Alvadás és pelyhesítés. Pelyhesítés a vízkezelésben

Tudjuk, hogy a víz elengedhetetlen a bolygónk életének fenntartásához, és elengedhetetlen a társadalom fejlődéséhez. Ugyanakkor, amint azt a szövegA vízszennyezés típusai”, Ezt a vízkészletet többféleképpen is szennyezik, ami olyan betegségeket terjedhet át, mint a kolera és a tífusz.

Függetlenül attól, hogy származnak-e, akár folyókból, tavakból és gátakból, akár földalatti vizekből származnak, ezek a vízforrások hajlamosak a szennyezésre. Ezért, mielőtt az otthonainkba küldnék, a forrás ezekből a forrásokból először a Vízkezelő üzemek (ETA).

Érdemes kiemelni a különbséget a ETA-k és a ETE-k (szennyvíztisztító telepek). Amint azt az ETA-kban kifejtettük, a kezelés a természetben található édesvíz, amely szerves maradékokat, oldott sókat, nehézfémeket, szuszpendált részecskéket és mikroorganizmusokat tartalmaz. Ezeket a tisztított vizeket otthoni, ipari és egyéb létesítményekbe küldik fogyasztásra. Az ETE-kben a lakossági és ipari szennyvízkezelés történik, és a kezelés után ez a víz lehet újból bevezetik a folyókba és tavakba, anélkül, hogy nagy környezeti hatást okoznának, mint ha közvetlenül a víz nélkül dobnák ki kezelés.

Az ETA - k vízkezelési folyamatának egyik lépése magában foglalja a koaguláció és a flokkuláció. Ezekben a kezelendő vizekben vannak olyan szennyeződések, amelyek részecskéi kolloidálisak, vagyis átlagos átmérőjük 1 és 1000 nm között van. Mivel kicsiek, a gravitáció hatására nem telepednek le (nem telepednek le a tartály aljára).

Ezért hozzá kell adni a vízhez kémiai koagulánsok. Általában itt, Brazíliában, az alkalmazott koaguláns a alumínium-szulfát (Al₂(CSAK₄)₃). De vannak más kémiai szerek is, amelyek ugyanezzel a funkcióval használhatók, mint pl vas (III) sók vagy mégis szerves polimerek. Ezek a koagulánsok vízben nem oldódnak, és pozitív ionokat (kationokat) generálnak, amelyek negatív töltésű szennyeződéseket vonzanak a vízbe.

Kémiailag így magyarázhatjuk: az alumínium-szulfát a következő ionokat képezi a vízben:

Al₂(CSAK₄)₃ → 2 Al³⁺ + 3 SO₄^2-

Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)

Az Al-kationok kisebb része³⁺ semlegesíti a vízben lévő szennyeződések negatív töltéseit, és többségük kölcsönhatásba lép a hidroxilionokkal (OH^-) vízből alumínium-hidroxidot képezve:

Al₂(CSAK₄)₃ + 6 H₂O → 2 Al (OH)₃ +6 H⁺ + 3 SO₄^2-

Ez az alumínium-hidroxid egy pozitív töltésű kolloid, amely semlegesíti a negatív töltésű kolloid szennyeződéseket a vízben. Ne feledje, hogy van H felesleg⁺, amely savanyúvá teszi a közeget és megakadályozhatja az alumínium-hidroxid képződését. Ezért koagulánssal a vegyület pH-ját (lúgosságát) növelő vegyületet is adnak a vízhez, például kalcium-hidroxid-bázisokat (Ca (OH)₂) és nátrium-hidroxid (NaOH), vagy bázikus só, például nátrium-karbonát (Na₂CO₃), szódaként ismert.

Így, a szennyező részecskék destabilizálódnak és agglutinálódnak, ami megkönnyíti azok lerakódását vagy agglomerálódását pelyhekben. Azt mondhatjuk tehát, hogy a koaguláció egy kémiai folyamat, amelyet a kolloid részecskék destabilizálására használnak.

A következő és kiegészítő részben, az ún flokkulációA vizet mechanikus keverővel erősen rázzuk körülbelül 30 másodpercig, az alábbi ábra szerint, a koaguláns diszperziójának növelése érdekében. Ezután a rendszert lassan keverjük, lehetővé téve a részecskék közötti érintkezést.

Vízpelyhesítéshez használt mechanikus keverő

Ezeket a képződött pelyheket a kezelés egy másik szakaszába továbbítják, amely az ülepítés és a dekantálás, ahol a tartályok aljára telepednek és összegyűjtik őket. A szöveg

A keverékek elválasztása dekantálással megmutatja, miről szól ez a fizikai folyamat.

Az alvadási / flokkulációs folyamat a tercier szennyvízkezelés egyik típusának tekinthető, mivel fizikai-kémiai technikákat alkalmaz a specifikus szennyező anyagok eltávolítására. Sajnos ez egy olyan technológia, amellyel a szennyező anyagokat a vízből más helyre viszik át, mivel szilárd hulladékká alakulnak, de a szennyezés nem pusztul el.

Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett

Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Alvadás és pelyhesítés"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/coagulacao-floculacao.htm. Hozzáférés: 2021. június 27.