Ми добре усвідомлюємо, що вода необхідна для підтримки життя на нашій планеті та є важливою для розвитку суспільства. Однак, як показано в тексті “Види забруднення води”, Цей водний ресурс забруднюється кількома шляхами, які можуть передавати такі захворювання, як холера та тиф.
Незалежно від їхнього походження, незалежно від того, надходять вони з річок, озер і дамб, або з підземних вод, усі ці джерела води схильні до забруднення. Ось чому перед відправкою до наших будинків вода з цих джерел спочатку проходить через Установки для очищення води (ETA).
Варто виділити різницю між ЕТА та ЕТЕ (очисні споруди). Як зазначалося, в ЕТА обробляється прісна вода, що міститься в природі та містить органічні залишки, розчинені солі, важкі метали, зважені частинки та мікроорганізми. Ці очищені води направляються до будинків, виробництв та інших підприємств для споживання. В ЕТЕ очищення здійснюється з побутових та промислових стічних вод, і після очищення ця вода може бути такою вводиться знову в річки та озера, не завдаючи великого впливу на навколишнє середовище, як це було б, якби його скинули безпосередньо без лікування.
Одним із етапів процесу очищення води на ЕТА є коагуляція та флокуляція. У цих водах, які будуть оброблятися, є домішки, частинки яких колоїдні, тобто вони мають середній діаметр від 1 до 1000 нм. Оскільки вони маленькі, вони не осідають (не осідають на дні ємності) під дією сили тяжіння.
Тому необхідно додавати у воду хімічні коагулянти. Як правило, тут, у Бразилії, використовується коагулянт сульфат алюмінію (Al2(ТІЛЬКИ4)3). Але є й інші хімічні агенти, які можна використовувати з цією ж функцією, наприклад солі заліза (III) чи ще органічні полімери. Ці коагулянти не розчиняються у воді і утворюють позитивні іони (катіони), які залучають у воду негативно заряджені домішки.
Хімічно ми можемо пояснити це так: сульфат алюмінію генерує такі іони у воді:
Ал2(ТІЛЬКИ4)3 → 2 Ал3+ + 3 ТАК42-
Менша частина катіонів Al3+ нейтралізує негативні заряди домішок, що знаходяться у воді, і більшість з них взаємодіє з гідроксильними іонами (OH-) з води, утворюючи гідроксид алюмінію:
Ал2(ТІЛЬКИ4)3 + 6 год2O → 2 Al (OH)3 +6 год+ + 3 ТАК42-
Цей гідроксид алюмінію є позитивно зарядженим колоїдом, який нейтралізує негативно заряджені колоїдні домішки у воді. Зверніть увагу, що є надлишок H+, який робить середовище кислим і може запобігти утворенню гідроксиду алюмінію. Отже, разом із коагулянтом до води додають також деяку сполуку, яка підвищує рН (лужність) середовища, наприклад основи гідроксиду кальцію (Ca (OH)2) і гідроксид натрію (NaOH), або основна сіль, така як карбонат натрію (Na2CO3), відомий як сода.
Таким чином, забруднюючі частинки дестабілізуються і аглютинатуються, що полегшує їх осадження або агломерацію у флокули. Тоді можна сказати, що коагуляція - це хімічний процес, який використовується для дестабілізації колоїдних частинок.
У наступній і додатковій частині, що називається флокуляція, воду струшують близько 30 секунд механічною мішалкою, як показано на малюнку нижче, щоб збільшити дисперсію коагулянта. Потім систему повільно перемішують, забезпечуючи контакт між частинками.
Механічна мішалка, що використовується при флокуляції води
Потім ці утворені флокули направляються на інший етап обробки, який полягає у відстоюванні та декантації, де вони осідають на дні резервуарів і збираються. Текст
Поділ сумішей декантацією показує, про що йдеться у цьому фізичному процесі.
Процес коагуляції / флокуляції вважається видом третинної очистки стічних вод, оскільки він використовує фізико-хімічні методи для видалення специфічних забруднюючих речовин. На жаль, це технологія перенесення забруднюючих речовин з води в інше місце, оскільки вони перетворюються на тверді відходи, але забруднення не руйнуються.
Дженніфер Фогача
Закінчив хімію
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/coagulacao-floculacao.htm
