Imvend Chemical

Загальні відомості про коагуляцію Слово <коагуляція> походить від латинського , що означає <збирати разом>. Коагуляція відіграє важливу роль у процесах водоочищення для видалення зважених колоїдних частинок, які можуть надавати питній воді неприємного смаку, кольору, запаху або каламутності. Це робиться шляхом додавання до неочищеної води спеціальних хімічних реагентів (коагулянтів). Під дією коагулянтів дуже маленькі, надзвичайно дисперсні колоїдні частинки об'єднуються разом у великі маси (пластівці), які потім, після флокуляції, можна видалити такими методами поділу твердої та рідкої фази, як осадження, флотація та фільтрація. Основні принципи коагуляції Якби в неочищеній воді всі зважені тверді частинки були досить великі, щоб їх можна було легко видалити за допомогою відомих методів очищення, обробка хімічними коагулянтами не була б потрібна. Проте більшість зваженої речовини складається з дуже дрібних, надзвичайно дисперсних твердих частинок, значною мірою колоїдних. Зважаючи на малий розмір, вони не піддаються осадженню, флотації або фільтрації, і їх доводиться попередньо піддавати коагуляції. Колоїдні частки Колоїдні частки присутні практично у будь-якій неочищеній воді. Вони є головною причиною неприємного смаку, кольору, запаху та каламутності питної води. Ці частки можуть бути: мінеральними: осадові породи, колоїдні глини, гідроокиси та солі металів органічними: гумінові та фульвінові кислоти, що утворюються при розкладанні рослинних та тваринних залишків, барвники, поверхнево-активні речовини тощо. біологічними: мікроорганізми (хвороботворні чи ні), включаючи бактерії, планктон, водорості та віруси. Яке б не було їхнє походження, ці колоїдні частинки дуже малі - менше 1 мікрона в діаметрі. Внаслідок цього співвідношення їх поверхні до маси стає настільки великим, що сумарний негативний електричний заряд на поверхні викликає взаємне відштовхування частинок. Електростатичні сили відштовхування перешкоджають мимовільному злиттю колоїдних частинок та утворенню великих мас, що легко видаляються в процесі очищення. Механізми коагуляції Коагуляція є комплексом хімічних і фізичних взаємодій між негативно зарядженими колоїдними частинками і катіонами, тобто. позитивно заряджених хімічних реагентів. Вона використовує різні сили відштовхування та тяжіння, які забезпечують стійкість або, навпаки, нестійкість колоїдної суспензії, а саме: - сили електростатичного відштовхування; - броунівський рух; - сили тяжіння Ван дер Ваальса; - силу всесвітнього тяжіння. koagulyant.jpg Коагуляція дестабілізує колоїдну суспензію за допомогою двох різних механізмів: 1. Нейтралізація заряду Позитивно заряджені коагулянти нейтралізують негативний заряд, що оточує колоїдні частки. Коли заряд навколо кожної частки нейтралізований, вони поступово зближуються, зменшуючи свій ефективний радіус, стають, зрештою, нестійкими і можуть стикатися один з одним. При зіткненні частки з'єднуються один з одним за рахунок водневих зв'язків або, наприклад, сил Ван дер Ваальса, утворюючи великі маси, або пластівці. Енергія перемішування, що застосовується в процесі очищення, збільшує кількість та частоту цих зіткнень частинок, посилюючи агломерацію твердої речовини та сприяючи утворенню пластівців. Схема утворення пластівців – коагуляція 2. Хімічне зв'язування Утворенню пластівців сприяє полімерна природа коагулянтів. Їх довгі молекулярні ланцюжки підхоплюють агломеровані частинки, утворюють містки від однієї поверхні до іншої, зв'язуючи разом окремі пластівці у великі маси, що легко видаляються. Схема утворення пластівців – коагуляція З двох механізмів, що беруть участь у процесі коагуляції, нейтралізація заряду відіграє значно важливішу роль, ніж хімічне зв'язування.