Очистка вод коагуляцией и флокуляцией

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

К физико-химическим методам очистки сточных вод относят коагуляцию, флотацию, адсорбцию, ионный обмен, экстракцию, ректификацию, выпаривание, дистилляцию, обратный осмос и ультрафильтрацию, кристаллизацию, десорбцию и др. Эти методы используют для удаления из сточных вод тонкодиспергированных взвешенных частиц (твердых и жидких), растворимых газов, минеральных и органических веществ.

Коагуляци я - процесс укрупнения дисперсных частиц в результате их взаимодействия и объединения в агрегаты, применяется для ускорения процесса осаждения тонкодисперсных примесей и эмульгированных веществ. В процессах очистки сточных вод коагуляция происходит под влиянием добавляемых к ним специальных веществ - коагулянтов. Коагулянты в воде образуют хлопья гидратов окисей металлов, которые быстро оседают под действием силы тяжести. Хлопья обладают способностью улавливать коллоидные и взвешенные частицы и агрегировать их (коллоидные частицы имеют положительный заряд, а хлопья коагулянтов - отрицательный). Процесс гидролиза коагулянтов и образования хлопьев происходит по схеме:

Ме³⁺ + НОН ®¬Ме(ОН)₃ ¯ + 3Н⁺

В качестве коагулянтов используют соли алюминия (сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃×H₂O; алюминат натрия NaAlO₂ и др., наиболее распространен сульфат алюминия), железа (сульфаты железа Fe₂(SO₄)₃×2H₂O; Fe₂(SO₄)₃×3H₂O; Fe₂(SO₄)₃×7H₂O; хлорное железо FeCl₃, наибольший эффект при применении солей трехвалентного железа) или их смеси.

Флокуляция - это процесс агрегации взвешенных частиц при добавлении в сточную воду высокомолекулярных соединений (флокулянтов). Флокуляцию проводят для интенсификации процесса образования хлопьев гидроокисей алюминия и железа с целью повышения скорости их осаждения. Использование флокулянтов позволяет снизить дозы коагулянтов, уменьшить продолжительность процесса коагулирования и повысить скорость осаждения образующихся хлопьев.

Для очистки сточных вод используют природные (крахмал, эфиры, целлюлозы, декстрин и др.) и синтетические (полиакриламид технический ПАА и гидролизированный ГПАА)

Процесс очистки сточных вод методами коагуляции и флокуляции включает приготовление водных растворов коагулянтов и флокулянтов, их дозирование в обрабатываемую воду, смешение со всем объемом воды, хлопьеобразование выделение хлопьев из воды.

Схема установки для очистки воды коагуляцией

вода коагулянт

1

3 4

сточ. вода 5

оч.в.

осадок

1 - камера для приготовления растворов; 2 - дозатор; 3 - смеситель;

4 - камера хлопьеобразования; 5 - отстойник.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ КОАГУЛИРОВАНИЕ. Необходимые для коагулирования ионы алюминия или железа можно получить электрохимическим путем.

Для этого используют безнапорные емкости - электролизеры (электрокоагуляторы), в которые опущены пластинчатые или цилиндрические электроды из алюминия или стали. В процессе анодного растворения металла в воду поступают ионы Al³⁺ или Fe²⁺. Для окисления железа в Fe³⁺ в электрокоагулятор подается сжатый воздух или осуществляется предварительное хлорирование воды.

а – однопоточный; б- многопоточный с вертикальным движением воды; в – то же, со смешанным движением воды

Электрокоагуляторы

Дата добавления: 2014-01-05