Технологии

Механизм действия сульфата алюминия в качестве коагулянта

10 января 2014

Автор статьи: Ирина Гудилина

Вы уже могли ознакомиться на нашем сайте с общим описанием процессов коагуляции при очистке промышленных сточных вод. В данной статье мы поможем разобраться в механизме действия сульфата алюминия и его работе в качестве коагулянта. Сульфат алюминия давно используется в качестве коагулянта для очистки воды от мельчайших взвешенных частиц. Этот реагент получил широкое применение благодаря своей доступности и низкой цене.

Коллоидные частицы обычно несут на себе отрицательный электрический заряд. Их диаметр может составлять от 10 -4до 10 -6 мм. Загрязняющие частицы окружены двойным электрическим слоем (за счет присоединения положительно заряженных ионов из окружающей среды раствора) и, следовательно, отталкиваются друг от друга. Благодаря низкому удельному весу, они не оседают.

Коагулянт (как правило, положительно заряженный) вызывает сжатие двойного слоя и, таким образом,нейтрализует электростатический заряд поверхности частиц.Полученные дестабилизированные частицы окружают коагулянт, когда контакт установлен.

Быстрое перемешивание (несколько секунд) важно на данном этапе, чтобы получить однородную дисперсию химического вещества и увеличить возможность максимального контакта между частицами. После длительного (несколько минут) перемешивания, происходит коагулирование частиц в более крупные образования. Когда они уже увеличились в размере и весе, начинается осаждение на дно, благодаря действию сил тяжести.

На выходе чистая вода не должна содержать коагулянт, но этого не происходит т.к., в основном, вода содержит в достаточном количестве гидроксид кальция и карбонат натрия (жесткая вода) что приводит к осаждению алюминия в виде нерастворимого гидроксида (образуется бесцветный студенистый осадок гидроксида алюминия).

Если вода мягкая и не содержит ни гидроксида кальция, ни карбоната натрия, то в нее добавляют известковую воду или соду, из расчета 0.35 г. известковой воды или соды на 0.5 г. сульфата алюминия.Химические уравнения реакции могут быть записаны в следующем виде:

1. Al2(SO4) 3 + 3Са(НСО3) 2 = 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2;

2. Al2(SO4) 3 +3Ca(OH)2 = 2Al(OH)3 +3CaSO4;

3. Al2(SO4) 3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 +3Na2SO4+ 3CO2 .

Условия наибольшей эффективности сульфата алюминия

Сульфат алюминия как коагулянт эффективнее в рН среде от 4.4 - 6. Но его использует для очистки воды в широком диапазоне рН среды от 4.4 – 8. Наименьшая эффективность наблюдается при рН от 7 – 8. Иногда, для того чтобы снизить рН и повысить эффективность сульфата алюминия, в воду, до использования коагулянта, добавляют серную кислоту. Сульфат алюминия может храниться в виде кристалло – гидратов (Al2(SO4)3 *18H2O), называемых квасцами алюминия и в гранулированном виде.

Чтобы рассчитать количество необходимого сульфата алюминия для коагуляции большого объема воды, нужно провести пробу в лаборатории. Флоккулы, по размеру, не должны превышать булавочную головку, если же образуются перистые хлопья – это означает, что количество коагулянта было превышено.

1. Взбалтывать и интенсивно помешивать коагулированную воду не стоит, т.к. это приводит к разъединению флоккул.

2. После стадии коагуляции и оседания воду необходимо пропустить через фильтр.

3. Благодаря использованию сульфата алюминия, вода, на выходе, будет не только очищена от взвешенных частиц, но и от содержащихся в ней карбонатов, гидрокарбонатов кальция и натрия.

Конкурентной заменой, имеющей большие преимущества является коагулянт алюминат натрия, о применении которого Вы можете узнать в статье о применении алюмината натрия в качестве коагулянта для очистки воды.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.