Hüübimine ja flokuleerimine. Flokuleerimine veetöötluses

Me teame hästi, et vesi on meie planeedi elu säilitamiseks hädavajalik ja ühiskonna arenguks hädavajalik. Kuid nagu on näidatud tekstisVeereostuse tüübid”, See veeressurss on mitmel viisil saastunud, mis võib levitada selliseid haigusi nagu koolera ja tüüfus.

Sõltumata nende päritolust, olenemata sellest, kas need pärinevad jõgedest, järvedest ja tammidest või maa-alustest veekogudest, on kõik need veeallikad altid reostusele. Sellepärast läbib nende allikate vesi enne meie koju saatmist kõigepealt läbi Veepuhastusjaamad (ETA).

Tasub esile tuua erinevust ETA-d ja ETE-d (reoveepuhastid). Nagu öeldud, on ETA-des läbiviidud puhastus looduses leiduv magevesi, mis sisaldab orgaanilisi jääke, lahustunud sooli, raskemetalle, suspendeeritud osakesi ja mikroorganisme. Need puhastatud veed saadetakse tarbimiseks kodudesse, tööstustesse ja muudesse ettevõtetesse. ETE-des on puhastus olme- ja tööstuslik reovesi ning pärast puhastamist võib see vesi olla viidi uuesti jõgedesse ja järvedesse, põhjustamata suurt keskkonnamõju, nagu oleks see siis, kui see visataks otse ilma ravi.

ETA veetöötlusprotsessi üks etapp hõlmab hüübimist ja flokulatsioon. Nendes töödeldavates vetes on lisandeid, mille osakesed on kolloidsed, see tähendab, et nende keskmine läbimõõt on vahemikus 1 kuni 1000 nm. Kuna nad on väikesed, ei asu nad gravitatsiooni toimel (nad ei asu anuma põhja).

Seetõttu on vaja vette lisada keemilised koagulandid. Üldiselt on siin Brasiilias kasutatav koagulant alumiinium sulfaat (Al₂(AINULT₄)₃). Kuid selle sama funktsiooniga saab kasutada ka muid keemilisi aineid, näiteks raud (III) soolad või veel orgaanilised polümeerid. Need koagulandid ei lahustu vees ja tekitavad positiivseid ioone (katioone), mis meelitavad vette negatiivselt laetud lisandeid.

Keemiliselt võime seda seletada nii: alumiinium sulfaat tekitab vees järgmised ioonid:

Al₂(AINULT₄)₃ → 2 Al³⁺ + 3 NII₄^2-

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

Väiksem osa Al-katioonidest³⁺ neutraliseerib vees sisalduvate lisandite negatiivsed laengud ja enamik neist interakteeruvad hüdroksüülioonidega (OH^-) veest, moodustades alumiiniumhüdroksiidi:

Al₂(AINULT₄)₃ + 6 H₂O → 2 Al (OH)₃ +6 H⁺ + 3 NII₄^2-

See alumiiniumhüdroksiid on positiivselt laetud kolloid, mis neutraliseerib vees negatiivselt laetud kolloidseid lisandeid. Pange tähele, et H on üle⁺, mis muudab keskkonna happeliseks ja võib takistada alumiiniumhüdroksiidi moodustumist. Seetõttu lisatakse koagulandiga vette ka mõni ühend, mis suurendab keskkonna pH-d (leeliselisust), näiteks kaltsiumhüdroksiidi alused (Ca (OH)₂) ja naatriumhüdroksiid (NaOH) või aluseline sool nagu naatriumkarbonaat (Na₂CO₃), tuntud kui sooda.

Seega saastavad osakesed destabiliseeruvad ja aglutineeruvad, mis hõlbustab nende sadestumist või aglomeerumist flokulitesse. Seejärel võime öelda, et koagulatsioon on keemiline protsess, mida kasutatakse kolloidosakeste destabiliseerimiseks.

Järgmises ja täiendavas osas nn flokulatsioon, raputatakse vett mehaanilise segaja abil tugevalt umbes 30 sekundit, nagu on näidatud alloleval joonisel, et suurendada koagulandi dispersiooni. Seejärel segatakse süsteemi aeglaselt, võimaldades osakeste vahel kontakti.

Mehaaniline segaja, mida kasutatakse vee flokuleerimisel

Need moodustunud flokulid suunatakse seejärel töötlemise teise etappi, see on settimine ja dekanteerimine, kus nad settivad paakide põhja ja kogutakse kokku. Tekst

Segude eraldamine dekanteerimisega näitab, milles see füüsiline protsess seisneb.

Hüübimis- / flokuleerimisprotsessi peetakse reovee tertsiaarse puhastamise tüübiks, kuna selles kasutatakse spetsiifiliste saasteainete eemaldamiseks füüsikalis-keemilisi meetodeid. Kahjuks on see saasteainete veest teise viimise tehnoloogia, kuna need muudetakse tahkeks jäätmeks, kuid reostust ei hävitata.

Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia

Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Hüübimine ja flokuleerimine"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/coagulacao-floculacao.htm. Juurdepääs 27. juunil 2021.