Природные воды являются полидисперсными системами, т. е. в них могут содержаться одновременно частицы, размеры которых соответствуют размерам коллоидных и грубодиспергированных частиц. Освобождение воды от грубодисперсных примесей осуществляется в процессе отстаивания. Коллоидные примеси при отстаивании воды не удаляются.[ ...]
В зависимости от характера содержащихся в воде диспергированных частиц различают мутные и цветные воды. В мутных водах преобладают коллоидные частицы алюмосиликатов (глинистые), кремниевой кислоты и органоминеральных комплексов почвы. Коллоидные частицы примесей природных вод, как правило, имеют отрицательный заряд.[ ...]
Основу глинистых частиц образуют гидроалюмосиликаты, которые по химической природе являются алюмокремниевыми кислотами или их солями и диссоциируют с образованием сложного аниона и иона водорода или щелочного металла. Возникновение отрицательного заряда у коллоидных частиц глин обусловлено именно данным процессом. Так как алюмокремниевые кислоты имеют малую степень диссоциации, то при снижении pH устойчивость коллоидных частиц глин уменьшается. И наоборот, при повышении щелочности воды устойчивость коллоидных частиц возрастает. Это объясняется тем, что ионы Н+, образующиеся при диссоциации алюмокремниевых кислот, замещаются катионами металлов, а степень диссоциации образующихся солей выше, чем соответствующих кислот. В очень жестких водах коллоидные частицы глины могут иметь положительный заряд.[ ...]
Сущность гидролиза соединений алюминия и железа сводится к: отрыву протона от гидратированного иона молекулой воды и образованию гидрооксокомплексов. Обязательным условием эффективности действия коагулянтов является полнота их гидролиза с образованием труднорастворимых гидроксидов. Растворимость гидроксида алюминия при 18°С составляет 2,26-10“4, а гидроксида железа (III) —2,3-10 5 мг/л. Из приведенных уравнений гидролиза следует, что для увеличения степени гидролиза необходимо связывать образующиеся ионы Н+. Это достигается за счет гидрокарбонат-„ карбонат- или гидроксид-ионов, присутствующих в обрабатываемой воде (щелочного резерва).[ ...]
Гидролиз вводимых коагулянтов заканчивается очень быстро, в течение одной-двух минут. Гидроксиды алюминия или железа вследствие большого разбавления образуют коллоидные растворы. Золи гидроксидов металлов имеют положительный заряд вследствие адсорбции катионов металла, образующего гидроксид, на коллоидной частице. Противоионами являются анионы соли металла (сульфат-, хлорид-ионы).[ ...]
Коагулирование воды — это сложный физико-химический процесс, включающий в себя три стадии: 1) образование коллоидного раствора гидроксида металла в результате полного гидролиза коагулянта; 2) коагуляцию образовавшегося золя коагулянта под действием анионов воды и его взаимодействие с коллоидными и грубодисперсными примесями воды; 3) процесс хлопьеобразования, завершающийся седиментацией. В процессе обработки воды необходимо поддерживать оптимальные условия для каждой стадии процесса.[ ...]
Вторая стадия процесса коагуляции заключается в том, что отрицательно заряженные коллоидные примеси воды начинают адсорбироваться коагулирующими частицами коагулянта. Снижение или потеря заряда коллоидных частиц примесей может происходить и под действием катиона коагулянта. Если концентрации положительно заряженных золей коагулянта и коллоидных примесей примерно одинаковы, наблюдается взаимная коагуляция. Так как она происходит только в очень узкой зоне концентраций, то ее можно рассматривать как частный случай процесса коагуляции.[ ...]
Вернуться к оглавлению