:

a. Аэрирование: введение сжатого диспергированного воздуха в воду в смеситель после добавки коагулянта с некоторым разрывом во времени, позволяет удалить из зоны коагуляции образующийся при распаде угольной кислоты диоксид углерода, это позволяет снизить расход коагулянта на 25-30% и улучшить качество обработки.

b. Наложение электрического и магнитного полей: ускоряются процессы хлопьеобразования и осаждения коагулированной взвеси, повышается степень очистки от органических и неорганических примесей фильтрованием. Воду с введенными в нее небольшими дозами коагулянта пропускаю м/у алюминиевыми электродами, подключенными к источнику тока.

c. Воздействие ультразвуком: происходит разрушение механических примесей, но при только при низких частотах ультразвука 8-18 кГц.

d. Воздействие ионизирующим излучением (бета и гамма): ускоряет окисление органических и минеральных примесей растворенным в воде кислородом, в результате вода обесцвечивается, обеззараживается, дезодорируется ускоряется осаждение вв.

2. Правильным перемешиванием.

3. Предварительная обработка воды окислителями. Окислители разрушают гидрофильные органические соединения и облегчают коагуляцию.

4. Обработка смесью коагулянтов: введение, например, смеси Al₂(SO₄)₃ и FeCl₃.

Поиск по сайту: