Svjesni smo da je voda bitna za održavanje života na našem planetu i bitna je za razvoj društva. Međutim, kao što je prikazano u tekstu “Vrste onečišćenja vode”, Ovaj se vodeni resurs kontaminira na nekoliko načina, što može prenijeti bolesti poput kolere i tifusa.
Bez obzira na podrijetlo, bez obzira dolaze li iz rijeka, jezera i brana ili iz podzemnih vodostaja, svi su ti izvori vode skloni zagađivanju. Zbog toga voda prije nego što bude poslana našim kućama prvo prolazi kroz Postrojenja za pročišćavanje vode (ETA).
Vrijedno je istaknuti razliku između ETA i ETE (postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda). Kao što je navedeno, u ETA-ima se provodi slatka voda koja se nalazi u prirodi i koja sadrži organske ostatke, otopljene soli, teške metale, suspendirane čestice i mikroorganizme. Te pročišćene vode šalju se kućama, industriji i drugim objektima na potrošnju. U ETE-ima se pročišćava komunalna i industrijska kanalizacija, a nakon pročišćavanja ova voda može biti ponovno uveden u rijeke i jezera bez nanošenja velikog utjecaja na okoliš, kao što bi bio kada bi se izbacio izravno bez liječenje.
Jedan od koraka u procesu pročišćavanja vode na ETA uključuje zgrušavanje i flokulacija. U tim vodama koje će se pročišćavati postoje nečistoće čije su čestice koloidne, odnosno prosječnog promjera između 1 i 1000 nm. Budući da su mali, ne smiruju se (ne talože se na dnu posude) pod djelovanjem gravitacije.
Stoga je potrebno dodati u vodu kemijski koagulanti. Općenito, ovdje u Brazilu koristi se koagulant aluminij sulfat (Al2(SAMO4)3). Ali postoje i druga kemijska sredstva koja se mogu koristiti s tom istom funkcijom, kao što su soli željeza (III) ili još organski polimeri. Ovi koagulanti su netopivi u vodi i stvaraju pozitivne ione (katione) koji privlače negativno nabijene nečistoće u vodi.
Kemijski to možemo objasniti ovako: aluminijev sulfat stvara sljedeće ione u vodi:
Al2(SAMO4)3 → 2 Al3+ + 3 PA42-
Manji dio kationa Al3+ neutralizira negativne naboje nečistoća prisutnih u vodi, a većina njih stupa u interakciju s hidroksilnim ionima (OH-) iz vode, tvoreći aluminijev hidroksid:
Al2(SAMO4)3 + 6 H2O → 2 Al (OH)3 +6 H+ + 3 PA42-
Ovaj aluminijski hidroksid je pozitivno nabijeni koloid koji neutralizira negativno nabijene koloidne nečistoće u vodi. Imajte na umu da postoji višak H+, što medij čini kiselim i može spriječiti stvaranje aluminijevog hidroksida. Stoga se s koagulantom u vodu dodaje i neki spoj koji povećava pH (lužnatost) medija, kao što su baze kalcijevog hidroksida (Ca (OH)2) i natrijev hidroksid (NaOH), ili bazna sol kao što je natrijev karbonat (Na2CO3), poznata kao soda.
Tako, onečišćujuće čestice su destabilizirane i aglutinirane, što olakšava njihovo taloženje ili nakupljanje u flokule. Tada možemo reći da je koagulacija kemijski postupak koji se koristi za destabilizaciju koloidnih čestica.
U sljedećem i komplementarnom dijelu, tzv flokulacija, vodu snažno mućka oko 30 sekundi mehanička mješalica, kao što je prikazano na donjoj slici, kako bi se povećala disperzija koagulanta. Nakon toga, sustav se polako miješa, omogućujući kontakt između čestica.
Mehanička miješalica koja se koristi u flokulaciji vode
Te nastale flokule potom se prosljeđuju u drugu fazu obrade, a to je taloženje i dekantiranje, gdje se talože na dnu spremnika i sakupljaju. Tekst
Odvajanje smjesa dekantiranjem pokazuje o čemu se radi u ovom fizičkom procesu.
Postupak koagulacije / flokulacije smatra se vrstom tercijarnog pročišćavanja otpadnih voda, jer koristi fizikalno-kemijske tehnike za uklanjanje određenih onečišćujućih tvari. Nažalost, ovo je tehnologija za prijenos onečišćujućih tvari iz vode na drugo mjesto, jer su pretvorene u čvrsti otpad, ali onečišćenje nije uništeno.
Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/coagulacao-floculacao.htm