41. Объясните, на чем основана очистка сточных вод методом коагуляции и флокуляции. Укажите, от каких факторов зависит эффективность очистки сточных вод данным методом.

Коагуляция – это слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются агрегаты – более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления мелких (первичных). Коагуляция сопровождается укрупнением частиц и уменьшением их общего числа в объеме дисперсной среды (жидкости) слипание однородных частиц называется гомокоагуляцией, а разнородных – гетерокоагуляцией.

В процессе механической очистки из сточных вод достаточно легко удаляются частицы размером 10 мкм и более, мелкодисперсные (0,1-10 мкм) и коллоидные частицы (0,01-0,1 мкм) в результате механической очистки практически не удаляются.

Для сточных вод многих производств после сооружений механической очистки применяют методы коагуляции; агрегативная устойчивость при этом нарушается, образуются более крупные агрегаты частиц, которые удаляют из сточных вод механическими методами.

Одним из видов коагуляции является флокуляция, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии, под влиянием добавляемых веществ (флокулянтов) образуют интенсивно оседающие рыхлые хлопьевидные скопления.

В процессе очистки сточных вод коагуляция происходит под влиянием добавляемых к ним специальных веществ – коагулянтов. Коагулянты в воде образуют хлопья гидроксидов металлов, которые быстро оседают под действием силы тяжести. Хлопья обладают способностью улавливать коллоидные и взвешенные частицы и агрегировать их.

коагулянты- соли алюминия, соли железа, а также смеси солей Al₂(SO₄)₃ и FeCl₃ в соотношении от 1:1 до 1:2 и алюминийсодержащие отходы, травильные растворы, шлаки, пасты и смеси. Доза коагулянта подбирается в зависимости от содержания твердых примесей.

Для интенсификации процесса образования хлопьев гидроксидов алюминия и железа с целью повышения скорости их осаждения используют флокулянты. Использование флокулянтов позволяет снизить дозы коагулянтов, уменьшить продолжительность процесса коагулирования и повысить скорость осаждения образующихся хлопьев.

Наиболее распространенным неорганическим флокулянтом является активная кремниевая кислота (xSiO₂´yH₂O) и полиакрил.

Концентрированные растворы коагулянтов перемешивают с водой в расходных баках лопастными мешалками, воздухом или циркуляционными насосами.

Образовавшиеся хлопья коагулянта о сорбируют вещества, загрязняющие сточные воды и, осаждаясь вместе с ними, очищают воду. Основным процессом коагуляционной очистки ПСВ является гетерокоагуляция – взаимодействием коллоидных и мелкодисперсных частиц сточных вод с агрегатами, образующимися при введении в сточную воду коагулянтов.

41. Приведите характеристику основного оборудования для осуществления коагуляционных методов очистки сточных вод.

Для смешивания сточных вод с коагулянтом применяют смесители: дырчатые, перегородчатые, вертикальные и с лопастными мешалками.

Для обеспечения образования хлопьев коагулянта используют камеры: перегородчатые, вихревые, водоворотные и с мешалками.

Методы коагуляции и флокуляции широко распространены для очистки сточных вод предприятий химической нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной, легкой, текстильной и др. отраслей промышленности.

Эффективность коагуляционной очистки зависит от факторов:

• вида коллоидных частиц;

• их концентрации;

• степени дисперсности частиц;

• наличия в сточных водах электролитов и др. примесей;

• величины электрокинетического потенциала.

В сточных водах могут содержаться твердые (каолин, глина, волокна, цемент, кристаллы солей и др.) и жидкие (нефть, нефтепродукты, смолы и др.) частицы.