Коагуляция и флокуляция как методы очистки СВ

Эти методы относят к группе физико-механической очистки.

Коагуляция – метод удаления из СВ взвешенных веществ после предварительного осаждения их коагулянтами.

Коагулянты изменяют плотность частиц, образуя хлопьевидные частицы. В качестве коагулянта используют Al2(SO4)3, AlCl3, Fe2(SO4)3, FeCl3.

Процесс коагляции протекает в 3 стадии:

1. период скрытой коагуляции – присходит гидролиз коагулянта. Коагулянты используют в очень малых концентрациях, чтобы гидролиз протекал до конца. Гидроксид формирует активные центры коагуляции.

2. оставшиеся анионы, являясь противоионами, передают отрицательный заряд взвешенным частицам. В дальнейшем активные центры взаимодействуя с частицами образуют хлопья. Эта стадия заканчивает вторую фазу коагуляции – фазу хлопьеобразования.

3. седиментация – оседание хлопьев, осветление воды, уплотнение осадка.

Флокуляция – применяется для удаления из СВ взвешенных веществ при использовании высокомолекулярных соединений, называемых флокулянтами. Флокулянты бывают 2ух видов: природные и химические. Природные – крахмал, желатин, агар-ага, хитин и хитозан. Химические флокулянты: искусственные и синтетические. Флокулянты содержат функционально активные группы. Искусственные флокулянты получают модификацией природных веществ. Синтетические - путем химической полимеризации.

При добавлении флокулянтов начинается адсорбция загрязняющих веществ по функционально активным группам. Процесс хлопьеобразования за счет наличия высокомолекулярных соединений протекает с высокой скоростью.

Процесс флокуляции во многих случаях дополняет процесс коагуляции.

Процесс обратный коагуляции и флокуляции называется пептизацией.

Флотационная очистка СВ

Флотация – удаление взвешенных веществ при использовании пузырьков газа. Применяется для удаления гидрофобных частиц.

Элементарная флотация протекает по следующему механизму:

Элементарные частицы находясь в воде во взвешенном состоянии взаимодействуют с пузырьком воздуха. Между частицей и пузырьком образуется краевой угол смачивания. Энергия связи частицы и пузырька зависит от поверхностного натяжения между газом и жидкостью.W=σ(1-cosθ). Краевой угол смачивания зависит от гидрофильности или гидрофобности частицы. Гидрофильные частицы подвергают гидрофобизации. В качестве гидрофобизатора используются ПАВы. При добавлении ПАВа, его гидрофильная часть крепится к частице, гидрофобная часть отталкивает воду. В результате образуется система, поднимающаяся на поверхность воды, образуя пенный слой, который удаляется из воды.