chapter 1 coagulacion y floculacion
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Coagulación y floculaciónTRANSCRIPT
Hola a todos, hoy en día, vamos a empezar a aprender la lección 1 capítulo 1, coagulación y
floculación.
Partimos de la lección 1, Descripción general, para ver la definición de la coagulación y floculación.
¿Cuál es el principal objetivo de eliminación de la coagulación y floculación?
Antes de esto, tenemos que saber
formas comunes de partículas en el agua y las aguas residuales?
Tomando el agua superficial como un ejemplo,
¿qué son la materia común en el agua de la superficie?
En cuanto a los objetos inorgánicos, hay arcilla, limo y arena fina.
Como para los organismos, hay virus y bacterias.
En cuanto a los orgánicos, hay húmicos, proteínas, etc.
Estas impurezas, aunque en diferente tipo, pero se pueden clasificar por tamaños diferentes.
En general, hay 3-Categorías principales:
En primer lugar, sólidos en suspensión. El tamaño de partícula es generalmente mayor que 0.1μm.
En segundo lugar, los coloides. El tamaño de partícula es de entre 1 nm a 0.1μm.
En tercer lugar, materia disuelta. El tamaño de partícula es menor que 1 nm.
Si el tamaño de las partículas de sólidos en suspensión en el agua y las aguas residuales,
es mayor que 100μm,
que por lo general les quitamos por sedimentación natural.
Pero coloides y finas de sólidos en suspensión no se pueden eliminar por sedimentación natural.
Nosotros probamos el agua cruda de los ríos.
Se ve turbia.
Después de que el agua se coloca estáticamente, el estado no se puede cambiar.
Así que este es el agua cruda con coloides.
Si queremos eliminar los coloides y sólidos en suspensión bien, ¿qué método puede ayudarnos?
Vamos a ver este experimento.
Si añadimos algún producto químico en el agua, por ejemplo, sulfato de aluminio,
y agitar ellos por un tiempo, aparecerá flóculo,
a continuación, ponemos el agua de forma estática durante un tiempo,
podemos obtener el agua tratada limpia. Por encima es la coagulación y floculación.
Adición de la química en el agua
a agregarse partículas coloidales y materia en suspensión fina
en flóculos separables,
que se pueden eliminar en el siguiente proceso como la sedimentación.
Los objetos de eliminación son coloides y alguna materia en suspensión fina en agua.
Además, la coagulación no se puede utilizar por separado,
Debe combinarse con técnicas de separación sólido-líquido.
Aquí, el producto químico es nombrado como "coagulante".
Floc es la agregación separable.
La coagulación y floculación, uno de los procesos más común de tratamiento de agua,
es ampliamente utilizado en el tratamiento de agua y aguas residuales.
Tomando el tratamiento del agua como un ejemplo,
este es un proceso típico para el agua superficial.
El agua cruda se trata por coagulación y floculación, sedimentación, filtración y desinfección, en el
agua potable, el suministro a los clientes.
Podemos ver, coagulación y floculación
es la primera y más impotant unidad técnica,
que desempeña un papel importante en la eliminación de la turbidez y las bacterias.
Después de la coagulación y la floculación, la turbidez del agua es inferior a 10 NTU.
Entonces el agua puede fluir hacia la unidad de filtración.
En cuanto a las aguas residuales, la coagulación y floculación se utiliza generalmente como
tratamiento avanzado de aguas residuales.
Para quitar los coloides residuales, P, materia orgánica, etc., en el efluente secundario de
tratamiento de aguas residuales municipales.
Coagulación, sedimentación y filtración son las técnicas comunes en el tratamiento avanzado.
Después de tratamiento avanzado, la calidad del agua puede cumplir los requisitos de los
estándares de agua diversos en China.
Además, la coagulación y la floculación también pueden usarse para el tratamiento especial de las
aguas residuales industriales.
Por ejemplo, el tratamiento previo de impresión y teñido de aguas residuales, aguas residuales
aceitosas, etc.
Aguas residuales industriales, después del tratamiento previo adecuado, puede fluir en el
tratamiento biológico.
Por lo tanto, el tratamiento previo de coagulación puede eliminar las sustancias que son
desventajosas para el tratamiento biológico.
La coagulación y la floculación de pretratamiento pueden eliminar las sustancias que son
desventajosas para el tratamiento biológico.
y mejorar el resultado del tratamiento global de aguas residuales.
Hay 3 números en la coagulación y floculación.
En primer lugar, las propiedades del objetivo principal, las partículas coloidales.
En segundo lugar, la disolución y la forma de coagulante en agua.
En tercer lugar, la interacción entre coloide y coagulante.
Estos dominan el efecto de coagulación y floculación.
¿Cuál es la teoría relacionada de interacción entre los coloides y coagulante
en el tratamiento de la coagulación y la floculación?
Qué coagulante se puede utilizar frente diferente de agua cruda?
En el equipo de la coagulación, que la condición debe ser controlada
para alcanzar el mejor efecto de coagulación?
Estos se introducen en el seguimiento de las clases.
Gracias, este es el final de esta lección.
Hola a todos, la próxima vamos a aprender la lección 2, principales propiedades de los coloides.
En la lección privious,
nos enteramos de que el objetivo principal de coagulante es coloide.
Entonces, vamos a aprender las principales propiedades de coloide.
En primer lugar, coloide tiene una estructura de doble capa eléctrica.
Este es un diagrama esquemático de la estructura de partícula coloidal.
El núcleo de la partícula coloidal es núcleo coloide.
Debido a la adsorción y la disolución de la superficie núcleo coloide, hay cargas eléctricas en él.
Estos cargos hacen la superficie del núcleo coloidal contiene potencial eléctrico.
Por lo tanto, estos iones se nombran como iones de potencial de formación.
Debido a la carga coloidal, hay atracción electrostática.
Iones Por lo tanto, el núcleo atrae coloidal cargada opuesto, los llamamos contra-iones.
La superficie del núcleo coloidal es abordado por contra-iones.
Mientras tanto, el movimiento térmico sí mismos,
y el efecto disolvente a estos contra-iones,
hacen que los iones de distancia desde el núcleo coloide se difundan en la solución.
Estos dos efectos hacen que una alta concentración de contra-iones cerca de la superficie de
núcleo coloide.
Con la distancia a la superficie de aumento núcleo coloide, la concentración de contra-iones
disminuye gradualmente.
Y es igual a la concentración media en la solución al fin.
Doble capa eléctrica consta de capa de iones de potencial y de formación de contra-iones.
Los contra-iones, al acercarse a la superficie del núcleo de coloides,
se adhiera a la superficie del núcleo parcialmente y se mueven con el núcleo,
debido a la alta atracción electrostática de iones potenciales de formación en la superficie de
núcleo.
Los contra-iones unidos son llamados contra-iones unidos, formando capa de adsorción.
Capa de adsorción es extremadamente delgada,
por lo general el tamaño de unos pocos iones, o una molécula.
Fuera de la capa de adsorción es capa de difusión,
Los contra-iones en la capa de difusión obtienen atracción electrostática más débil,
Por lo tanto, con el movimiento de partícula coloidal, se moverán fuera de la superficie coloidal y
con el líquido.
Ellos se nombran como contra-iones libres.
Por lo general, llamamos capa de adsorción y el núcleo coloidal juntos, "partícula coloidal".
La micela contiene partículas coloidales y la capa de difusión.
Desde los más iones están delimitadas en el núcleo coloide que los de capa de adsorción,
las partículas coloidales se carga, pero la micela es electroneutralidad.
Potencial eléctrico formado por los iones unidos en la superficie del núcleo se llama potencial
total, o potencial φ.
El potencial de núcleo coloide de deslizamiento,
o en la superficie de deslizamiento, se llama ζ potencial zeta o potencial.
La superficie de deslizamiento más cercana es la boundry de la capa de adsorción.
Normalmente, superficie de deslizamiento está fuera de los límites de la capa de adsorción.
Pero en la química coloidal, el límite capa de adsorción es generalmente considerada como la
superficie de deslizamiento.
En cuanto a algunos coloides, potencial total potencial o φ es un valor constante.
Normalmente, es difícil de medir, y de ninguna importancia práctica.
Pero ζ potencial es un factor significativo que puede caracterizar la estabilidad coloidal.
potencial ζ es importante en el tratamiento de agua, y se puede determinar a partir de
experimentos.
¿Qué método se puede utilizar para determinar el potencial ζ?
Según la velocidad de los coloides cargados en campo eléctrico,
potencial ζ puede ser determinado por electroforesis, electroósmosis y el potencial de
transmisión.
¿Cuál es el potencial ζ de partículas coloidales comunes?
El componente principal de las impurezas en el agua, tales como partículas de arcilla, es SiO2.
El componente principal de las partículas de bacterias es la proteína. Y estos coloides son
generalmente cargadas negativamente.
potencial ζ está dentro adolescentes negativas a decenas negativos mV.
potencial ζ de estas partículas coloidales sigue el cambio de las condiciones externas,
tales como temperatura de la solución, el valor pH y la concentración de iones.
De acuerdo a si la superficie nuclear coloide con grupos polares,
coloidal se clasifica en coloide hidrófobo e hidrófilo.
Coloidal hidrofóbico se refiere a la superficie coloidal sin grupo polar,
tales como -OH, -COOH, -NH2, etc.
En la capa de adsorción de coloide,
contra-iones son atraídos por la electricidad estática de iones de potencial de formación, en
contacto con el núcleo coloide directamente.
Las moléculas de agua no en contacto con el núcleo del coloide directamente.
Partículas coloidales inorgánicos, tales como arcilla,
es generalmente de la estructura común como hemos introducido anteriormente.
Habrá una situación diferente para el núcleo coloide con grupos polares en la superficie.
Buena afinidad para las moléculas de agua de estos grupos polares,
lleva a la adsorción preferencial de moléculas de agua en la superficie del núcleo coloidales,
y forma una capa de película de hidratación. Esto es coloide hidrófilo.
La mayor parte de este coloide es de peso molecular más grande,
polímeros o compuesto macromolecular, tales como proteínas, etc.
Capas dobles eléctricas de coloides hidrófobos y cine hidratación de coloide hidrófilo tienen un
cierto espesor.
El espesor es determinante de la estabilidad coloidal.
Echemos un vistazo a lo que la estabilidad coloidal es.
Se refiere a la capacidad de estado a largo plazo de la dispersión y suspensión en agua.
De hecho, en la química coloidal,
solución coloidal no es un sistema estable real.
Sin embargo, en el agua y tratamiento de aguas residuales de ingeniería,
ya que la velocidad de sedimentación de los coloides y sólidos en suspensión fina son muy bajos
en el campo gravitatorio,
podemos considerarlos estable aproximadamente.
Por ejemplo, ¿cuánto tiempo pasará a 1 micras de tamaño de partículas de arcilla tomar
sedimentación 10cm en el campo gravitacional?
Es cerca de 20 horas.
Pero en la ingeniería de tratamiento de agua, ¿cuánto tiempo el agua retener en el tanque de
sedimentación?
Se trata de varias horas.
Es difícil para los coloides para establecerse en tiempo de retención limitada en el tanque de
sedimentación.
Su sedimentabilidad es negligencia, y consideramos que es estable.
¿Por qué el coloidal es estable?
Se refiere a dos factores. La estabilidad dinámica y la estabilidad de agregación.
¿Cuál es la estabilidad dinámica?
Se refiere a la resistencia de la partícula contra la gravedad
por el movimiento browniano, causada por el movimiento térmico de las moléculas de agua.
Y así partículas pueden largo tiempo suspender en el agua.
Cuanto menor sea el tamaño de las partículas, la mayor estabilidad dinámica.
¿Cuál es la estabilización de agregación?
No es de la agregación entre partículas coloidales.
Las partículas coloidales son muy pequeñas, y tienen una gran energía libre superficial.
Las partículas tienen una capacidad de adsorción más grande, y también el movimiento
browniano.
Parece que tienen la oportunidad de chocar entre sí
y montar en partículas grandes, y luego asentarse por gravedad.
Sin embargo, ya que pagan, existe fuerza repulsiva.
O debido a la obstaculización de la película de hidratación,
colisión y la agregación no pueden suceder entre las partículas coloidales.
Por lo tanto, aparece la estabilización de agregación del coloide.
Pero si la carga superficial coloide o película hidratación desaparecen, la estabilización de
agregación desaparecerá.
Las pequeñas partículas coloidales pudieran reunirse en partículas más grandes,
por tanto, la estabilidad dinámica también desaparecerá con él.
La clave de la estabilidad coloide es la estabilidad de agregación.
En cuanto a la estabilidad coloide,
podemos también más explicarlo en base a fuerza de interacción
y la distancia relativa entre dos partículas coloidales.
Tomando coloide hidrófobo como un ejemplo.
Más allá del eje Y muestra la energía potencial de repulsión entre dos partículas coloidales, aquí
usamos ER como marca.
Desventaja muestra energía atractiva, EA.
Eje X muestra la distancia entre dos partículas coloidales.
Cuando dos partículas coloidales se acercan a la doble capa eléctrica solapamiento entre sí,
habrá repulsión electrostática entre ellos.
Potencial repulsivo se asocia con la distancia x entre dos partículas coloidales.
Disminuye exponencialmente a medida que x aumenta.
Cuanto más cerca de dos partículas coloidales, cuanto más grande es la energía potencial
repulsivo.
Por otro lado, no hay fuerza de van der Waals entre dos partículas coloidales.
Energía Atractivo correlacionó negativamente con la sexta potencia de la distancia entre dos
coloides.
En resumen, y obtener la energía potencial total, E.
Podemos ver en la figura,
el total de posibles cambios de energía E con la distancia x.
Cuando la distancia x es muy pequeña, menos de OA,
energía atractiva es predominan, dos partículas coloidales se atraen entre sí, y coloide pierde
estabilidad.
Cuando la distancia x es grande, superior a OA, menos de oc,
energía potencial repulsivo es predominan, coloide es estable.
Cuando la distancia x alcance ob, la energía potencial repulsivo alcanza el máximo.
El punto es nombrado como el pico de energía de repulsión, Emax.
Como se mencionó anteriormente, las partículas coloidales tienen todavía el movimiento
browniano.
Si la energía del movimiento browniano es mayor que el pico de energía de repulsión,
partículas coloidales podrían superar el pico de energía de exclusión,
y entrar en la zona de la energía atractiva, colloïde y coagulado.
Sin embargo, la energía del movimiento browniano es generalmente mucho menor que el pico de
energía de repulsión.
Las partículas coloidales, en el caso general, no podían chocar y coagular espontáneamente.
De la figura podemos encontrar también, cuando la distancia x es mayor que oc,
dos partículas coloidales se atraen entre sí,
incluso sobre una distancia más lejos.
Pero debido al pico de energía de repulsión, dos partículas coloidales son todavía incapaces de
moverse cerca.
Sólo si cuando la distancia x es inferior a OA, colisión y la coagulación suceder.
La relación de la energía de interacción entre partículas coloidales,
Se propone por cuatro científicos: Derjaguin y Landon (ex Unión Soviética),
Verwey y Overbeek (Holanda).
Para conmemorar sus contribuciones,
las iniciales de sus nombres son recogidos, nombrando a la teoría como la teoría DLVO.
Como la teoría DLVO se deduce sobre la base de coloide hidrófobo,
la teoría sólo es aplicable a coloide hidrófobo.
Desde arriba se puede ver,
la razón principal de la estabilidad coloidal es el pico de energía de repulsión entre las partículas
coloidales.
Si podemos reducir el pico de energía de repulsión,
partículas coloidales pueden colisionar, desestabilizar y finalmente formar flóculos.
Y la clave para reducir el pico de energía de repulsión es para reducir el potencial ζ de coloide.
Es decir, para reducir la repulsión electrostática entre las partículas coloidales.
En la química coloidal, un método consiste en añadir electrolito en la solución coloidal.
Y en el agua y tratamiento de aguas residuales, para añadir coagulante para hacer la desestabilizar
partículas coloidales y coagular.
Gracias, este es el final de Lesson2.
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Hola a todos, hoy vamos a introducir la lección 3 mecanismo de proceso de coagulación y
floculación.
Empezaremos por la reacción química de la sal de aluminio en el agua.
Sobre esta base, vamos a introducir mecanismo de proceso de coagulación y floculación.
En proceso de agua y tratamiento de aguas residuales, a menudo utilizamos coagulante inorgánico
como la sal de aluminio y sal de hierro.
Sulfato de aluminio es la más larga y la coagulación inorgánica aplicada lo más popular en la
actualidad.
Su mecanismo de la coagulación en el tratamiento del agua es muy representativo.
Por lo tanto, lo primero que introducimos reacción química de sulfato de aluminio en el agua para
ayudar a comprender el mecanismo de coagulación.
Vamos a ver, ¿qué va a pasar después de sulfato de aluminio añade al agua?
Cuando se disuelve el sulfato de aluminio en agua, se disocian en iones de aluminio
inmediatamente.
Sin embargo, ion aluminio no existe en una sola de iones en el agua, pero sale por lo general en
forma de hidrato.
Es en el medio, con seis moléculas de agua coordinadas alrededor de ella,
la formación de un hidrato de octaédrica.
El ion de aluminio hidratado en el agua hidroliza primero,
disociar las moléculas de agua coordinadas. El proceso se muestra como la fomula reacción
química.
Cuando el ion de aluminio hidratado con 6 moléculas de agua coordinadas hidrolizar,
se libera una molécula de agua, se combinan con un hidroxilo y su valencia se reduce. Al mismo
tiempo, se libera un ion de hidrógeno.
El hidrolizado puede continuar para hidrolizar.
Con el proceso de hidrólisis, se generan diversos iones de aluminio hidroxi.
La valencia del hidrolizado también reduce, por su parte, el pH se reduce.
Si la hidrólisis continúa paso a paso, finalmente se produce sedimento de hidróxido de aluminio.
Pero la reacción de sal de aluminio en el agua es mucho más complejo que anteriormente.
Durante la hidrólisis, también está tendiendo un puente entre dos hidroxilo adyacente,
es decir, la reacción de policondensación.
Tal como dos bivalentes iones de aluminio hidratado con mononucleares y único hidroxilo,
salvar dos puente hidroxilo adyacente, y generar de doble núcleo, complejos tetravalentes doble
hidroxilo.
El resulst reacción de policondensación en una mayor carga eléctrica de producto de hidrólisis, y el
grado de polimerización se incrementará.
Junto con la reacción de policondensación, se producen diversos complejos de hidroxilo de
múltiples núcleos o polímeros.
El proceso de hidrólisis y policondensación de reacción se escalonada, lo que resulta en el
producto de varias formas,
incluyendo un-hidrólisis de iones de aluminio hidratado y complejos hidroxilo mononucleares,
multinuclear complejos hidroxi o polímero, y el sedimento de hidróxido de aluminio.
Y la fracción de cada producto de hidrólisis se ve afectada por condiciones tales como la
temperatura del agua, pH, cantidad de sal de aluminio, etc.
Sobre la base de la comprensión de la reacción química y la forma existente de sulfato de aluminio
en el agua,
echamos un vistazo a los mecanismos de la coagulación y floculación de agua.
El término "coagulación y floculación" incluye significados de las dos palabras.
Coagualtion es el proceso referido como siguiendo. Debido a la adición de coagulante,
la estructura de doble capa eléctrica de las partículas coloidales se comprime, destabilizated y
intercoagulated mutualy.
La floculación se refiere a ensamblar de partículas coloidales destabilizated en flóculos más
grandes.
Por lo tanto, la coagulación y la floculación es la suma de estos dos procesos.
En Inglés, hay dos palabras separadas.
En comparación con el sistema único, coloide en el agua y las aguas residuales es mucho más
complejo.
Las impurezas en el agua son de diferente tamaño, y composiciones complejas.
El mecanismo es más complejo, y una comprensión unificada no se han concluido hasta ahora.
Aquí presentamos cuatro mecanismos.
En primer lugar, la compresión de doble capa eléctrica.
Como se mencionó anteriormente, la estabilidad de agregación de coloide hidrófobo depende
principalmente de la potencial ζ.
Y de acuerdo con la teoría DLVO, para hacer la desestabilizar coloide, ζ potencial debe ser
reducida.
Y entonces pico de energía de repulsión se puede reducir y eliminado.
Podemos agregar el coagulante en el agua para lograrlo.
Echemos un vistazo a esta cifra.
La ampliación de la superficie nuclear coloide en un avión,
cuando añadimos coagulante, tales como sal de aluminio, o sal de hierro, en la solución coloidal,
coagulante se disuelve para proporcionar una gran cantidad de iones positivos.
Estos iones positivos se extenderán en la capa de difusión e incluso la capa de adsorción.
¿Qué tipo de resultado dará lugar a una?
Echemos un vistazo al diagrama de potencial.
Puesto que el potencial total de la superficie eléctrica nuclear es constante,
el aumento de la concentración de iones positivos capa de difusión y capa de adsorción es
equivalente a capa de difusión de adelgazamiento.
Se crea un efecto de compresión en la capa doble eléctrica, que es equivalente a la reducción del
potencial de la superficie nuclear coloide.
Por lo tanto, reduce la estabilidad coloidal. Colisión y la condensación se produce entre los
coloides.
Teóricamente, cuando ζ potencial de la superficie de deslizamiento se reduce a 0,
es decir, el mejor efecto de coagulación estado se obtiene en el estado isoeléctrico.
De hecho, el potencial no necesita ser reducido a 0.
Sólo a un cierto nivel, tales como el valor de ζk,
pico de energía de repulsión entre las partículas coloidales tenderá a ser 0. coagualtion
Obviamente se produce.
En este punto, el potencial ζ es nombrado como potencial crítico.
La compresión de doble capa eléctrica se desarrolló a partir del efecto de desestabilización del
electrolito en coloide en química coloidal.
Se utiliza principalmente para explicar el efecto de desestabilización y la coagulación en partículas
coloidales por iones simples proporcionadas por coagulante inorgánico.
Por el mecanismo, bien podemos explicar el fenómeno de la sedimentación del estuario del río.
Cuando el flujo de agua del río en el mar, el agua del mar se mezcla con el río.
La concentración de sal en los aumentos de los ríos, lo que resulta en la disminución de la
estabilidad de las partículas coloidales en el río.
Esto conduce a la coagulación, floculación y sedimentación, y, finalmente, la formación de un delta
gradualmente.
En este mecanismo, el efecto de coagulante sobre las partículas coloidales se relaciona con la
valencia del ion,
de conformidad con Schulze-Hardy Regla en química coloidal.
Por ejemplo, para la desestabilización de coloide cargado negativamente,
la concentración de iones positivos, necesarios para desestabilizar los coloides negativos, es
proporcional a la sexta potencia de la recíproca de la valencia de iones.
Cuanto mayor sea la valencia de los iones de coagulante, mejor es el efecto de coagulación.
Pero también hay una situación tal,
que a veces se añade demasiada coagulante, pero el efecto de coagulación no es ideal.
Además, la dosificación del polímero de la misma carga con partículas coloidales, también puede
conducir a efecto de coagulación también.
Estos fenómenos no pueden ser explicados por doble compresión capa eléctrica.
Por lo tanto otros mecanismos se han desarrollado aún más.
A continuación presentamos la segunda, la adsorción y la carga de la neutralización.
Se refiere a que la superficie del núcleo coloidal adsorbe iones poliméricas con carga opuesta
directamente,
o partículas coloidales y polímero de cadena con carga opuesta,
para reducir el potencial ζ y desestabilizar las partículas coloidales.
Además de la fuerza electrostática,
hay fuerza de van der Waals, enlaces de hidrógeno y fuerzas covalentes.
Cuando dosificación de coagulante es moderado, superficie del núcleo coloidal absorbe
directamente iones polimérico y polímero,
reduciendo el potencial ζ al potencial crítico, ζk, para desestabilizar la partícula coloidal
destablized.
Cuando el coagulante es más de la dosis, la partícula coloidal adsorber iones demasiado opuestos
sobre la superficie núcleo coloide,
para cambiar la carga superficial, y restablize coloide.
Este mecanismo está desarrollado basado en el análisis de
características de los coagulantes de sal de aluminio y sal de hierro tradicionales.
Bien puede explicar lo que no puede eléctrica de compresión de doble capa,
y la desestabilización y efecto de coagulación de coagulante de metal en partículas coloidales.
En tercer lugar, la adsorción y puente.
Se refiere a la adsorción y puente entre el material polímero y partículas coloidales,
o dos mismas partículas coloidales cargadas grandes se puenteo conectados por un frente más
pequeño cargado con partículas coloidales en el medio.
La adsorción y puente entre el polímero y las partículas coloidales es más común.
Polymer por lo general tiene una estructura lineal,
y los grupos químicos que pueden reaccionar con una parte de superficie de la partícula coloidal.
Cuando alto polímero se dispersa en agua, y en contacto con las partículas coloidales,
un extremo de cadena de polímero absorbe una partícula coloidal, el otro absorbe otro,
formando el floc "partícula de partículas de polímero coloidal coloidal".
Polymer logra adsorción y puente aquí entre las partículas coloidales.
Formación de adsorción y de puente se relaciona con la dosis de polímero.
Si dosis de polímero es demasiado bajo, la adsorción y puente es difícil formar.
Pero si la dosis de polímero es demasiado, partículas coloidales es envuelto por polímero,
y no puede ponerse en contacto entre sí para alcanzar el estado estacionario. Por lo tanto, un
fenómeno re-estabilización se llama "protección coloide".
Así, para alcanzar el estado ideal de adsorción y de puente,
la dosificación de polímero necesita ser controlado en un rango razonable.
Sólo cuando la dosis de polímero es moderado,
superficie de parte de las partículas coloidales está cubierta, una adsorción y real vinculación se
puede lograr, y luego también efecto de coagulación.
Generalmente, cuando la cobertura de superficie oscila dentro de 01/03 a 01/02, el efecto de
coagulación es el mejor.
El uso de este mecanismo, podemos explicar que cuando la dosificación de coagulante de
polímero no iónico o incluso coagulante polímero iónico con el mismo cargo,
ideales efecto de coagulación también puede obtenerse.
Forth, barrer.
Cuando la dosis de coagulante sal de metal es lo suficientemente grande para formar un
sedimento de hidróxido de metal,
red o efecto de barrido sobre las partículas coloidales se produce durante la formación de
sedimentos.
Es un proceso mecánico. La dosis de coagulante es
inversamente proporcional al contenido de impurezas del agua cruda.
Cuanto más las partículas coloidales, menos la dosis. Y, por supuesto, viceversa.
Hemos introducido cuatro mecanismos anteriormente.
En la práctica, estos mecanismos de coagulación 4 no están separados.
Hay un resultado combinado de varios mecanismos.
Mecanismo y efecto no sólo están relacionados con las propiedades fisicoquímicas de coagulante,
sino también la calidad del agua,
tales como turbidez, pH, alcalinidad y la impureza. Así circunstancias alteran los casos.
Vamos a prestar atención a los posibles mecanismos de sal de aluminio en el tratamiento del agua.
Se relaciona con el pH del agua.
Cuando el pH <3, los iones de hidrato de aluminio simples existe en el agua.
El mecanismo principal es eléctrica de compresión de doble capa.
Cuando pH = 4,5-6,0, hidrolizado es hidroxi complejos multinucleares principalmente.
El mecanismo principal es la adsorción y la carga de la neutralización.
Cuando pH = 7-7,5, el hidrolizado es principalmente polímero hidróxido de aluminio.
El mecanismo principal es la adsorción y puente. Y también hay algunos complejos hidroxi,
actuando adsorción y neutralización de la carga eléctrica.
En el tratamiento del agua, pH del agua natural es por lo general 06.05 a 07.08.
Así, en el agua con este pH,
El mecanismo principal es la adsorción y puente, y la adsorción y neutralización de la carga.
Y qué mecanismo es predominan, depende de la dosis de sal de aluminio.
Entonces, la coagulación de agua y proceso de floculación. Por lo general, incluye dos pasos.
En primer lugar, la coagulación. Coagulante de dosificación proporciona principalmente iones
cargados hidrolizadas o iones polivalentes.
Por compresión eléctrico de doble capa o neutralización de la carga eléctrica, ζ potencial del
coloide reduce y coloide desestabilizado.
Desestabilizado aglomerados coloides y crece en pequeños copos de tamaño de
aproximadamente 10 micras.
En la coagulación, con el fin de dispersar coagulante rápidamente, por lo general hay que agitar el
agua vigorosamente.
Y el proceso se logra en la mezcla de instalación.
En segundo lugar, la floculación.
Flóculos pequeños crecen más en grandes copos de adsorción y puente de polímero.
Flocs con tamaño de 0.6-1.2mm pueden ser removidos en siguiente proceso de sedimentación.
En floculación, se requiere un cierto tiempo para el crecimiento de flóculos.
Y con el fin de no hacer los flóculos rota, la intensidad de la agitación debe ser de fuerte a débil.
El proceso de floculación se consigue en las instalaciones de floculación.
Este es el final de esta lección, gracias.
Hola a todos. En esta lección, vamos a introducir "coagulante y coagulante Aid"
Coagulante es una sustancia química esencial en el proceso de coagulación.
En agua y tratamiento de aguas residuales, hay muchos tipos de coagulantes,
De acuerdo a su composición química, podemos clasificarlos en dos categorías: coagulante
inorgánico y orgánico.
Coagulante inorgánico incluye, principalmente, sal de hierro, sal de aluminio y polímeros, y se
utiliza ampliamente en el tratamiento del agua.
Aluminio coagulante sal incluye principalmente sulfato de aluminio, alumbre, cloruro de aluminio
polimérico, sulfato de aluminio polimérico, etc.
Coagulante sal de hierro incluye cloruro férrico, sulfato ferroso, sulfato férrico, sulfato férrico
polimérico, cloruro férrico polimérico, etc
Sal de aluminio y sal de hierro tienen características diferentes, respectivamente.
Hierro coagulante sal tiene una gama más amplia de pH de coagulante sal de aluminio.
En la coagulación, hierro coagulatn sal puede generar floc más densa que las sales de aluminio se
coagulan.
Y un mejor rendimiento de baja temperatura y la turbidez del agua se puede lograr por la sal de
hierro de sal de aluminio.
Pero sal de hierro tiene una fuerte corrosión y de color, y debe ser motivo de preocupación en
uso.
Entre coagulante inorgánico, la más utilizada es la sal de aluminio polimérico.
Cloruro de aluminio polimérico (PAC). Su fórmula química se puede representar como este.
PAC puede ser visto como productos de hidrólisis y polimerización de cloruro de aluminio bajo
ciertas condiciones.
Desde PAC era procudes por hidrólisis y polimerización en la etapa de preparación de antemano,
como un reactivo de tratamiento de agua, tiene las siguientes ventajas:
En primer lugar, tiene una amplia aplicación.
Para ello puede adpat a todo tipo de agua cruda, como la severidad-contaminada, la turbiedad
baja, alta turbidez y alto croma,
y lograr un rendimiento así coagulación.
En segundo lugar, después de PAC se dosifica en el agua, el cambio de pH es pequeño, y el rango
de pH adecuado es amplia, de 5 a 9.
La dosis de PAC es inferior coagulante de aluminio tradicional, con un mejor rendimiento de la
coagulación.
También se realiza un efecto de coagulación estable a baja temperatura del agua.
Rendimiento Coagulación de la PAC se refiere a su composición, principalmente la basicidad.
Basicidad se refiere la proporción de hidroxilo en el equivalente de aluminio, y por lo general está
representado por B.
Basicidad (B) afecta en gran medida en el rendimiento de la coagulación, y tenemos que controlar
la basicidad en un rango razonable basado en diferente agua cruda
para llegar a efecto bien coagulación.
Por ejemplo, cuando PAC se utiliza para purificación de agua potable, la basicidad es por lo general
40-90%.
Y para el abastecimiento de agua industrial y tratamiento de aguas residuales, la basicidad es
generalmente 30-95%.
Como el producto principal de la PAC son los altos polímeros después de hidrólisis y
polimerización,
el principal mecanismo de la coagulación es un efecto sinérgico de adsorción y neutralización de la
carga, y la absorción y el puente, cuando el uso del PAC para el agua y tratamiento de aguas
residuales.
La otra categoría de coagulante es coagulante polímero orgánico.
Coagulante de polímero orgánico se puede clasificar en dos categorías, naturales y sintéticos.
Coagulante polímero orgánico Natural por lo general incluye cola animal, almidón, quitina, etc.
En agua y tratamiento de aguas residuales, las especies de coagulante de polímero orgánico
sintético va en aumento, y es dominante en la aplicación.
De acuerdo con la situación cargada y disociada de grupo funcional,
coagulante de polímero orgánico se puede clasificar en 4 catálogos:
Coagulante, con grupo funcional cargado positivamente después de la disociación, es nombrado
como coagulante de polímero catiónico.
Coagulante, con grupo funcional cargado negativamente después de la disociación, es nombrado
como coagulante de polímero aniónico.
Las moléculas sin grupo disociación se llaman coagulante polimérico no iónico.
Y moléculas que incluyen tanto el grupo positivo y negativo grupo se denominan tipo coagulante
de polímero anfótero.
Coagulante de polímero orgánico son de polímero generalmente lineal. Alto polímero lineal con
moléculas de cadena, se compone de una gran cantidad de elementos de la cadena.
El peso molecular del polímero de alta es una suma de cada monómero.
Número total de monómeros es el grado de polimerización.
Grado de polimerización de polímero coagulante, los números de cadena es decir, es de
aproximadamente 1000 a 5000.
Peso molecular bajo grado de polimerización es de 1,000 a decenas de miles.
De peso molecular alto grado de polimerización es de miles a millones.
Como coagulante de polímero con estructura de cadena lineal,
que tiene la función de floculación por la absorción y puente.
Por lo tanto, en algún momento que llamamos polímero coagula el floculante polímero.
Entre coagulante polímero orgánico, el más ampliamente utilizado es de poliacrilamida.
Poliacrilamida, un coagulante polimérico no iónico, no se carga antes de la hidrólisis. Lo llamamos
PAM para abreviar.
Su estructura molecular se muestra en el diagrama. Podemos ver, contiene grupo amida.
Su grado de polimerización es desde 20000 hasta 90000, y el peso molecular es de 1,5 a 6
millones.
Debido a la alta grado de polimerización, tiene un fuerte efecto de absorción de la superficie del
coloide.
Pero puesto que la cadena de polímero no se puede estirar completamente en el agua,
efecto de coagulación es limitado.
Con el fin de hacer que la cadena de polímero de coagulante totalmente desplegado en agua para
lograr un mejor efecto de adsorción y de puente,
Por lo general, tenemos que girar el PAM parcialmente hidrolizada en condiciones alcalinas,
para transformar parte de amida al grupo carboxílico, y formar con carga negativa de
poliacrilamida aniónica hidrólisis, llamado HPAM para abreviar.
Bajo la acción de repulsión electrostática, cadena de polímero se extenderá en el agua.
Por lo que es beneficioso para coagulante de polímero para tener acceso total con las partículas
coloidales en el agua, y mejorar el efecto de coagulación.
La relación de transformada de amida al grupo carboxílico se llama grado de hidrólisis.
Alto y bajo grado de hidrólisis no puede dar lugar a efecto de coagulación también.
Generalmente, el grado de hidrólisis es 30% a 40%.
En el tratamiento del agua, poliacrilamida se utiliza generalmente como un coadyuvante de la
coagulación con sal de aluminio y sal de hierro, para mejorar el efecto de coagulación.
Problemas de toxicidad de coagulante de polímero en uso se ha preocupado hasta ahora.
Debido a poliacrilamida se compone de polimerización de monómero de acrilamida,
Y por lo general producto contiene una pequeña cantidad de monómeros de acrilamida, que es
perjudicial para el cuerpo humano.
Así estrictas regulaciones de monómero de acrilamida residual en el tratamiento del agua se
configuran el mundo.
Tal como en China, que está reglamentado que para el tratamiento de agua potable, la cantidad
residual de monómero de acrilamida debe ser inferior a 0,025%.
Para el tratamiento de aguas residuales, que debe ser inferior a 0,05%.
Coagulante es una sustancia química importante en el tratamiento de agua y aguas residuales, y
juega un papel crucial en el efecto de coagulación.
¿Cómo mejorar la eficiencia de coagulante ha sido un tema candente en la investigación del
tratamiento de agua y aguas residuales.
Con el fin de mejorar aún más el efecto de coagulación, los investigadores desarrollar
constantemente nuevos tipo de coagulante.
Tal como inorgánico coagulante polimérico compuesto:
aluminio polimérico sulfato férrico (SPDC), cloruro férrico aluminio polimérico (PFA), cloruro de
sulfato férrico polimérico (PFSC), cloruro de sulfato de aluminio polimérico (PASC), polimérico
férrico-sílice (PFSI), etc.
Además, muchos investigadores desarrollar constantemente coagulante compuesto inorgánico-
orgánico.
Como por ejemplo el compuesto de aluminio poli y poliacrilamida férrico, aluminio poli y
poliacrilamida férrico,
aluminio poliéster y polímeros orgánicos naturales férrico, etc., para mejorar aún más el efecto de
coagulante.
Además, coagulante polímero se ha desarrollado en multi-función o dirección respetuoso del
medio ambiente.
Tales como el multi-función de la coagulación, la corrosión y la inhibición de incrustaciones, la
esterilización y el asesinato de algas.
Y la investigación de coagulante microorganismo que es biodegradable, no tóxico y no
contaminación secundaria es también objeto de atención.
Con el fin de mejorar el efecto de coagulante, a menudo necesitamos para dosificar otros
productos químicos.
Estos productos químicos que pueden mejorar el efecto coagulante se llaman ayuda coagulante
colectivamente.
Propia ayuda coagulante tiene efecto de coagulación, o también no puede tener efecto de
coagulación.
Pero cuando se utiliza con coagulante, se puede mejorar el efecto de coagulación.
De acuerdo con la función que desempeñan las coadyuvante de la coagulación, por lo general
podemos clasificar en tres categorías:
Firsr es ácido / base, cuando el pH del agua cruda no cumple con los requisitos técnicos,
por lo general podemos dosis de cal, ácido sulfúrico, etc., para ajustar el pH del agua, y obtener
buenas condiciones de reacción de coagulación.
En segundo lugar es floc estructura de modificación, tal como ácido silícico activado (SiO2 · nH2O),
cola de huesos, coagulante de polímero, etc.
Después dosificado en el agua, pueden aumentar el tamaño y la fecundidad de flóculo para
mejorar el rendimiento precipitación.
En tercer lugar es oxidante, como Cl2, O3, etc.
Cuando el agua que contiene compuestos orgánicos, efecto de coagulación puede ser interferido.
Por dosificación estos oxidantes, compuestos orgánicos que interfieren coagulación pueden
eliminarse para mejorar efecto de coagulación.
Este es el final de la lección 4 "coagulante y coagulante Aid", gracias.
Hola a todos, lección ahora estamos introduciendo 5, cinética de caogulation y floculación.
Hemos mencionado antes que la adición de coagulante en el proceso de coagulación,
potencial ζ se puede reducir por compresión eléctrico de doble capa de partículas coloidales. Este
es el requisito de desestabilización coloidal.
Pero la clave para coloides desestabilizadas para crecer en flóculos más grandes, es mantener
inter-colisión entre partículas.
Por lo tanto, entre las colisiones entre las partículas es esencial para la coagulación y floculación
coloidal.
Tasa de coagulación se ve directamente afectada por la velocidad de inter-colisión entre
partículas.
Ahora estamos introduciendo algunos conceptos básicos acerca de las partículas velocidad de
colisión
para una mejor comprensión del proceso de coagulación.
Sobre la base de fuente dinámica de inter-colisión entre partículas, colisión de partículas se puede
clasificar en la floculación Perikinetic y ortocinética floculación.
Colisión de partículas provocada por Movimiento Browniano, se produce sobre todo en la etapa
de condensación de la coagulación.
Suponiendo que las partículas son bola uniforme, de acuerdo con la ley de Fick, podemos obtener
la fórmula tasa de colisiones de partículas.
D_B significa browniano coeficiente de difusión del movimiento.
Por sustitución de difusión del movimiento browniano, la tasa de colisión de partículas se puede
obtener de esta manera:
Así obtenemos la fórmula de la tasa de colisiones de partículas, así:
A partir de esta fórmula, podemos ver que
Velocidad de floculación Perikinetic es solo acerca de la temperatura del agua y la plaza de la
concentración de la cantidad de partículas, sin relación con el tamaño de las partículas.
Y Movimiento Browniano sólo muestra evidente cuando las partículas son pequeñas.
Movimiento Browniano reduce gradualmente con el crecimiento del tamaño de partícula.
Cuando el tamaño de partícula es de más de 1 m, Movimiento Browniano casi desapareció.
Así Perikinetic causa floculación por Movimiento Browniano sólo funciona cuando coloides
desestabilizadas son pequeños.
Si las partículas más grandes necesitan floculación colisión,
Se necesita turbulento de fluido para las partículas de colisión, que se llama ortocinética
floculación.
Ortocinética floculación es causado por el flujo turbulento, jugando un papel importante en la
coagulación.
Flujo turbulento puede ser generado a partir de energía hidráulica o agitación mecánica.
Aunque el flujo de agua es la turbulencia, la fórmula teórica que describe ortocinética floculación
se basa en el estado de flujo laminar.
Veamos cómo ortocinética ocurre floculación.
Suponiendo que sólo hay dos tipos de partículas con tamaño de grano de D1 y D2 en el agua, y la
concentración inicial son n1 y n2, respectivamente.
Imagen de la izquierda muestra que dos partículas tienen la misma velocidad de movimiento.
Las dos partículas se mantienen en paralelo con antelación ninguna colisión, si no hay incremento
de velocidad en dirección dy.
Pero la imagen de la derecha muestra que las dos partículas no tienen la misma velocidad de
movimiento.
Hay un acrecentamiento en dirección du dy.
Velocity de d2 es u, y que d1 es de u + du.
Cuando las dos partículas está avanzando paralelamente, d1 cogerá d2, y la colisión happends.
Es un requisito previo que se centran distancia entre dos partículas debe ser inferior a la suma de
radio.
Según las investigaciones de Gamble y Stein, la tasa de colisión entre dos partículas se puede
calcular por la siguiente fórmula:
G es gradiente de velocidad, en referencia a la relación de diferencia de velocidad de la capa de
agua adyacente flowand su distancia.
G significa gradiente de velocidad, que es la premisa de la inter-colisión de partículas.
Es de gran importancia en la coagulación de tratamiento de agua.
¿Cómo calcular el gradiente de velocidad, G?
El gradiente de velocidad es apoyado por la potencia de entrada o de consumo potencial de flujo
de agua.
Basado en Newton ley de fricción interna, la tensión de cizallamiento producido por gradiente de
velocidad en la capa de agua adyacente se puede calcular por la siguiente fórmula:
Veamos esta imagen.
con relación al gradiente de velocidad, fricción interna desde la interfaz superior, que es también
la tensión de cizallamiento total es igual a τdxdz.
El trabajo realizado por esfuerzo cortante por unidad de tiempo, P, es igual a la multiplicación de
la tensión pura y velocidad relativa. Se puede calcular por esta fórmula.
Potencia consumida en por unidad de volumen de flujo de agua es p = τG
Formular de gradiente de velocidad, G, puede derivarse por esta Formular.
Esta es la famosa fórmula Gamble.
Supongamos instalación coagulación volumen efectivo es V.
Gradiente de velocidad media de instalación de la coagulación puede calcularse a partir de esta
fórmula.
Aquí, P significa potencia consumida de agua en las instalaciones de la coagulación y V es el
volumen efectivo de las instalaciones de la coagulación.
En las instalaciones de coagulación, P, potencia consumida de agua, es relativo a fluir modo de
agitación.
Cuando agitación mecánica, P es proporcionada por un agitador mecánico.
Cuando agitación hidráulica, P es proporcionada por el consumo de energía de la propia agua.
Si P se expresa por ρgQh, aquí h significa pérdida de carga en las instalaciones coagulante.
Si V, volumen efectivo en las instalaciones de coagulante, se expresa además como Q
multiplicando T, tiempo de residencia del agua en las instalaciones de coagulante,
la fórmula se simplifica en esta fórmula.
Esto también se llama Gamble Fórmula.
Después Perikinetic y ortocinética floculación, introduciremos índice de control couagulation.
Ya hemos mencionado que la coagulación y floculación incluye todo el proceso, es decir,
coagulante añaden al agua, mezclado uniformemente con el agua,
y coloides desestabilizados agregan para formar grandes flóculos de partículas.
Este proceso debe llevarse a cabo en las instalaciones de la coagulación y floculación.
Basado en los personajes de dos procesos, las instalaciones incluyen el equipo de mezcla y
floculación equipo.
En la mezcla de la etapa, la impureza de partículas en el agua es muy pequeña.
Inter-colisión entre partículas es principalmente floculación perikinetic.
En la etapa de mezcla, el propósito principal de agua agitó vigorosamente
es hacer coagulante homogénea dispersión, hidrólisis y polimerización rápidamente,
y para hacer que las partículas coloidales desestabilizadas rápidamente.
Debido a que el procesamiento rápido, agitación rápida y violenta se exige.
Tiempo de mezcla está entre 10-30s, por lo general de menos de 2 minutos.
Revolviendo intensidad está relacionada con gradiente de velocidad, por lo general G = 500-1000s-
1.
Mientras que en la etapa de floculación, coloides desestabilizados se vuelven grandes flóculos
después inter-colisión.
Esta etapa está dominada principalmente por floculación ortocinética. Floculación potencia es
proporcionada por agitación mecánica e hidráulica.
Efecto de la floculación ortocinética no sólo se relaciona con G, pero también T.
Por lo tanto, por lo general G y GT se utilizan como índice de control.
En floculación, G disminuye con flóculos cada vez más grande, debido a la más fácil roto de
grandes flóculos.
Cuando se utiliza agitación mecánica, la intensidad de agitación disminuye.
Cuando se utiliza el tanque de floculación hidráulica, la velocidad del flujo reduce gradualmente.
En la etapa de floculación, controlamos un promedio de 20 a 70 G, y un promedio de GT a 10 ^ 4-
10 ^ 5.
Teniendo en cuenta el efecto de la concentración de partículas, C, a la coagulación,
Algunos investigadores proponen GTC como índice de control.
En teoría, es razonable para controlar el efecto de coagulación por este índice.
Pero es duro para asegurar el valor concreto. Así que en la actualidad sólo podemos entender
desde el concepto.
Estos años bastante unos investigadores lleva en diligencia para proponer índice de control más
razonable.
Los estudios sobre la dinámica de la coagulación y el índice de control está siendo mejorado.
Estamos mirando adelante para indexar un control más razonable, con más reseach,
para guiar el proceso de coagulación y obtener un mejor efecto.
Aquí está todo sobre la dinámica de la coagulación para hoy. Gracias!
Hola a todos, hoy vamos en el capítulo 2, la coagulación.
Vamos a introducir la lección 6, principales factores de impacto de rendimiento de la coagulación.
Factores de impacto de rendimiento de la coagulación son complicados,
incluyendo la temperatura del agua, propiedad química como el pH y la alcalinidad.
Además, la propiedad y concentración de impurezas en el agua también afectan.
En primer lugar es la influencia de la temperatura del agua.
En muchas regiones de China, la temperatura del agua superficial es baja en invierno, lo que
provoca mala performace de la coagulación.
Las razones de rendimiento deficiente de la coagulación a baja temperatura son principalmente:
En primer lugar, si se utiliza coagulante sal inorgánica,
tiene hidrólisis endotérmica y coagulante es difícil para la hidrólisis a baja temperatura
En segundo lugar, la viscosidad del agua es alta a baja temperatura, lo que hace que la fuerza de
movimiento browniano de las partículas de impureza disminuyó.
Eso hace que la oportunidad de colisión reducido, lo que va en contra de la desestabilización del
coloide y la coagulación.
En tercer lugar, el proceso de hidratación de las partículas coloidales es mejorada a baja
temperatura, lo que dificulta coloides colisión y la condensación.
Por lo tanto, la coagulación de agua de baja temperatura es un problema difícil en el tratamiento
del agua.
Para mejorar el efecto de coagulación en agua a baja temperatura,
El aumento de la dosis de coagulante y la adición de ayudas coagulantes poliméricos se puede
aplicar.
Y podemos usar otros métodos como la flotación de aire,
en lugar de sedimentación como el posterior tratamiento de la coagulación.
Evite pobre efecto de sedimentación si flóculos no son grandes y lo suficientemente densa a baja
temperatura.
Entonces es el impacto del pH y la alcalinidad.
Efecto del pH sobre la coagulación se refiere principalmente con el tipo de coagulante.
Para coagulante sal inorgánica, pH afecta a la hidrólisis y polimerización de sal inorgánica,
directamente.
Además afecta a la forma existente de hidrolizado.
Pero si aplicamos coagulante de polímero, el pH del agua tiene poca influencia en el efecto de
coagulación.
Para la hidrólisis coagulante inorgánico sal, con el aumento de H +, pH está disminuyendo.
Para mantener el pH en el rango óptimo,
debe haber suficientes sustancias alcalinas que neutralizan con H +, como HCO3- y CO32-.
Cuando hay alcalinidad insuficiente o demasiado coagulante,
agente alcalino suficiente (cal) debe añadirse a neutralizar con H + de la hidrólisis coagulante.
Por ejemplo de Al2 (SO4) 3, se muestra a continuación ecuación de reacción.
Dosificación de cal pura puede calcularse a partir de esta fórmula.
A representa la cantidad de coagulante añadiendo y x para la alcalinidad del agua cruda calculado
por Cao.
δ es la alcalinidad del efluente que cumpla con el requiere de la reacción, que van principalmente
0,25-0,5 mmol / L.
Pero él valores señalando que la dosificación de cal debe ser adecuada,
o Al (OH) 3 se disolverá a Al (OH4) -, lo que hace pobre efecto de coagulación.
El tercero es el impacto de la propiedad y de la concentración de la impureza.
Se beneficia de doble capa eléctrica de compresión de las partículas de arcilla naturales con
bivalente y sobre los iones positivos existentes.
Por lo que es útil para mejorar el efecto de coagulación.
Cuando existe una gran cantidad de sustancias orgánicas, los coloides están protegidos por
compuestos orgánicos.
Efecto de coagulación es malo. Se necesita más coagulante para un mejor efecto.
Partículas de impurezas de concentración demasiado baja va en contra de las partículas de colisión
y efecto de coagulación.
Por lo tanto, el efecto de coagulación de agua de baja turbidez es malo.
Para mejorar el efecto de coagulación de agua de baja turbidez,
podemos añadir partículas de ayuda coagulante y minerales como la arcilla de polímero.
Además, la filtración directa después de la adición de coagulante también funciona.
Si el agua cruda es de baja turbidez y temperatura,
coagulación es más difícil.
Esto es siempre motivo de preocupación.
Factores de influencia principales de efecto de coagulación pueden ser juzgados por el
experimento de la coagulación.
Probador tarro Seis enlazada se aplica por lo general en el experimento de la coagulación.
Como se muestra en la imagen, que se compone de 6 vasos y agitadores.
Podemos continuar serie de experimentos de coagulación utilizando este probador frasco simple.
Por ejemplo, para determinar la dosis óptima de ciertos coagulante para un poco de agua cruda.
También el estudio de los factores de impacto (pH y de impurezas) de la coagulación.
Y hacer comparación de diferente efecto coagulante.
Por otra parte, podemos estudiar el efecto de la ayuda coagulante sobre la coagulación.
Este es el experimento de la coagulación de los estudiantes en el lugar. Podemos ver que, después
de la adición de coagulante en el agua cruda,
aggreagates formado gradualmente en el agua con agitación tiempo pasó.
Los agregados son flóculos solemos mencionamos en el proceso de coagulación.
Cuando el floc está creciendo lo suficientemente grande, si la agitación se detuvo y el agua se
coloca estáticamente durante un tiempo, el flóculo se precipitará.
Entonces podemos obtener agua tratada limpia.
El experimento es para el desempeño de la adición de coadyuvante de la coagulación de polímero
sobre efecto de coagulación.
De izquierda a derecha, la cantidad de adición de coadyuvante de la coagulación polímero es de
bajo a alto.
Podemos ver que flóculo se convierte en mucho más denso con la adición de la cantidad de los
aumentos de ayuda coagulantes polímero.
Esto es para decir que promueve efecto de coagulación.
Pero cuando se añade la ayuda coagulante polimérico demasiado, el agua se convierte de nuevo la
opacidad, que podemos ver en la imagen a la derecha.
Esta es la protección coloide causada por demasiada ayuda coagulante de polímero que
mencionamos antes.
Así que la dosis de coadyuvante de la coagulación polímero debe ser controlado en un rango
apropiado.
Aquí es todo acerca de los principales factores influyentes de la coagulación para hoy. Gracias!
Hola a todos, la próxima vamos a introducir la lección 7 "instalaciones de coagulación y
floculación".
Instalaciones de coagulación y floculación generalmente contienen de preparación y dosificación
de coagulante instalaciones, instalaciones de mezcla y floculación instalaciones.
Nos presentaremos uno a uno a continuación.
En primer lugar es la preparación y dosificación de coagulante,
Coagulante dosificación incluye métodos de dosificación seca y húmeda.
Método de dosificación en seco es moler en primer lugar coagulante sólido en polvo, y luego
añadirlos al agua.
Como es difícil controlar la dosificación y la alta exigencia de instalaciones mecánicas,
Por lo tanto, el método es menos aplicada en la solicitud de ingeniería.
Método de dosificación en húmedo es hacer coagulante en una cierta concentración de la solución
y cuantitativamente la dosis al agua. Es el método más comúnmente utilizado con diferencia.
A continuación vamos a introducir el método de dosificación mojado.
El proceso de disolución coagulante y la dosificación del método de dosificación en húmedo se
muestra en el diagrama.
En primer lugar, coagulantes se disuelve en el depósito de disolución, cuando está completamente
disuelto, el líquido concentrado se envía a un tanque de solución.
Después se diluye con agua a una cierta concentración, a través de equipos de control
cuantitativo, equipos de dosificación, el coagulante se dosifica a la instalación de mezcla.
Equipos de Dosificación de la solución coagulante contener equipos métrica, equipos de inyección,
caja de dosis y equipos de elevación de licores, etc.
Equipos métrico de coagulante se suele catalogar a fluir metros, medidor de flujo de rotor y el
medidor de flujo electromagnético.
Estos medidores se aplican ampliamente en las plantas de tratamiento de agua de diversas
escalas.
Además, podemos utilizar equipos de medición orificio para medir coagulantes.
La estructura del equipo de medición orificio es simple, al igual que el show diagrama.
El nivel del líquido del depósito de solución coagulante es constantemente mantenida por la
válvula de flotador.
Si mantenemos constante el nivel de líquido del tanque, la solución fluye desde el orificio sería
constante.
Hay plántulas boca y la placa de orificios equipado en la salida del orificio, y podemos ajustar la
dosis al cambiar la sección de salida de la boca de las plántulas y la placa de orificio.
Método de dosificación de coagulante tiene varias formas,
En primer lugar, podemos dosis antes de la bomba, como se muestra en el diagrama.
Líquido de coagulante se dosifica en la tubería de entrada de la bomba, y se emanaciones de por el
efecto de succión de la bomba,
y luego después de la mezcla de la bomba, el líquido se envía a la posterior procesamiento.
Además, podemos utilizar el método de dosificación de la bomba.
Hay dos tipos de bomba, bomba dosificadora y bomba centrífuga.
Mediante el uso de la bomba dosificadora, ya no podemos establecer equipos de medición por
separado.
De lo contrario, mediante el uso de la bomba centrífuga, tenemos que establecer equipos de
medición por separado.
Solución de coagulante se puede añadir directamente a la tubería de agua a presión por la
dosificación de la bomba, y luego en las unidades de procesamiento subsiguientes.
Por otra parte, podemos dosificar por eyector de agua.
Rocía agua de alta presión en el eyector de agua, luego genera succión para aspirar a la garganta
del eyector de agua, entonces podemos hacer solución coagulante succión del tubo lateral.
Presión Entonces quedaba de agua a alta presión hace que la solución coagulante y agua cruda
inyectan en la tubería de agua a presión.
El dispositivo de dosificación es simple y conveniente, pero la eficiencia es baja.
También existen algunos problemas, tales como el desgaste de expulsión de agua, por lo tanto,
por lo general se puede utilizar en pequeñas plantas de tratamiento de agua.
En el proceso de dosificación de coagulante, tenemos que prestar atención a la conexión del tubo
de coagulante a la tubería de agua.
Como se muestra en el diagrama, coagulante que contiene tubo se inserta en la tubería de agua
con 60 oblicua en general.
Apertura de dirección del tubo de coagulante está en contra de la dirección del flujo de agua
para evitar el flujo de agua en el tubo de coagulante.
Después de coagulante se dosifica en el agua, tenemos que hacer que los coagulantes se mezclan
con agua rápidamente.
Después, vamos a echar un vistazo a qué tipo de equipo de mezcla que se utiliza comúnmente?
En primer lugar, podemos utilizar la bomba para mezclar.
De esta manera, como se mencionó anteriormente, se añade coagulante en el tubo o la ingesta de
la bomba.
Por la rotación de alta velocidad de la turbina de la bomba, coagulante se mezcla con agua
totalmente.
El efecto de mezcla por la bomba es ideal, y no necesitamos para construir otra planta de mezcla.
Se ahorra energía y se puede utilizar en las plantas de tratamiento de agua de diversas escalas.
Pero cuando se utiliza como coagulante FeCl3, si la cantidad de dosificación de FeCl3 es grande,
chemcial tiene una ligera corrosión en impulsor de la bomba, así que tenemos que prestar más
atención en él.
En segundo lugar es la mezcla por tubería.
La mezcla de tubo más comúnmente utilizado es tubular Mezclador estático, su estructura se
muestra como diagrama.
En esta mesa de mezclas, instalamos varias unidades de mezcla fijos según sea necesario.
Cada unidad de mezclado consiste en un número de la hoja de mezcla transversal de acuerdo con
cierto ángulo.
Cuando el agua y el flujo de coagulante a través del mezclador, que están segmentados para
convertir direcciones multiplely por cuerpo de la unidad,
para formar vórtice, para que logremos el objetivo de mezclar completamente.
El mezclador estático como tuberías de fuera, tiene una estructura simple, instalado
cómodamente, y mezclar rápidamente.
Sin embargo, cuando el flujo de la tubería es demasiado pequeña, la eficiencia de mezclado
disminuirá.
Por lo tanto, en el diseño de mezclador de tubería, debemos prestar atención para controlar la
velocidad del flujo de la tubería en un ámbito razonable de diseño, para asegurar el efecto de
mezcla.
En tercer lugar es mezclado mecánico, que es instalar equipos de mezclado mecánico que es
accionado por motor en el tanque de mezcla.
Tiene mejor eficiencia de mezclado y la intensidad de agitación ajustable.
Y es flexible y fácil de usar, se puede utilizar en las plantas de tratamiento de agua de diversas
escalas.
Pero hay problemas de mantenimiento en los equipos mecánicos.
Siguiente es las instalaciones de floculación después de las instalaciones de mezcla.
La demanda básica de instalaciones de floculación es beneficioso para las pequeñas partículas en
el agua cruda gradualmente para formar grandes flóculos.
Hay dos tipos de tanque de floculación, hidráulicos y Mechancial.
En primer lugar, introducimos hidráulica tanque de floculación desconcertado de tipo hidráulico.
Se utiliza comúnmente tanque de floculación con larga historia y sigue siendo ampliamente
utilizado en plantas de tratamiento de agua.
Por estructura, hay dos tipos, alternativos y rotativos
Alternativo tanque de floculación desconcertado se muestra como el diagrama de la izquierda.
El flujo de agua se giro de 180 grados en las esquinas, por lo que la pérdida de carga es más grande
en las esquinas.
Un giro brusco a veces resulta en flóculos rotos.
Rotary tanque de floculación desconcertado se muestra como diagram.It derecha es la mejora
sobre la base de movimiento alternativo tanque de floculación desconcertado.
El flujo de agua en un tanque lleva 90 ° a su vez en las esquinas, el grado de turbulencia de la
facilidad de giro del agua.
La pérdida de carga de agua local reducido, por lo tanto, se mejora el efecto de floculación.
La turbulencia del flujo del tanque de floculación hidráulica desconcertado es proporcionada por la
pérdida de carga de agua.
Pérdida de carga total de agua es la suma de la pérdida de carga local vueltas y pérdida de carga
por fricción, se puede calcular por esta fórmula.
El primer elemento de la fórmula representa la pérdida de carga local, el segundo representa la
pérdida de carga por fricción de los corredores.
Entre ellos, v_ic representa el caudal en la esquina del pasillo.
ξ representa coeficiente de resistencia local en la esquina. Para alternativo pasillo (180 ° de giro),
ξequals a 3. Para corredor giratorio (90 ° de giro), ξ es igual a 1.
vi representa caudal en el pasillo i, li se refiere a la longitud total de corredor.
Resumimos pérdida de carga local y pérdida de carga por fricción de cada corredor, entonces
obtenemos la pérdida de carga total.
Para alternativo tanque de floculación desconcertado, pérdida de carga total de agua es de 0.3-
0.5. Rotary tanque de floculación desconcertado es 40% menos de movimiento alternativo.
Principales parámetros de diseño del tanque de floculación hidráulica desconcertado se muestran
a continuación,
En primer lugar, por lo general tenemos más de 2 tanques de floculación, tiempo de floculación es
alrededor de 20 a 30 minutos.
Con el fin de satisfacer las condiciones hidráulicas para hacer flóculos crecen gradualmente, el
caudal se reduce a lo largo de los corredores normalmente.
Start es 0,5 a 0,6 m / s, el final de 0,2 a 0,3 m / s.
Para el propósito de la reducción gradual de velocidad de flujo, la distancia entre los corredores se
amplía gradualmente desde el origen al terminal,
En el diseño del tanque de floculación hidráulica desconcertado, que solemos llamar el subnivel
corredores que tiene el mismo ancho de la caja.
Número Subnivel de corredores es generalmente de 4 a 6. El caudal se determina de acuerdo con
el número subnivel.
En conveniente para la construcción y el mantenimiento, el espacio claro entre los corredores es
de más de 0,5 m.
Esta es una foto de tanque de floculación hidráulica desconcertado en una planta de tratamiento
de agua.
Podemos ver, el agua entra desde el centro, y en el extremo del corredor medio, se divide en dos
pasillos, y luego continúa a fluir.
Luego el agua en dos de nuevo y continúa fluyendo hacia adelante.
Desde el diseño del tanque de floculación hidráulica desconcertado, podemos ver, de alta
velocidad de flujo de origen y de baja velocidad en la terminal.
Esto es ventajoso para flóculos a crecer gradualmente en el tanque de floculación desconcertado
hidráulico.
Hidráulica tanque de floculación desconcertado es aplicable para las grandes y medianas escala de
obras sanitarias, y tiene una estructura simple, la gestión conveniente.
Sin embargo, cuando la tasa de flujo tiene un gran cambio, la eficiencia de la floculación es difícil
de controlar.
Y, se necesita un tiempo de floculación ya que hacen volumen del tanque más grande.
Para garantizar el efecto de floculación, alternativo tanque de floculación (puesto en la primera) y
el tanque de floculación rotatorio (poner en la tarde) se pueden combinar en uso.
Debido al inicio de la floculación, tamaño flóculo es pequeño, no nos preocupamos de ellos
pueden romper.
Así, utilizando el tanque de floculación alternativo es mejor. Y en la tarde de floculación,
tamaño de flóculo es más grande, easly rota, así rotatorio tanque de floculación desconcertado es
mejor.
La combinación de los dos tipos de tanque de floculación puede dar rienda suelta a sus respectivas
ventajas, garantizar el efecto de floculación.
Para aumentar aún más el efecto del tanque de floculación hidráulica, aparece plegada tanque de
floculación hidráulica placa.
Hidráulica plegada tanque de floculación placa se desarrolló sobre la base del tanque de
floculación desconcertado.
Eso es hacer la parte plana de desconcertado floculación tanque a la placa de doblado en un
ángulo determinado y establecido como una forma de flujo vertical.
Este cambio mejora las condiciones de flujo. Tiempo de floculación se disminuyó a 10 a 15 minutos
y el volumen del tanque disminuye.
Pero es difícil para la instalación y el mantenimiento, y debido al alto precio de la chapa plegada,
es aplicable a las plantas de tratamiento de agua a pequeña escala.
Otro tipo de tanque de floculación es tanque de floculación mecánica, el agua se agita por el
dispositivo de agitación mecánica.
El consumo de energía de agua es de las entradas de energía del mezclador.
Según la posición de instalación eje de agitación, hay tipos de eje horizontal y vertical.
Tipo de eje horizontal es adecuado para obras de agua grandes, y el tipo de eje vertical es para
obras de agua en pequeña escala media y.
Estas dos fotos muestran el tipo de eje tanques de floculación mecánica horizontal.
En el tanque de floculación mecánica, agitador suelen tener la placa de la hélice y el tipo de
impulsor. Placa de hélice es más popular.
Agitador es un equipo importante para proporcionar la energía, por lo que la forma de calcular el
consumo de energía agitador?
Aquí tomamos hélice placa agitador para example.We ilustran de alguna pieza de agitador.
Resistencia al flujo en la plaza de dA placa hélice exterior puede cauculated a través de la fórmula
de DFI.
Aquí Cd refiere a coeficiente de resistencia que se determina por la placa de hélice relación de
altura anchura.
Vb es el flujo de tasa relativa a la hélice de placa, es decir la placa de hélice que gira velocidad
lineal.
Después de una resistencia hidráulica DFi de obtenerse, podemos obtener aún más el poder de la
placa de la hélice superar la resistencia al agua. Se puede calcular por esta fórmula.
En esta fórmula, L es la longitud de la placa de la hélice, ωis placa de hélice en rotación angular
velocidad relativa a fluir, r se refiere a la hélice placa giratoria radio.
Si integramos desde r1 (giro margen interior de la placa de la hélice) para r2 (radio giro margen
exterior de la placa de la hélice), podemos obtener Pi (potencia consumida de una placa de la
hélice) por esta fórmula.
Si tenemos en cuenta para instalar el mismo número de placas de hélice de diferente radio de giro
de cada eje de rotación,
potencia consumida de todas las placas de hélice de cada eje de rotación se puede calcular por la
fórmula.
Aquí P es la energía consumida total de la placa de la hélice, m 'es el número de placa de la hélice
de diferente radio de giro.
m es el número de placa de la hélice del mismo radio de giro, r2 es el radio giro margen exterior de
la placa de la hélice, r1 es el radio giro margen interno de la placa de la hélice.
Por la fórmula, podemos obtener la potencia total consumida de la placa de la hélice.
Por el poder, podemos calcular más gradiente de velocidad del tanque de floculación mezcla
mecánica.
En el tanque de floculación mecánica, también tenemos que tener en cuenta la intensidad de
agitación debe ser disminuido gradualmente.
Con el fin de satisfacer las condiciones hidráulicas de flóculos para crecer, por lo general
cambiamos revolviendo número de la placa de la hélice y el diámetro.
A medida que el diagrama muestra, en la parte delantera, número de placa del impulsor es más,
pero al final, el número de placa del impulsor reduce gradualmente.
También podemos ajustar la velocidad de rotación del eje de revolución del impulsor para cambiar
la intensidad de agitación.
Tanque de floculación mecánica tiene un buen efecto, alta eficiencia y tiempo de floculación
generalmente es de 15-20 min.
Se adapta a los cambios de la calidad y cantidad de agua, y para todo tipo de obras de agua.
Pero se necesitan dispositivo mecánico especial y trabajos de mantenimiento mecánico.
Además, con el fin de combinar todas las características de varios tanques de floculación, no se
combinan tanque de floculación.
Por ejemplo, hacer una combinación de tanque de floculación desconcertado mecánico e
hidráulico,
intensidad de agitación mecánica se puede ajustar cuando la calidad y cantidad del agua cambio.
Una vez dispositivo de agitación mecánica va mal, hidráulica desconcertado tanque de floculación
todavía funciona.
Por lo tanto, la combinación del tanque de floculación tiene un funcionamiento flexible, y puede
garantizar el efecto de floculación.
Este es el final de las instalaciones de la coagulación, gracias.