Labaratoriya ishi 4 chiqindi suvlarni tozalashda flokulyant va koagulyantlar qo’llash ishning maqsadi

Labaratoriya ishi 4
CHIQINDI SUVLARNI TOZALASHDA FLOKULYANT VA KOAGULYANTLAR QO’LLASH
Ishning maqsadi: koagulyantlar yordamida oqava suvlarni tozalash samaradorligiga ta'sir qiluvchi omillarni o'rganish; koagulyantlarning optimal dozalarini eksperimental aniqlash usullari va oqava suvlarni tozalash jarayonida ulardan foydalanish usullari bilan tanishish.
Reja:
1.Ma'lum tarkibli oqava suvlarni tozalashda koagulyantning optimal sarfini aniqlang.
2. Suvni aralashtirish rejimining tozalash samaradorligiga ta'sirini aniqlang
3. Berilgan tozalash samaradorligi uchun oqava suv zarralarining gidravlik hajmini aniqlang.
1. Umumiy qoidalar
Nozik suspenziyalar va kolloidlar shaklida ifloslantiruvchi sanoat oqava suvlarini tozalash uchun kimyoviy reagentlar - koagulyantlar bilan koagulyatsiya usuli qo'llaniladi. Bunday reagentlar sifatida ko'pincha kuchsiz asoslarning ko'paytiriladigan zaryadlangan kationlari va kuchli kislotalarning anionlari tomonidan hosil bo'lgan gidrolizlovchi tuzlardan foydalaniladi. Eng ko'p ishlatiladigan alyuminiy va temir tuzlari: alyuminiy sulfat A12(SO4)3, alyuminiy oksoxlorid Aln(OH)mCl, natriy aluminat NaA1O2, alyuminiy kaliy va alyuminiy ammoniy alum, temir xlorid FeCl3, temir sulfat FeSO4, temir sulfat Fe2(SO4) )3. Bu tuzlarning xususiyati gidroliz natijasida kam eriydigan oksigidratlar hosil qilish qobiliyatidir.A12
(SO4) 3 + 6H2O → 2A1 (OH) 3 + 3H2SO4;(OH)3+ 3HC1;Fe2(SO4)3+ 6N2O→ 2Fe(OH)3+3H2SO4;FeSO4+ 2H2O →Fe(OH)2+H2SO4.
(62)Koagulyant gidrolizi eng muhim koagulyatsiya jarayonlaridan biridir. Uning oqimining to'liqligi ham sifatga ta'sir qiladi
suspenziyalarning ajralishi va koagulyantning sarflanishi Temir gidroksidi sezilarli eruvchanlikka ega, shuning uchun u oksidlovchi moddalar yordamida uch valentli shaklga aylanadi, masalan, havodagi kislorod: Fe2 + e → + Fe3 +; Fe3++ 3(OH)→ Fe(OH)3(63) Gidroliz jarayonida hosil boʻlgan sulfat va xlorid kislotalarni ohak yoki boshqa ishqorlar bilan neytrallash kerak. Kislotalarning neytrallanishi chiqindi suyuqlikning ishqoriy zaxirasi tufayli ham sodir bo'lishi mumkin:
H (+) + HCO3 - Fe3= CO2 + H2O (64)
Suvni koagulyant bilan tozalashdan keyin qolishi kerak bo'lgan zahira ishqoriyligi tavsiya etiladi. kamida 1 mg-ekv / l. Alyuminiy va temirning sulfat va xloridlari bilan bir qatorda asosliligi yuqori bo'lgan koagulyantlar - gidroksosulfatlar va alyuminiy gidroksoxloridlari so'nggi paytlarda tobora ko'proq tarqalmoqda. Masalan, dihidrokssulfat [(A12(SO4)2(OH)2] 11H2O ning alyuminiy sulfatga nisbatan asosiy afzalliklari kengroq pH diapazoni, yuqori flokulyatsiya qobiliyatidir.Ushbu moddaning gidrolizi jarayonida hosil bo'lgan gidroksokomplekslar yuqori musbat zaryadga ega. Uning korroziy faolligi alyuminiy sulfatnikiga qaraganda ancha past Koagulant iste'moli alyuminiy sulfatdan 15-20% past.Ular tabiiy va chiqindi suvlarni dispers aralashmalardan tozalashda, suspenziyalarni konsentratsiyalash va suvsizlantirishda, filtrlash xususiyatlarini yaxshilashda keng qo'llaniladi. cho'kindi jinslar, tuproq tuzilishi va boshqalar. Shuningdek, alyuminiy va temir gidroksidlarining cho'kish tezligini oshirish, koagulyantlar dozasini kamaytirish, jarayonning davomiyligini kamaytirish maqsadida parchalanish jarayonini kuchaytirish. va koagulyatsiya.
2. Oqava suvlarni tozalash texnologiyasida koagulyatsiya va flokulyatsiya Oqava suvlarga koagulyantlarning kiritilishi kimyoviy va fizik-kimyoviy o'zaro ta'sirlarning murakkab ketma-ketligini keltirib chiqaradi va suvdagi moddalarning ionlari va mitsellari bilan yangi reaktiv.Koagulyantlar suvga kiritilganda ular dissotsiatsiyalanadi. Hosil bo`lgan koagulyant Al3+, Fe3+, Fe2+ polivalent kationlari ifloslanishning manfiy zaryadlangan kolloid zarrachalarining adsorbsion qatlami kationlari bilan ion almashinuviga kirib, ularning barqarorligini pasaytiradi.koagulyant. Gidroliz natijasida muhitning pH qiymatiga qarab, yomon eriydigan alyuminiy yoki temir gidroksidlarining gidrofob kolloidlari yoki ularning asosli tuzlari hosil bo'ladi. Bu kolloidlar katta faol sirtga ega bo‘lib, suvni koagulyatsiya yo‘li bilan tozalashda katta rol o‘ynaydi.Iflatuvchi moddalarning kolloid zarralari kolloid gidroksid zarrachalari yuzasiga adsorbsiyalanadi, ular suvda erigan elektrolitlar ta’sirida koagulyatsiyalanadi va yoriqlar hosil qiladi, ular so‘rib olish jarayonida so‘riladi va ushlanadi. suvdagi yog'ingarchilik (ortokinetik koagulyatsiya) aralashmalari. Bu jarayonlar natijasida tizimning agregativ barqarorligi buziladi, bu esa cho’ktirish, flotatsiya yoki filtrlash usullari bilan ajratilgan makrodispersiya hosil bo’lishiga olib keladi.Koagulyantlar samaradorligiga ko’p sonli omillar ta’sir qiladi. Suvni koagulyatsiya qilish texnologiyasi chiqindi suv ifloslanishining tarkibi va xossalarini, koagulyantning dozasi va tarkibini, suvning harorati va pH qiymatini, reaktivlarni kiritish va aralashtirish shartlarini hisobga olishi kerak. Oqava suvlarni tozalashda koagulyantlardan foydalanishning maksimal samaradorligini ta'minlaydigan hal qiluvchi omil dispers tizimdagi koagulyant kontsentratsiyasini, pH qiymatini va dispersiyaning ion tarkibini o'zgartirish orqali ularning kerakli yo'nalishda gidrolizlanishi uchun sharoit yaratishdir. Alyuminiy sulfat koagulant sifatida ishlatilganda optimal pH qiymatlari muhitning pH oralig'ida 5-7,5 gacha, natriy aluminat esa 9,3-9,8 gacha erishiladi; temir xloriddan foydalanganda - 3,5-6,5 yoki 8-11 oralig'ida; temir sulfatdan foydalanganda 9 dan 10,5 gacha Alyuminiy gidroksoxloridlardan hozirda eng ko'p miqdorda alyuminiy pentagidroksoxlorid ishlab chiqariladi va ishlatiladi.
Minimal A12(OH)5C1. Ushbu koagulyantning o'ziga xos xususiyati, ayniqsa kislotali mintaqada optimal pH qiymatlarining keng zonasi. Koagulyant dispers fazasi kam bo'lgan dispers tizimlarni ajratishda yaxshi ishlaydi va past korrozivligi bilan ajralib turadi.Ko'p hollarda koagulyantlar aralashmalaridan foydalanish yuqori samaradorlikni beradi. Bu optimal pH va harorat qiymatlari oralig'ini sezilarli darajada kengaytirishni ta'minlaydi. Yong'oqlar alohida koagulyantlar qo'llashga qaraganda bir tekisda cho'kadi.Ma'lumki, temir (III) xlorid va alyuminiy sulfat aralashmasi 1: 1 nisbatda qo'llaniladi. Aralash koagulyantlar tayyor koagulyantlar aralashmasini tayyorlash orqali ham, chiqindilardan ham olinishi mumkin. Oxirgi holatda boksit rudalaridan alyuminiy oksidi ishlab chiqarish chiqindilari va ishlatilgan tuzlash eritmalari ishlatiladi.Yuqori molekulyar flokulyantlar odatda uch guruhga bo'linadi: noorganik polimerlar, tabiiy kelib chiqadigan moddalar va eng ko'p ishlatiladigan sintetik organik polimerlar. HMS dispers tizimlarning juda samarali flokulyantlaridir, hatto ularning juda kichik qo'shimchalari dispersiyalarning agregativ va cho'kindi barqarorligini tubdan kamaytirishi mumkin. HMS ning flokulyatsiya ta'siri bir qator omillarga bog'liq: qo'shilgan polimerning tabiati va miqdori, uning molekulyar og'irligi va zaryadi, reagentni kiritish shartlari, tizimdagi dispers faza va elektrolitlar tarkibi va boshqalar. Aksincha. flokulyatsiya paytida koagulyatsiyaga, agregatsiya faqat zarrachalarning bevosita aloqasi bilan emas, balki zarrachalarga adsorbsiyalangan flokulyant molekulalarining o'zaro ta'siri natijasida ham sodir bo'ladi. Flokul-yantlarning ta'sir qilish mexanizmi quyidagi hodisalarga asoslanadi: flokulyant molekulalarining zarrachalarga adsorbsiyasi. kolloid zarrachalar yuzasi; flokulyant molekulalarning retikulyatsiyasi (tarmoq strukturasini shakllantirish); van-der-Vaals kuchlari ta’sirida kolloid zarrachalarning yopishishi.Flokulyantlar ta’sirida kolloid zarrachalar o‘rtasida suyuqlik fazasidan tezroq va to‘liqroq ajralishga qodir bo‘lgan uch o‘lchamli tuzilmalar hosil bo‘ladi. Bunday tuzilmalarning paydo bo'lishining sababi flokulyant makromolekulalarning bir nechta zarrachalarga adsorbsiyasi, ular orasida polimer ko'priklari hosil bo'lishidir. Eng keng tarqalgan flokulyantlar poliakrilamid (PAA); akrilamid, akrilonitril va akrilning kopolimerlari
3.3.Reagentlarni chiqindi suv bilan aralashtirish rejimini tanlash Ish tezligi sozlanishi ikki kanatli pervaneli mikser yordamida bajariladi.Kerakli tezlik LATR yordamida o'rnatiladi. Aralash idishidagi chiqindi suvning kerakli hajmi mikser ostiga qo'yiladi, belgilangan aralashtirish rejimi o'rnatiladi va koagulyant dozalanadi. Aralashtirish vaqti 13-jadvalga muvofiq tanlanadi. Aralashtirish jarayonida aylanish tezligi 78 aralashtirgich o'zgarmaydi. Kerakli aralashtirish vaqtiga bardosh berib, LATR bilan besleme kuchlanishini nolga tushirish orqali aralashtirgich o'chiriladi. Reagentlarni dozalash oralig'iga mos keladigan ma'lum vaqtdan so'ng, ikkinchi reagent (flokulyatsiya qiluvchi vosita) kiritiladi va LATR bilan kerakli aralashtirish rejimi o'rnatiladi. Belgilangan aralashtirish vaqti o'tgandan so'ng, mikser o'chiriladi, chiqindi suv cho'ktiruvchi ustunga quyiladi va to'xtatilgan qattiq moddalarning cho'kish kinetikasining egri chizig'i olinadi (3.1-bandga qarang) Tezlik gradientini hisoblash uchun dastlabki ma'lumotlar yoki aralashtirish rejimini tanlash uchun berilgan gradient tezliklarga mos keladigan aralashtirgichning ishlash yo'riqnomasida keltirilgan.Reagentlarni aralashtirish va flokulyatsiyaning eng yaxshi rejimini tanlash to'xtatilgan qattiq moddalarning cho'kish kinetikasining egri chiziqlarini taqqoslash yo'li bilan amalga oshiriladi; aralashtirishning o'rganilgan usullari uchun tuzilgan.
O'z-o'zini nazorat qilish uchun savollar

1. 
   Tabiiy va chiqindi suvlarni tozalash texnologiyasida reagent koagulyatsiyasini amaliy qo'llash
   
2. 
   Oqava suvlarni tozalash jarayonlarida ishlatiladigan koagulyantlar va flokulyantlar.
   
3. 
   Oqava suvlarni tozalash jarayonlarida koagulyantlar va flokulyantlar samaradorligiga ta'sir etuvchi omillar.
   
4. 
   Oqava suvlarni tozalash texnologiyasida koagulyantlar va flokulyantlardan foydalanish sxemalari.
   
5. 
   Reagentlarni tanlash usuli va oqava suvlarni tozalash jarayonida ulardan foydalanish shartlari.