|
Koagullash va ilokullash
Koagullash. Bu jarayonda dispers zarrachalar o‘zaro ta’sir1a- shishi natijasida yiriklashadi va agregatlar hosil qilib birikadi. Bu usuldan mayda dispers iflosliklardan va emulgirlangan moddalardan tozalashda foydalaniladi. Usul suvdan 1-100 mkm o‘1cham1i kolloid dispers zarrachalarni ajratib olishda yaxshi samara beradi.
Koagullash jarayoni kimyoviy va fizikaviy jarayonlar yordamida amalga oshiriladi. Oqova suvlarni koagullash uchun unga maxsus moddalar — koagulantlar qo‘shi1adi. Koagulantlar suvda og‘irlik kuchi ta’sirida tez cho‘kadigan metall gidroksidlari iviqlarini hosil qiladi. Iviqlar muallaq va kolloid zarrachalarni tutib, ularni agregatlash qobiliyatiga ega bo‘1adi. Kolloid zarrachalar (—) manfıy, koagulant iviqlari (+) musbat zaryadga ega bo‘1gan1igi uchun ular o‘rtasida o‘zaro tortishish kuchi vujudga keladi.
Kolloid zarrachalar uchun zarracha yuzasida ikkilamchi elektr qavatning hosil bo‘lishi xosdir. Ikkilamchi qavatning bir qismi fazalar ayirmasi yuzasida joylashadi, ikkinchi qismi esa ionlar bulutini hosil .qiladi. IkkiJamchi qavatning bir qismi qo‘zg‘almas, boshqa qismi qo‘zg‘aluvchan (diffuziya qatlami) bo‘1adi. Qatlamning qo‘zg‘aluvchan va qo‘zg‘almas qismlari orasidagi potensiallar farqi ğ — dzeta potensial termodinamik potensial E ga hamda qo‘sha1oq qatlam qalinligiga bog‘1iq. Uning miqdori zarrachalar itarilishining elektrostatik kuchi kattaligini ifodalaydi. Kolloid zarrachalarni koagullashga uchratish uchun ularni dzeta potensialining musbat zaryadiga ionlarni qo‘shish bilan kritik qiymatgacha kamaytirish zarur. Koagullash jarayonini ng samaradorligi koagulant ionining valentligiga bog‘1iq. Valentlik katta bo‘1sa, koagulantning ta’siri yuqori bo‘ladi.
Koagullash jarayoni boshlanishi uchun zarrachalar bir-biriga kimyoviy bog‘1anish va tortishish kuchi ta’sir qila oladigan darajada yaqinlashishi kerak. Zarralarning yaqinlashi broun yoki suv oqimining laminar va turbulent harakati natijasida amalga oshadi.
Koagulantlarning gidrolizlanishi va iviqlar hosil bo‘lishi quyidagi bosqichlarda boradi:
Me 2’ + HOH Me(OH) “ 2
+ H+
Me(OH) 2’ + HOH - Me(OH)2 + H*
Me(OH) + HOH Me(OH), + H*
Me3* + HOH Me(OH), + 3H“
Gidroliz jarayoni bir oz murrakabroq boradi.
Nletall ioni gidrooksid ioni va polimerlash reaksiyalari natijasida barqaror oraliq birikmalar hosil qiladi. Hosil bo‘lgan birikma musbat zaryadli bo‘1ib, manfıy zarayadlangan kolloid zarrachalar bilan yengil adsorbsilanadi.
Koagulant sifatida ko‘pincha aluminiy, temir tuzlari yoki ularning aralashmalari ishlatiladi. Koagulant tanlash uning tarkibi, fizik-kimyoviy xossalari va narxi, zarrachalarning suvdagi konsen- tratsiyasi, pH va suvdagi tuz tarkibiga bog‘liq.
Koagulant sifatida aluminiy sulfat Al,(SO4) 18H 2O; natriy aluminat NaAlO,; aluminiy gidroksoxlorid Al2(OH),Cl; aluminiy- kaliy va aluminiy-ammoniyning tetraksosulfatlari [alumokaliyli
achchiqtosh — KAI(SO4), 12H2O va ammiakli achchiqtosh NH4Al(SO 4)2 12H2O] ishlatiladi. Bu koagulantlardan eng ko‘p qo‘1lani1adigani aluminiy sulfat bo‘1ib, u pH=5—7,5 oraliqda samarali hisoblanadi. U suvda yaxshi eriydi va narxi ham qimmat
emas. Uni quruq holda yoki 50a li eritma holatida qo‘l1asa bo‘1adi. Koagullash jarayonida u gidrokarbonatlar bilan o‘zaro ta’sir1ashadi:
AI (SO4), + 3Ca(HCO,), * 2A1(OH), 1 + 3CaSO 4 +6CO, .
Natriy aluminat quruq holatda yoki 45a li erit ma holatida qo'llani1adi. U ishqoriy reagent hisoblanib, pH—9,3—9,8 da tez cho‘kuvchi iviqlar hosil qiladi. Ortiqcha ishqoriylikni neytrallash uchun kislota yoki tarkibida CO 2 bo‘1gan tutun gazlari ishlatiladi:
2NaA1O, +CO 2 +3H,O A1(OH), +Na 2 CO, .
Ko‘pgina hollarda (10: 1) — (20:1) nisbatdagi NaAlO2+A12(SO 4), aralashmasi qo‘11aniladi: 6NaA1O2 + A12 (50 4 ), + 12H,O 8Al(OH), + 3Na,SO,
Bu tuzlarni birga qo‘1lash tiniqlashtirish samaradorligini, i iqlarning cho‘kish tezligini va zichligini oshiradi, pH ning op- timal chegarasini kengaytiradi. Temir tuzlaridan koagulant sifatida temir sulfatlari Fe,(SO4-)3 2H,O; Fe2(SO4),-3H 2O Yâ FeSO4 7H,O hamda temir xlorid FeC1, qo‘l1ani1adi. Uch valentli temir tuzlarini
qo‘llash suvni tiniqlashtirishda yaxshi samara beradi. Temir xlorid quruq y.oki 10—15 li eritma ko‘rinishida ishlatiladi.
— S. M. Turobjonov va b. 49
FeC1, + 3H2O —› Fe(OH)3 + 3HC1;
Fe n(SO4), + 6H,O —› 2Fe(OH) 3 + 3H,SO4.
Temir tuzlari koagulant sifatida aluminiy tuzlariga nisbatan bir qator afzalliklarga ega: suvning past haroratida yaxshi ta’sir qiladi; optimal pH muhiti miqdorining chegaralari kengroq; i iqlar pishiqligi yirikligi na gidravlik yiriklik, tarkibida tuz bo‘1gan suv uchun qo‘11ash mumkîn; yomon hid va ta’mlarni yo‘qotishi mumkin. Kamchiliklari: temir kationlarining ba’zi organik birikmalar bilan reaksiyasi natijasida kuchli bo‘yovchi komplekslar hosil qilishi; qurilma korroziyasini tezlashtiruvchi kuchli kislotali xossaga ega, iviqlar sirtining yetilmaganligi.
Koagullash jarayonining tezligi elektrolit konsentratsiyasiga bog‘liq. Elektrolitning konsentratsiyasi kichik bo‘1ganda o‘zaro yopishadigan zarrachalarning to‘qnashuv sonini to‘qnashuvning umumiy soniga nisbati ('P = 0) nolga yaqin bo‘1adi. Bunday koagullash ıekfn koagullash deyiladi. 'P =1 bo‘1ganda tezkor koagullash yuzaga keladi, ya’ni barcha zarrachalarning o‘zaro to‘qnashuvi agregat hosil bo‘Jishi bilan yakunlanadi.
Zarrachalarning broun harakatida qo‘zg‘almas muhit uchun tezkor koagullash tezligi Smoluxovskiy nazariyasiga binoan:
dn,/dı = k(n0— n,)2
bo‘1adi.
Suvning hajm birligida ı vaqt da omidagi zarrachalar soni sekin va tezkor koagullash uchun quyidagi formula orqali aniqlanadi:
Laminar na turbulent rejimdagi suv oqimining ma’1um hajmdagi zarrachalarining o‘zaro ta’sirlashish soni n, va n, quyidagi formulalar orqali aniqlanadi:
Do'stlaringiz bilan baham: |
