ВСЕ О ЧИСТОЙ ВОДЕ
 
Основные реагенты, используемые при очистке воды

Основные реагенты, используемые при очистке воды

В качестве коагулянта для ускорения выпадения взвеси обычно используют сернокислый алюминий A12(S04)3" сернокислое желейо Fe2(S04)3, железный "купорос FeSOH или хлорное железо FeCU.

Действие сернокислого алюминия основывается на его гидролизе, заканчивающемся образованием геля гидроокиси алюминия А1г(ОН)3 и свободной углекислоты. При коагулировании сернокислым железом диссоциация солей железа приводит к образованию малорастворимой гидроокиси железа Fe(OH)3.

После введения в воду сернокислого алюминия ход реакций:

Образующаяся гидроокись алюминия А1(ОН)з представляет собой коллоидное вещество, частицы которого имеют положительные заряды. Между тем коллоиды, содержащиеся в при-, родной воде (гуминовые вещества, кремнекислота и др.), заряжены отрицательно. Это ведет к нейтрализации зарядов частиц обоих коллоидов, вызывающей их взаимную коагуляцию с образованием хлопьев. Аналогичное явление происходит и в случае применения FeS04. Образующийся коллоидный раствор гидроокиси железа Fe(OH)8 коагулирует содержащиеся в воде отрицательно заряженные коллоиды.

Ионы водорода, выделившиеся после гидролиза сернокислого алюминия, связываются с находящимися в природной воде бикарбонатными ионами

Благодаря этому кроме осветления воды достигается понижение ее карбонатной жесткости на 0,7-1 мг-экв/л с одновременным таким же повышением некарбонатной жесткости воды по реакциям:

A12(S04), + 6Н20 - 2АЦОН), + 3H2S04;
H2S04 + Са(НСО,)2 = CaS04 + 2Н20 + 2С02;
H2S04 + Mg(HCO,)2=MgS04 + 2H20 + 2C02.

При излишней щелочности переход гидроокиси в водную окись может задержаться. При недостаточной же щёлочности не может происходить самая реакция образования гидроокиси из сернокислого алюминия. В этом случае надо искусственно подщелачивать воду известью, едким натром NaOH или кальцинированной содой Na2C03, добавляемых в количестве где Дщ - количество щелочи в мг/л, добавляемой для подщелачивания воды; Дк - максимальная доза безводного сернокислого алюминия в мг/л; Щ - минимальная щелочность воды в мг-экв/л (для природных вод обычно равная карбонатной жесткости); К - эквивалентные веса, равные для извести 28 мг/л, для едкого натра 30 мг1л\ для соды 53 мг/л. Пример. Мутность воды 7Q0 мг/л, щелочность Ж" 1,7 мг-экв/л, доза* безводного сернокислого аллюминия Дк=75 мг/л. Следовательно, доза извести, необходимая для шодщелачи-вания воды (считая на СаО), составит

Ди = 28(0,0178-75- 1,7 + 1)^17,8 мг/л.

Если подщелачивание производить кальцинированной содой, то ее необходимая доза Дс =33,7 мг/л.

В тех случаях когда получаются отрицательные значения Ди и Дс, подщелачивания воды не требуется. Обычно это бывает при небольшой мутности воды и достаточно высокой щелочности (карбонатной жесткости) воды. Например; при мутности воды 200 мг/л, щелочности 2 мг-экв/л, Дк=40 мг/л

Див28(0,0178"40-2 + 1)"-8,1 мг/л, A12(S04), |- ЗСа(ОН)2 - 2А1(ОН), + 3CaS04
W или
AI2(S04), + 3Na2C08 + 3H20 -= 2А1(ОН)8 + 3Na2S04 + ЗС02.

Скорость гидролиза коагулянта зависит от температуры воды (резко уменьшается при низкой температуре) и от величины рН. При повышенном рН (более 8,2) частицы А1(ОН)з получают отрицательный заряд, хлопья гидроокиси алюминия не образуются и процесс осветления воды замедляется.

Коагулирующая способность реагента возрастает с повышением валентности иона электролита. Исследования показали, что если коагулирующую способность одновалентного иона принять за единицу, то коагулирующая способность двухвалентного иона достигает 7, а трехвалентного - 75.

В нашей практике водоснабжения чаще всего применяют соли трехвалентного алюминия в виде очищенного сернокислого алюминия, содержащего около 45% безводного А12(504)з, а также и неочищенного, содержащего 33% безводного А12(804)з. 33

Следовательно, теоретически 1 кг неочищенного коагулянта по своей коагулирующей способности эквивалентен 0,73 кг очищенного. Практически коагулирующая способность неочищенного сернокислого алюминия несколько выше, так как он содержит мелкозернистые нерастворимые примеси, усиливающие коагуляцию.

В качестве коагулянта применяют также соли трехвалентного Fe*(S04b и двухвалентного железа FeS04.

Вступая в реакцию с двууглекислыми солями кальция (или магния), железный купорос FeS04 превращается в двууглекислое железо по уравнению

FeS04 + Са(НСО,)2 = Fe(HCO,)2 -f CaS04.

Для ускорения процесса необходима добавка извести, отнимающей углекислоту,

Fe(HCOs)2 + Са(ОН)2 = Fe(OH)2 + Са(НС08)2>

Гидрат закиси железа окисляется при рН>8 за счет растворенного в воде кислорода:

4Fe(OH)2 + 02 + 2Н20 -> 4Fe(OH)8,

а получившийся гидрат окиси железа выпадает в виде хлопьев, увлекая взвесь, содержащуюся в обрабатываемой воде.

При коагулировании солями железа после ввода коагулянта величина рН должна быть более 8, так как в этом случае процесс коагуляции протекает быстрее.

Если коагуляция производится при содержании в воде взвеси более 100-125 мг/л, можно окислить FeS04 и перевести его в трехвалентное железо Fe2(SC>4h хлорированием раствора железного купороса:

6FeS04 + ЗС12 -> 2Fe2(S04),+ 2FeCl8.

Хлопья гидрата окиси железа тяжелее хлопьев гидроокиси алюминия в 1,5 раза и, следовательно, скорее осаждаются. Они более устойчивы и не разрушаются в щелочной среде, что имеет большое значение при объединении в общей установке процессов коагулирования и умягчения воды. Температура воды не оказывает существенного влияния на скорость коагулирования солями железа. Поэтому соли железа нашли широкое применение в качестве коагулянтов, особенно на водоумягчительных установках.

Хлорное железо FeCU доставляется на станции очистки воды астальных бочках; содержание FeCh в товарном продукте не менее 98%.

Нужен бытовой фильтр или система очистки воды? Ваше решение - bestwater.ru!




Home | About us | Testimonials | Contact Details | F.A.Q.
Новое на сайте
Требования к качеству
питьевой воды
Требования к качеству
технической воды
Комплексная очистка
воды в быту
Состав очистных
соружений
Высотные схемы
очистных сооружений
Компоновка
оборудования очистных
сооружений
Основные реагенты,
используемые при очистке
воды
Дозирование реагентов
при осветлении воды
Все статьи
   
E-mail: info@aquapages.ru