Контактная коагуляция

Установлено, что контакт воды с любой твердой поверхностью ускоряет процесс коагуляции, причем, чем больше площадь соприкосновения, тем быстрее протекает коагуляция. Одновременно уменьшается и требуемая для коагуляции доза коагулянта.

Рис.1. Возникновение контактной коагуляции.

Объясняется это тем, что на твердой поверхности за счет сорбции ионов возникает также двойной электрический слой. Величина потенциала зависит от материала поверхности. Например, для зерен песка величина потенциала составляет около (-170)мВ, для керамзита около (-200)мВ. Частицы же коагулированной взвеси имеют потенциал ?1?+(5-10)мB. Происходит слипание частиц взвеси с твердой поверхностью, причем оно обеспечивается не только силами адгезии, но и электростатическими силами. Интенсивность прилипания пропорциональна площади поверхности и величине потенциала. Это явление возникает при пропускании смешанной с коагулянтом воды через слой песка или слой ранее образовавшихся хлопьев коагулянта (рис.1). Отметим, что размер частиц загрязнений составляет обычно менее 1 мкм, а зерен песка или ранее образовавшихся хлопьев порядка 500-1000 микрометров (0,5-1мм). Размеры пор между зернами песка также близки размеру зерен и частицы загрязнений могли бы свободно проскакивать слой песка, если бы не действие вышеописанных сил.

Процесс прилипания микроскопических коллоидных и взвешенных частиц примесей воды к поверхности относительно крупных твердых частиц контактной массы называется контактной коагуляцией (адагуляцией).

Известно, что сила адгезии частиц к твердой поверхности обратно пропорциональна размеру частиц в кубе:

Fадгез=f(1/r3)

Отсюда вытекает, что при добавлении коагулянта в воду нежелательно допускать заметной агрегации частиц взвеси и коллоидов. Это достигается введением коагулянта в воду непосредственно перед поступлением воды в слой контактной массы, обычно разрыв времени должен быть 5-10с. Процесс контактной коагуляции можно считать аналогом дальней агрегации частиц, которая является обратимой. По мере накопления осадка на зернах интенсивность прилипания снижается, начинается заметный отрыв частиц от зерен. Необходимо отмыть зерна интенсивным потоком воды.

Контактная коагуляция относительно меньше, чем обычная объемная коагуляция, зависит от изменений температуры, рН, щелочности воды.

Контактная коагуляция – статья на сайте “студент-строитель.ру”