Процессы коагуляции и флокуляции, выделение взвешенных твердых частиц из воды, используемые при этом химические вещества. Модификации полиэлектролитов. Физико-химические основы процесса флокуляции. Распределение наночастиц в полимерных матрицах.
Аннотация к работе
Процессы коагуляции и флокуляции применяются для выделения взвешенных твердых частиц из воды, если скорость их естественного осаждения слишком мала, чтобы обеспечить эффективное осветление воды. Значительная часть этих трудно осаждающихся твердых частиц может находиться в коллоидном состоянии. Это препятствует слипанию заряженных частиц с образованием более крупных частиц, так называемых, флокул, и их последующему осаждению. Для этого обычно добавляют химические вещества, которые служат коагулянтами, и проводят перемешивание. КОАГУЛЯЦИЯ В состав коллоидных частиц, встречающихся в сырой воде и сточных водах, входят глина, двуокись кремния, железо и другие тяжелые металлы, пигменты и органические твердые вещества, например, остатки мертвых организмов. Например, если цветность воды составляет 50 единиц АРНА (АРНА - Американская ассоциация общественного здравоохранения), то требуется более высокая дозировка коагулянта, чем при снижении мутности, составляющей 50 единиц JTU (JTU - единицы мутности по шкале Джексона). Флокулянт способствует соединению частиц флокул, образуя мостиковые связи между поверхностями частиц и связывая отдельные частицы в большие агломераты. Эти ограничения представлены в Таблице Различающиеся условия Коагуляция Флокуляция Характер частиц Многочисленные Разрозненные мелкие частицы крупные частицы Тип используемого химического вещества Нейтрализатор заряда, с низким молекулярным весом Объединитель частиц, с высоким молекулярным весом Необходимая энергия Быстрое перемешивание Медленное помешивание Градиент скорости Высокий Низкий Время процесса Секунды Минуты Поставив перед собой задачу разработать математическую модель для выражения некоторых из этих параметров, инженеры-гидравлики изучили эту проблему гидромеханики и разработали принципы определения градиента скорости и скорости сдвига, или G-фактор.