Tiedämme hyvin, että vesi on välttämätöntä planeettamme elämän ylläpitämiselle ja välttämätöntä yhteiskunnan kehitykselle. Kuten kuitenkin tekstistäVeden pilaantumisen tyypit”, Tämä vesivarasto saastuu monin tavoin, mikä voi levittää sairauksia, kuten koleraa ja lavantautia.
Kaikki nämä vesilähteet ovat alttiita pilaantumiselle riippumatta siitä, tulevatko ne jokista, järvistä ja padoista tai maanalaisista vesistöistä. Siksi, ennen kuin ne lähetetään kotiimme, näiden lähteiden vesi kulkee ensin Vedenkäsittelylaitokset (ETA).
On syytä korostaa eroa ETAs ja ETE (jätevedenpuhdistamot). Kuten todettiin, ETA: ssa suoritettu käsittely on luonnossa esiintyvää makeaa vettä, joka sisältää orgaanisia tähteitä, liuenneita suoloja, raskasmetalleja, suspendoituneita hiukkasia ja mikro-organismeja. Nämä puhdistetut vedet lähetetään kulutettaviksi koteihin, teollisuuteen ja muihin laitoksiin. ETE: ssä tehty käsittely on asuin- ja teollisuusjätevettä, ja käsittelyn jälkeen tämä vesi voi olla tuodaan jälleen jokiin ja järviin aiheuttamatta suuria ympäristövaikutuksia, kuin jos se kaadetaan suoraan ilman vesistöä hoitoon.
Yksi ETA: n vedenkäsittelyprosessin vaiheista sisältää hyytymistä ja flokkulointi. Näissä käsiteltävissä vesissä on epäpuhtauksia, joiden hiukkaset ovat kolloidisia, toisin sanoen niiden keskimääräinen halkaisija on välillä 1 - 1000 nm. Koska ne ovat pieniä, ne eivät laskeudu (eivät laskeudu astian pohjalle) painovoiman vaikutuksesta.
Siksi on tarpeen lisätä veteen kemialliset koagulantit. Yleensä täällä Brasiliassa käytetty koagulantti on alumiinisulfaatti (Al2(VAIN4)3). Mutta on muitakin kemiallisia aineita, joita voidaan käyttää samalla toiminnalla, kuten rauta (III) suolat tai vielä orgaaniset polymeerit. Nämä koagulantit ovat veteen liukenemattomia ja tuottavat positiivisia ioneja (kationeja), jotka houkuttelevat negatiivisesti varautuneita epäpuhtauksia veteen.
Kemiallisesti voimme selittää sen näin: alumiinisulfaatti tuottaa seuraavat ionit vedessä:
Al2(VAIN4)3 → 2 Al3+ + 3 SO42-
Pienempi osa Al-kationeista3+ neutraloi vedessä olevien epäpuhtauksien negatiiviset varaukset ja suurin osa niistä on vuorovaikutuksessa hydroksyyli-ionien (OH-) vedestä muodostaen alumiinihydroksidia:
Al2(VAIN4)3 + 6 H2O → 2 Al (OH)3 +6 H+ + 3 SO42-
Tämä alumiinihydroksidi on positiivisesti varautunut kolloidi, joka neutraloi negatiivisesti varautuneet kolloidiset epäpuhtaudet vedessä. Huomaa, että H: ta on liikaa+, joka tekee väliaineesta hapan ja voi estää alumiinihydroksidin muodostumisen. Siksi koagulantin kanssa veteen lisätään jotakin väliaineen pH: ta (emäksisyyttä) nostavaa yhdistettä, kuten kalsiumhydroksidiemäkset (Ca (OH)2) ja natriumhydroksidi (NaOH) tai emäksinen suola, kuten natriumkarbonaatti (Na2CO3), joka tunnetaan soodana.
Täten, saastuttavat hiukkaset ovat epävakaita ja agglutinaatteja, mikä helpottaa niiden saostumista tai agglomeroitumista hiutaleiksi. Voimme sitten sanoa, että hyytyminen on kemiallinen prosessi, jota käytetään kolloidisten hiukkasten epävakauttamiseen.
Seuraavassa ja täydentävässä osassa, nimeltään flokkulointi, vettä ravistetaan voimakkaasti noin 30 sekunnin ajan mekaanisella sekoittimella, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty, koagulantin leviämisen lisäämiseksi. Sen jälkeen järjestelmää sekoitetaan hitaasti, jolloin hiukkaset pääsevät kosketuksiin.
Mekaaninen sekoitin, jota käytetään veden flokkulointiin
Nämä muodostuneet hiutaleet siirretään sitten toiseen käsittelyvaiheeseen, joka on sedimentaatio ja dekantointi, jossa ne asettuvat säiliöiden pohjalle ja kerätään. Teksti
Seosten erottaminen dekantoimalla osoittaa, mistä tässä fyysisessä prosessissa on kyse.
Koagulaatio- / flokkulointiprosessia pidetään eräänlaisena tertiäärisenä jätevedenpuhdistuksena, koska siinä käytetään fysikaalis-kemiallisia tekniikoita tiettyjen epäpuhtauksien poistamiseksi. Valitettavasti tämä on tekniikka epäpuhtauksien siirtämiseksi vedestä toiseen paikkaan, koska ne muuttuvat kiinteäksi jätteeksi, mutta pilaantumista ei tuhota.
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/coagulacao-floculacao.htm
