Suyun pıhtılaşması, saflaştırılmasının ön fiziksel ve kimyasal yöntemlerini ifade eder. Sürecin özü, mekanik safsızlıkların veya emülsiyon haline getirilmiş maddelerin büyütülmesi ve çökeltilmesinde yatmaktadır. Bu teknoloji, modern atık su ve su arıtma tesislerinde kullanılmaktadır.
Fiziksel temeller
Suyun pıhtılaşması veya başka bir deyişle berraklaştırılması, süspansiyondaki küçük parçacıkların daha büyük konglomeralar halinde birleştirildiği bir işlemdir. Bu prosedürü uygulamak, daha fazla çökeltme, filtreleme veya yüzdürme sırasında sıvıdan ince bir şekilde dağılmış safsızlıkları gidermenizi sağlar.
Parçacıkların "birbirine yapışması" için, aralarındaki kolloidal çözeltinin kararlılığını sağlayan karşılıklı itme kuvvetlerinin üstesinden gelmek gerekir. Çoğu zaman, safsızlıkların zayıf bir negatif yükü vardır. Bu nedenle, suyu pıhtılaşma yoluyla arıtmak için zıt yüklere sahip maddeler eklenir. Sonuç olarak, süspansiyon parçacıkları elektriksel olarak nötr hale gelir, karşılıklı itme kuvvetlerini kaybeder ve birbirine yapışmaya başlar ve sonra düşer.tortuda.
Kullanılan malzemeler
2 tip kimyasal reaktifler pıhtılaştırıcı olarak kullanılır: inorganik ve organik. Birinci madde grubundan en yaygın olanları alüminyum tuzları, demir ve bunların karışımlarıdır; titanyum, magnezyum ve çinko tuzları. İkinci grup polielektrolitleri (melamin-formaldehit, epiklorohidrindimetilamin, poliklorodialildimetil-amonyum) içerir.
Endüstriyel koşullarda atık su çoğunlukla alüminyum ve demir tuzları ile pıhtılaşır:
- Alüminyum klorür AlCl3∙6H2O;
- ferrik klorür FeCl3∙6H2O;
- Al sülfat 2O;
- demir sülfat FeSO4 7H2O;
- sodyum alüminat NaAl(OH)4 ve diğerleri.
Koagülantlar, iyi adsorpsiyon kapasitelerini sağlayan geniş bir spesifik yüzey alanına sahip pullar oluşturur. Optimal madde tipinin ve dozunun seçimi, tedavi nesnesinin sıvısının özellikleri dikkate alınarak laboratuvar koşullarında yapılır. Doğal suların arıtılması için pıhtılaştırıcıların konsantrasyonu genellikle 25-80 mg/l aralığındadır.
Pratik olarak tüm bu reaktifler 3. veya 4. tehlike sınıfına aittir. Bu nedenle kullanıldıkları alanlar izole odalarda veya müstakil binalarda olmalıdır.
Hedef
Koagülasyon işlemi hem su arıtma sistemlerinde hem de endüstriyel veevsel atık su. Bu teknoloji, zararlı kirliliklerin miktarını az altmaya yardımcı olur:
- demir ve manganez - %80'e kadar;
- sentetik yüzey aktif maddeler - %30-100;
- kurşun, krom - %30;
- petrol ürünleri – %10-90 oranında;
- bakır ve nikel - %50 oranında;
- organik kirlilik - %50-65 oranında;
- radyoaktif maddeler - %70-90 (kaldırılması zor iyot, baryum ve stronsiyum hariç; konsantrasyonları yalnızca üçte bir oranında az altılabilir);
- pestisitler - %10-90 oranında.
Pıhtılaşma ve ardından çökeltme ile su arıtma, içindeki bakteri ve virüslerin içeriğini 1-2 büyüklük sırası ve en basit mikroorganizmaların konsantrasyonu - 2-3 büyüklük sırası ile az altmaya izin verir. Teknoloji, aşağıdaki patojenlere karşı etkilidir:
- Coxsackievirus;
- enterovirüsler;
- hepatit A virüsü;
- E. coli ve bakteriyofajları;
- giardia kistleri.
Temel Faktörler
Su pıhtılaşmasının hızı ve verimliliği birkaç koşula bağlıdır:
- İncelik derecesi ve safsızlıkların konsantrasyonu. Artan bulanıklık, daha yüksek dozlarda pıhtılaştırıcı gerektirir.
- Çevrenin asitliği. Hümik ve fulvik asitlerle doymuş sıvıların saflaştırılması, daha düşük pH değerlerinde daha iyi gerçekleşir. Normal su arıtma ile proses, yüksek pH'da daha aktiftir. Alkaliniteyi artırmak için kireç, soda, kostik soda ekleyin.
- İyonik bileşim. Düşük konsantrasyondaelektrolit karışımı, su pıhtılaşmasının verimliliği azalır.
- Organik bileşiklerin varlığı.
- Sıcaklık. Azalması ile kimyasal reaksiyonların hızı azalır. En uygun mod 30-40 ° C'ye kadar ısıtmadır.
Teknolojik süreç
Atıksu arıtma tesislerinde kullanılan 2 ana pıhtılaşma yöntemi vardır:
- Serbest hacimde. Bunun için mikserler ve flokülasyon odaları kullanılır.
- İletişim aydınlatması. Suya önce bir pıhtılaştırıcı eklenir ve daha sonra bir granüler malzeme tabakasından geçirilir.
Son su pıhtılaşma yöntemi, aşağıdaki avantajlardan dolayı en yaygın kullanılan yöntemdir:
- Yüksek temizleme hızı.
- Daha küçük dozlarda pıhtılaştırıcı.
- Sıcaklık faktörünün güçlü bir etkisi yok.
- Sıvıyı alkalize etmeye gerek yok.
Pıhtılaştırma ile atıksu arıtmanın teknolojik süreci 3 ana aşamayı içerir:
- Reaktif dozlama ve su ile karıştırma. Pıhtılaştırıcılar, sıvıya %10-17'lik çözeltiler veya süspansiyonlar şeklinde verilir. Kaplarda karıştırma mekanik olarak veya basınçlı hava ile havalandırma ile gerçekleştirilir.
- Özel haznelerde flok oluşumu (temas, ince tabaka, ejeksiyon veya devridaim).
- Çöktürme tanklarına yerleşme.
Atıksu çökeltmesi, önce pıhtılaştırıcı olmadan gerçekleştirildiğinde ve daha sonra kimyasal ile arıtıldıktan sonra iki aşamalı bir yöntemle daha verimlidir.reaktifler.
Geleneksel musluk tasarımları
Pıhtılaştırıcı çözeltinin arıtılmış suya eklenmesi çeşitli tipte karıştırıcılar kullanılarak gerçekleştirilir:
- Tübüler. Basınçlı boru hattının içine koniler, diyaframlar, vidalar şeklinde statik elemanlar monte edilmiştir. Reaktif bir venturi yoluyla sağlanır.
- Hidrolik: emaye işi, delikli, girdap, yıkayıcı. Karıştırma, bölmeler boyunca, deliklerden, asılı bir pıhtılaştırıcı tortu tabakasından veya delikli bir yıkayıcı (diyafram) şeklinde bir ek parçadan geçen türbülanslı bir su akışının oluşması nedeniyle meydana gelir.
- Mekanik (kanat ve pervane).
Yüzdürme ile kombinasyon
Pıhtılaşma ile atık su arıtımı, sıvının kalitesindeki sürekli değişiklik nedeniyle süreci kontrol etmek zordur. Bu fenomeni stabilize etmek için yüzdürme kullanılır - süspansiyon halindeki parçacıkların köpük şeklinde ayrılması. Pıhtılaştırıcılarla birlikte topaklaştırıcılar arıtılmış suya verilir. Süspansiyonların ıslanabilirliğini az altır ve ikincisinin hava kabarcıkları ile yapışmasını iyileştirir. Flotasyon tesislerinde gaz doygunluğu yapılır.
Bu teknik, aşağıdaki endüstrilerin ürünleriyle kirlenmiş suyun pıhtılaşması için yaygın olarak kullanılmaktadır:
- rafinaj endüstrisi;
- suni elyaf üretimi;
- kağıt hamuru ve kağıt, deri ve kimya endüstrileri;
- makine mühendisliği;
- üretimyemek.
3 tip flokülant kullanılır:
- doğal kökenli (nişasta, hidrolize yem mayası, küspe);
- sentetik (poliakrilamid, VA-2, VA-3);
- inorganik (sodyum silikat, silikon dioksit).
Bu maddeler gerekli pıhtılaştırıcı dozunu düşürmeyi, temizleme süresini kıs altmayı ve pul çökme oranını artırmayı mümkün kılar. Çok küçük miktarlarda bile (0.5-2.0 mg/kg) poliakrilamid ilavesi çökelme pullarını önemli ölçüde az altır, bu da dikey tip arıtıcılarda su yükselme oranını arttırır.
Süreç yoğunlaştırma yöntemleri
Su pıhtılaşma işleminin iyileştirilmesi birkaç yönde gerçekleştirilir:
- İşleme modunu değiştirin (kesirli, ayrı, aralıklı pıhtılaşma).
- Su asitliğinin düzenlenmesi.
- Parçacıkları konglomera oluşumu için ek merkezler rolü oynayan mineral opaklaştırıcıların kullanımı, sorpsiyon malzemeleri (kil, klinoptilolit, saponit).
- Birleştirilmiş işleme. Pıhtılaşmanın suyun manyetizasyonu ile kombinasyonu, bir elektrik alanı uygulaması, ultrasona maruz kalma.
- Demir klorür ve alüminyum sülfat karışımı kullanma.
- Koagülant dozunu %30-50 az altan ve temizleme kalitesini artıran mekanik çalkalama kullanımı.
- Oksitleyicilerin tanıtılması (klor ve ozon).
