Ние добре осъзнаваме, че водата е от съществено значение за поддържането на живота на нашата планета и е от съществено значение за развитието на обществото. Въпреки това, както е показано в текста „Видове замърсяване на водите”, Този воден ресурс е замърсен по няколко начина, които могат да предадат болести като холера и тиф.
Независимо от техния произход, независимо дали идват от реки, езера и язовири, или от подземни водни маси, всички тези водоизточници са склонни към замърсяване. Ето защо, преди да бъде изпратена по домовете ни, водата от тези извори първо преминава през Пречиствателни станции за вода (ETA).
Струва си да се подчертае разликата между ETA и ETE (пречиствателни станции). Както беше посочено, в ETAs обработката се извършва от прясна вода, открита в природата, която съдържа органични остатъци, разтворени соли, тежки метали, суспендирани частици и микроорганизми. Тези пречистени води се изпращат в домове, индустрии и други предприятия, които да се консумират. В ETEs пречистването е битова и промишлена канализация и след пречистване тази вода може да бъде въведени отново в реки и езера, без да причиняват голямо въздействие върху околната среда, тъй като биха го направили, ако бъдат изхвърлени директно без лечение.
Една от стъпките в процеса на пречистване на водата в ЕТА включва коагулация и флокулация. В тези води, които ще бъдат третирани, има примеси, чиито частици са колоидни, т.е. те имат среден диаметър между 1 и 1000 nm. Тъй като са малки, те не се утаяват (не се утаяват на дъното на контейнера) под действието на гравитацията.
Следователно е необходимо да се добави към водата химически коагуланти. Като цяло тук, в Бразилия, използваният коагулант е алуминиев сулфат (Al2(САМО4)3). Но има и други химични агенти, които могат да се използват със същата тази функция, като например железни (III) соли или все пак органични полимери. Тези коагуланти са неразтворими във вода и генерират положителни йони (катиони), които привличат отрицателно заредени примеси във водата.
Химически можем да го обясним така: алуминиевият сулфат генерира следните йони във вода:
Ал2(САМО4)3 → 2 Ал3+ + 3 SO42-
По-малка част от катиони Al3+ неутрализира отрицателните заряди на примесите, присъстващи във водата, и повечето от тях взаимодействат с хидроксилните йони (OH-) от вода, образувайки алуминиев хидроксид:
Ал2(САМО4)3 + 6 Н2O → 2 Al (OH)3 +6 Н+ + 3 SO42-
Този алуминиев хидроксид е положително зареден колоид, който неутрализира отрицателно заредените колоидни примеси във водата. Имайте предвид, че има излишък от H+, което прави средата кисела и може да предотврати образуването на алуминиев хидроксид. Следователно, с коагуланта към водата се добавя и някакво съединение, което повишава рН (алкалността) на средата, като основи на калциев хидроксид (Ca (OH)2) и натриев хидроксид (NaOH), или основна сол като натриев карбонат (Na2CO3), известен като сода.
Поради това, замърсяващите частици се дестабилизират и аглутинират, което улеснява тяхното отлагане или агломерация във флокули. Тогава можем да кажем, че коагулацията е химичен процес, използван за дестабилизиране на колоидни частици.
В следващата и допълваща се част, наречена флокулация, водата се разклаща силно за около 30 секунди от механична бъркалка, както е показано на фигурата по-долу, за да се увеличи дисперсията на коагуланта. След това системата се разбърква бавно, позволявайки контакт между частиците.
Механична бъркалка, използвана при флокулация на вода
След това тези образувани флокули се пренасочват към друг етап на третиране, който е утаяване и декантиране, където те се утаяват на дъното на резервоарите и се събират. Текстът
Разделяне на смесите чрез декантиране показва за какво става въпрос в този физически процес.
Процесът на коагулация / флокулация се счита за вид третично третиране на отпадъчни води, тъй като използва физикохимични техники за отстраняване на специфични замърсители. За съжаление това е технология за прехвърляне на замърсителите от водата на друго място, тъй като те се превръщат в твърди отпадъци, но замърсяването не се унищожава.
От Дженифър Фогаса
Завършва химия
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/coagulacao-floculacao.htm
