Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Физико-химические основы процесса коагуляции коллоидных примесей воды





Обработка поверхностных вод начинается с очистки их от грубо-и коллоиднодисперсных примесей, которые могут быть причиной образования накипи на поверхностях нагрева, ухудшения качества пара, загрязнения ионитных материалов.

Грубодисперсные примеси достаточно полно могут быть удалены из воды путем отстаивания и фильтрования, а коллоидные примеси, которые являются наиболее распространенными и в тоже время трудноудаляемыми, требуют применения специальных реагентов.

Коагулированием (в переводе с латыни – “свертывание”) называется технологический процесс обработки воды реагентами, который завершается укрупнением коллоидных примесей. Реагенты, применяемые для этой цели называют коагулянтами.

Чтобы понять сущность процесса коагуляции необходимо разобраться с причинами устойчивости коллоидных растворов, т.е. с тем, почему коллоидные частицы находятся во взвешенном состоянии, не осаждаются и самостоятельно не укрупняются.

Дело в том, что эти частицы имеют исключительно малые размеры, находятся в непрерывном и беспорядочном броуновском движении, что способствует выравниванию концентрации частиц по объему. Между ними действуют силы взаимного притяжения и отталкивания. Силы взаимного отталкивания обусловлены тем, что коллоидные частицы имеют электрические заряды одного знака. Они обладают значительной адсорбционной способностью и накапливают на своей поверхности ионы электролитов одного знака, которые образуют адсорбционный слой. Адсорбцией называют явление изменения содержания конкретного компонента в поверхностном слое по сравнению с содержанием его во внутренних слоях. Коллоидная частица вместе с адсорбционным слоем называется гранулой. И так как гранула имеет электрический заряд, то вокруг ее концентрируются ионы с зарядами противоположного знака – противоионы. Противоионы не связаны с гранулой прочно, они сохраняют способность к диффузии в окружающую жидкость, образуя вокруг гранулы диффузионный слой. Гранула вместе с диффузионным слоем называется мицеллой (рис. 2.5.).

При броуновском движении вместе с коллоидной частицей движется двойной электрический слой, состоящий из ионов адсорбционного слоя и части противоионов диффузионного слоя. Остальные противоионы, расположенные вокруг двойного электрического слоя, отрываются от движущейся частицы и она приобретает некоторый заряд, одинаковый по знаку с зарядом гранулы.

Рис. 2.5 - Строение мицеллы

Наиболее эффективным методом понижения электрокинетического потенциала является взаимная коагуляция коллоидов, т.е. взаимная нейтрализация их потенциалов путем добавления к природному коллоиду противоположно заряженного коллоида.

Данный способ широко используется в технологии водоподготовки. Для коллоидных примесей природных вод характерен отрицательный потенциал, поэтому для их коагуляции (укрупнения) применяют вещества (коагулянты), продукты гидролиза которых имеют положительный потенциал.

В качестве традиционных коагулянтов используют:

· сернокислый алюминий Аl2(SO4)3·18Н2О (глинозем);

· сернокислое железо FeSO4·7Н2О;

· хлорное железо FeCl3·6H2O.

В настоящее время получают распространение новые типы коагулянтов, в частности, полиоксихлориды алюминия (ОХА) и др.






Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 367. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.005 сек.) русская версия | украинская версия