Коагуляция–это слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются агрегаты – более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления мелких (первичных). Первичные частицы в таких агрегатах соединены силами межмолекулярного взаимодействия непосредственно или через прослойку окружающей (дисперсионной) среды. Коагуляция сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц и уменьшением их общего числа в объеме дисперсионной среды (в нашем случае – жидкости). Слипание однородных частиц называется гомокоагуляцией, а разнородных – гетерокоагуляцией.
Одним из видов коагуляции является флокуляция, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии, под влиянием специально добавляемых веществ (флокулянтов) образуют интенсивно оседающие рыхлые хлопьевидные скопления.
При введении в сточную воду в качестве коагулянтов солей алюминия и железа в результате реакции гидролиза образуются малорастворимые в воде гидроксиды железа и алюминия, которые сорбируют на развитой хлопьевидной поверхности взвешенные, мелкодисперсные и коллоидные вещества и при благоприятных гидродинамических условиях оседают на дно отстойника, образуя осадок:
Al2(SO4)3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2SO4;
FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3HCl;
FeSO4 + 2H2O → Fe(OH)2 + H2SO4;
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3.
В целях уменьшения расхода коагулянтов процесс коагуляции следует осуществлять в диапазоне оптимальных величин pH. Так, значения pH при оптимальных условиях коагуляции: для Al(OH)3 – от 4,5 до 7; для Fe(OH)2 – от 8,5 до 10,5; а для Fe(OH)3 – от 4 до 6 и от 8 до 10.
Для очистки производственных сточных вод применяют различные минеральные коагулянты.
Цель работы: Изучение очистки сточных вод методом коагуляции.
Оборудование и реактивы:колориметрические пробирки D = 14-15 мм; весы технические; секундомер.