Mēs labi zinām, ka ūdens ir būtisks, lai uzturētu dzīvību uz mūsu planētas un ir būtisks sabiedrības attīstībai. Tomēr, kā parādīts tekstā “Ūdens piesārņojuma veidi”, Šis ūdens resurss tiek piesārņots vairākos veidos, kas var pārnest tādas slimības kā holēru un tīfu.
Neatkarīgi no to izcelsmes, neatkarīgi no tā, vai tie nāk no upēm, ezeriem un aizsprostiem, vai no pazemes ūdens slāņiem, visi šie ūdens avoti ir pakļauti piesārņojumam. Tāpēc pirms sūtīšanas uz mūsu mājām ūdens no šiem avotiem vispirms iziet cauri Ūdens attīrīšanas iekārtas (ETA).
Ir vērts uzsvērt atšķirību starp ETAs un ETE (notekūdeņu attīrīšanas iekārtas). Kā minēts, ETA veikta apstrāde ir dabā atrodams saldūdens, kas satur organiskos atlikumus, izšķīdušos sāļus, smagos metālus, suspendētās daļiņas un mikroorganismus. Šie attīrītie ūdeņi tiek nosūtīti uz mājām, rūpniecību un citām iestādēm, lai tos patērētu. ETE veikta attīrīšana no dzīvojamām un rūpnieciskām notekūdeņiem, un pēc attīrīšanas šis ūdens var būt atkal ievada upēs un ezeros, neradot lielu ietekmi uz vidi, kā tas būtu, ja tas tiktu izgāzts tieši bez ārstēšanu.
Viens no ETA ūdens attīrīšanas procesa posmiem ir koagulācija un flokulācija. Šajos apstrādājamajos ūdeņos ir piemaisījumi, kuru daļiņas ir koloidālas, tas ir, to vidējais diametrs ir no 1 līdz 1000 nm. Tā kā tie ir mazi, tie nenosēžas (tie nenosēžas konteinera dibenā) gravitācijas ietekmē.
Tāpēc ir nepieciešams pievienot ūdeni ķīmiskie koagulanti. Parasti šeit, Brazīlijā, tiek izmantots koagulants alumīnija sulfāts (Al2(TIKAI4)3). Bet ir arī citi ķīmiskie līdzekļi, kurus var izmantot ar šo pašu funkciju, piemēram, dzelzs (III) sāļi vai tomēr organiskie polimēri. Šie koagulanti ūdenī nešķīst un rada pozitīvus jonus (katjonus), kas piesaista negatīvi lādētus piemaisījumus ūdenī.
Ķīmiski mēs to varam izskaidrot šādi: alumīnija sulfāts ūdenī rada šādus jonus:
Al2(TIKAI4)3 → 2 Al3+ + 3 TIK42-
Mazāka Al katjonu daļa3+ neitralizē ūdenī esošo piemaisījumu negatīvos lādiņus, un lielākā daļa no tiem mijiedarbojas ar hidroksiljoniem (OH-) no ūdens, veidojot alumīnija hidroksīdu:
Al2(TIKAI4)3 + 6 H2O → 2 Al (OH)3 +6 H+ + 3 TIK42-
Šis alumīnija hidroksīds ir pozitīvi uzlādēts koloīds, kas neitralizē negatīvi lādētos koloidālos piemaisījumus ūdenī. Ņemiet vērā, ka ir H pārpalikums+, kas vidēju padara skābu un var novērst alumīnija hidroksīda veidošanos. Tāpēc ar koagulantu ūdenim pievieno dažus savienojumus, kas palielina barotnes pH (sārmainību), piemēram, kalcija hidroksīda bāzes (Ca (OH)2) un nātrija hidroksīds (NaOH) vai bāzisks sāls, piemēram, nātrija karbonāts (Na2CO3), kas pazīstams kā soda.
Tādējādi piesārņojošās daļiņas ir destabilizējušās un aglutinējas, kas atvieglo to nogulsnēšanos vai aglomerāciju flokulos. Tad mēs varam teikt, ka koagulācija ir ķīmisks process, ko izmanto, lai destabilizētu koloidālās daļiņas.
Nākamajā un papildinošajā daļā, ko sauc flokulācija, ūdeni palielina apmēram 30 sekundes ar mehānisko maisītāju, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā, lai palielinātu koagulanta dispersiju. Pēc tam sistēmu lēnām maisa, ļaujot saskarties starp daļiņām.
Mehāniskais maisītājs, ko izmanto ūdens flokulācijā
Pēc tam šīs izveidotās flokulas tiek novirzītas uz citu apstrādes posmu, kas ir sedimentācija un dekantēšana, kur tās nosēžas tvertņu apakšā un tiek savāktas. Teksts
Maisījumu atdalīšana ar dekantēšanu parāda, kas ir šis fiziskais process.
Koagulācijas / flokulācijas process tiek uzskatīts par notekūdeņu terciārā attīrīšanas veidu, jo tajā tiek izmantotas fizikāli ķīmiskās metodes specifisku piesārņotāju noņemšanai. Diemžēl šī ir tehnoloģija, lai piesārņotājus no ūdens pārvietotu uz citu vietu, jo tie tiek pārvērsti par cietajiem atkritumiem, taču piesārņojums netiek iznīcināts.
Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/coagulacao-floculacao.htm