Қоспаларды коагуляциялау
Коагуляция процесі – молекулалық тартылыс күшінің әсерінен молекулалардың өзара жабысуы нәтижесінде өлшенді бөлшектердің іріленуі.
Коагуляцияның екі түрі болады:
Судың бос көлеміндегі коагуляция;
Өлшенді тұнбалар немесе түйіршікті жүктеме массасында жанаспалы коагуляция (өлшенді тұнбалар мен мөлдірлендіргіштер, жанаспалы мөлдірлендіргіштер).
Қалыпты жағдайда (рН - 6,5-7,5) табиғи судағы қоспалардың бөлшектері теріс зарядталған және олар бір-бірін тебеді. Олардың бір-бірімен жабысу мүмкіндігін тудыру үшін суға коагулянттар қосады. Коагулянттардың бөлшектері болмашы зарядқа ие, бір-бірімен және суды ластайтын бөлшектермен де жабысуға бейімді. Коагуляция нәтижесінде қалқып жүрген бөлшектер бір-біріне жабысып, шөгіндіге айналатын, ірі, көзге көрінетін үлпектер пайда болады.
Коагуляция процессі орындалу сатылары:
Коагулянттардың бөлшектері алдымен қоспалармен жабысады, содан кейін қоспалар бір-бірімен жабысады.
Коагулянттың гидрототық үлпектері түзіліп, оған қоспалар жиналады. Жанасу нөтижесінде үлпектер бір-бірімен қосылып, іріленеді және тұнбаға түседі.
Коагулянттар суда коллоидты жағдайда болады, бірақ ол үшін онда бикарбонаттар болуы қажет. Егер судың карбонатты сілтілігі төмен болатын болса, онда коллоидты ерітінді түзілмейді, сондықтан коагуляция да жүрмейді. Судағы бөлшектердің арасында электр зарядының ықпалымен тартылу және тебілу күші әсер етеді. Егер заряд күші аз болса, тебіліс күші төмендеп, бөлшектер тұрақсыз болып бір-біріне жеңіл жабысады. Бөлшектердің тұрақсыз дәрежесі судағы тұз құрамы мен сутек иондарының (рН) концентрациясына байланысты.
Коагулянттар тұздар болып саналады, судағы қалқыған бөлшектердің тебіліс күшін әлсіретуге ықпал жасайды. Егер табиғи судың сілтілігі төмен болса, коагуляцияның алдында оған әк қосу арқылы сілтілейді. Сілтілік - бұл жойылатын карбонаттық кермектілік, 1оС 10 мг/л карбонатқа (СаО) сәйкес келеді. Коагуляция судың сілтілігі жоғары болғанда ғана жүреді. Сілтілік 40 мг/л күкірт қышқылы мен алюминийдің реакцияға түсуіне мүмкіндік береді. Коагуляция реакциясының жақсы жүруі үшін 2оС-та қажетті сілтілік мөлшері қажет, яғни бұның табиғи өзен суларында орны ерекше. Бірақ мұзды өзендердің сілтілік қоры жоқ және бұл жағдайда коагуляция ойдағыдай жүру үшін оған қайнатылған әк Са(ОН2) немесе сода, яғни натрий карбонатын (Na2C03) қосады. Сонымен бірге судың сілтілігі өзендерге жауын-шашын суы көп мөлшерде түскенде, өзендердің тасуы кезінде төмендейді.
Көбіне, коагулянт ретінде алюминий сульфатын — AІ2(S04)3 қолданады. Суық суды алюминий сульфатынмен (AІ2(S04)3) коагуляциялаудың тиімділігі төмен. Сонымен бірге, алюминий хлоридін де қолданады. Оның едәуір артықшылығы бар, тұнбасы тұрақтылау, гигроскопиялық қасиеті аздау, сақтау кезінде нығыздалып қатып қалмайды.
Іс жүзінде коагулят ретінде көбіне су температурасы әсер етпейтін темір препараттарын (темір купоросы — FeS04, темір хлориді – FeCL3) қолданады. Бірақ темір препараттарымен жүретін коагуляция үрдісі рН-8-ден жоғары болған кезде ғана жүруі мүмкін. Темір хлоридін, көмір қышқылды алюминийді және әкті бірге қосу нәтижесі едәуір жоғары көрсеткіштер береді. Одан басқа, темір препаратын қолдану кезінде нормативпен бекітілгендей, пайдаланылатын суда темірдің концентрациясы 0,3 мг/л-ден аспауы қажет.
Кейбір темір тұздарының коагуляциялаушы қасиеттері:
темір купоросы (FeS04). Үлпектердің тұну жылдамдығы 1,5 есе жылдам, бірақ судың рН-ы 8-ден жоғары болу қажет. Ол суды әкпен немесе содамен сілтілеуді қажет етеді, сондықтан оны коагуляция ретінде қолдануға шектеу салып отыр;
темір хлориді (FeCL3). Суда жақсы ериді, ірі тез шөгетін үлпек түзеді. Сонымен бірге алюминий сульфатын және әкті қолданғанда жоғары нәтиже береді;
темір сульфаты (Fe2(S04)3). Бұның құрамында темірі бар коагулянттардың концентрациясы 0,3 мг/л-ден кем болғанда ғана тиімділігі жоғары болады.
Құрамы әр түрлі сулар үшін коагуляция мөлшері де бірдей емес, сондықтан зертханада сынақтық коагуляция жүргізуді қажет етеді.
Құрамындағы қалқып жүрген заттардың мөлшеріне байланысты су 4 топқа бөлінеді:
лайлылығы төмен – 50 мг/л-ге дейін;
лайлылығы орташа – 50-250 мг/л-ге дейін;
лайлы – 250-1500 мг/л-ге дейін;
лайлылығы жоғары – 1500 мг/л-ден жоғары.
Суға түстілік беретін құрамындағы гуминдік заттардың мөлшеріне қарай, судың түрлері:
түстілігі төмен – 35°-қа дейін;
түстілігі орташа – 35°-120°;
түстілігі жоғары – 120°.
Достарыңызбен бөлісу: |