Факторы, влияющие на процессы осветления и обесцвечивания при коагулировании воды.
Процесс коагулирования воды зависит:
1) От свойств исходной воды (рН воды, температура, естественная щелеочность, концентрация взвешенных веществ, концентрация органических веществ, солевой состав и др.)
2) От условий проведения процесса (доза коагулянта, время перемешивания и интенсивность перемешивания, режимы коагулирования и др.)
Влияние свойств исходной воды
1) Температура воды влияет на:
а) скорость Броуновского движения
б) скорость гидролиза коагулянта
в) растворимость продуктов гидролиза коагулянта (на растворимость Al(OH)3). При низкой температуре растворимость Al(OH)3 в воде растет.
2) рН воды влияет как на состояние коагулянта, так и на состояние примесей, обусловливающих мутность и цветность воды.
Для коагулянта Al2(SO4)3 :
при рН<4,5 – нет гидролиза
при рН>8,5 образуются растворимые соединения
при рН≈6,5 – 7,5 коагулянт находится в коллоидной коагулируемой форме Al(OH)3
рН≈6,5 – 7,5 – это изоэлектрическая точка коллоидной частицы Al(OH)3
Изоэлектрическая точка Fe(OH)3 при рН 5-7
рН влияет и на состояние примесей. При рН воды < 3-4 гумусовые вещества, обусловливающие цветность находятся в коллоидном состоянии, а при высоких значениях – в растворенном некоагулируемом состоянии.
3) Естественная щелочность связывает ионы Н+, выделяющиеся при гидролизе коагулянта и способствует смещению равновесия гидролиза в сторону коллоидных частиц коагулянта, если она мала (период паводка), то в воду вводят подщелачивающий реагент.
|
|
|
4) Солевой состав. Анионы являются коагулирующими ионами по отношению к коллоидным частицам коагулянта, а катионы -коагулирующие ионы по отношению к коллоидным частицам примесей, обусловливающим мутность и цветность воды.
5) Концентрация взвешенных веществ. Взвешенные частицы могут играть роль центов хлопьеобразования, в результате образуются крупные, тяжелые, быстро оседающие хлопья. Коагуляция примесей вод с низкой естественной мутностью может быть затруднена. Значение взвешенных частиц как центров хлопьеобразования используется в осветлителях со слоем взвешенного осадка.
6) Концентрация органических веществ. Органические вещества в воде могут покрывать защитной гидрофильной пленкой как коллоидные примеси воды, так и коллоидные частицы гидроокисей коагулянтов, препятствуя их слипанию. Для разрушения органических веществ природные воды обрабатывают сильными окислителями (активным хлором, озоном) перед введением коагулянтов.
Влияние условий проведения процесса
1) Интенсивность перемешивания. Необходимо интенсивное перемешивание после введения коагулянта в воду для создания условий для гидролиза коагулянта, а также равномерного его распределения во всем объеме обрабатываемой воды. Затем осуществляется медленное перемешивание для стабилизации хлопьев коагулянта (интенсивное перемешивание разрушает образующиеся хлопья).
|
|
|
2) Доза коагулянта. При малых дозах хлопьеобразования нет. При больших дозах хлопьеобразование тоже может не быть в результате перезарядки коллоидных частиц коагулянта, поэтому в практике водоподготовки встает вопрос об определении необходимой дозы коагулянта. Процесс коагулирования воды характеризуется коагуляционной кривой (см. рисунки).
| 
|
Порог коагулирования – минимальная доза коагулянта при которой наблюдается улучшение качества воды. Оптимальная доза коагулянта – это наименьшая доза коагулянта, при которой наблюдается наилучшее качество воды.
Оптимальную (необходимую) дозу коагулянта определяют на основании данных технологического анализа пробного коагулирования воды (Лабораторная работа)
За оптимальную дозу по результатам лабораторного исследования принимают такую дозу, при которой:
a) через 15 минут с момента введения коагулянта наблюдается наилучшее хлопьеобразование и наибольшее оседание хлопьев.
|
|
|
b) Остатчная мутность и цветность в воде соответствуют требованиям потребителя (для питьевых вод М до 1,5 мг/л, Ц до 200С
c) рН воды, обработанной коагулянтом сохраняет практическое постоянство по сравнению с рН исходной воды.
d) Перепад естественной Щ составляет 0,2-0,4 ммоль/л зимой и летом и 0,6-0,8 ммоль/л осенью и весной.
e) Остаточная концентрация ионов (коагулянта) в воде для Al не больше 0,5 мг/л для Fe не больше 0,3 мг/л
3) Режимы коагулирования. При дробном введении коагулянта в воду Al(OH)3 образуется не сразу, а постепенно и все время, это приводит к лучшему процессу коагулирования воды.
Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 57; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!