Коагуляция 1

Образующиеся хлопья коагулянта захватывают мельчайшую муть, органические вещества и бактерии и адсорбируют вещества, придающие воде окраску.

Лучшими коагулянтами являются соли многовалентных металлов алюминия и железа, сульфат алюминия Al2(SO4)318Н2O, называемый сернокислым глиноземом, и сульфат железа FeSO47H2O (сернокислая закись железа), называемый железным купоросом.

Сульфат алюминия обыкновенно можно употреблять в качестве коагулянта без добавки других химических веществ (исключение составляет коагуляция очень мягких вод, когда необходимо введение извести); сульфат железа требует обязательного употребления извести с тем, чтобы в обрабатываемой воде не оставалось растворимого железа.

Принципиально реакция распада глинозема могла бы быть представлена следующим образом:

Al2(SO4)3 + 6Н2O ->l (ОН)3 + 3H2SO4.

Но коагулянт при введении в воду вступает в реакцию с бикарбонатами кальция и магния, постоянно находящимися в воде в большем или меньшем количестве. Реакция может быть представлена в следующем виде:

Al2 (SO4)3 + ЗСа (НСO3)2 = 3CaSO4 + Аl2(ОН)6 + O2

Al2 (SO4)3 + 3Mg (HCO3)2 = 3MgSO4 + Аl2 (ОН)6 + O2

(бикарбонаты кальция и магния нейтрализуют серную кислоту, при этом выделяется углекислота).

Коллоидальная гидроокись алюминия переходит в водную окись, выпадающую в виде хлопьев:

Аl2(ОН)6 = Аl2O3∙3Н2O.

Коллоидные частицы гидрата окиси алюминия, заряженные положительно, нейтрализуют отрицательные заряды гуминовых веществ и пр., обусловливая тем самым выделение их в осадок. При движении хлопья объединяются и механически увлекают за собой частицы взвеси и бактерии. При недостаточной щелочности воды реакция образования гидроокиси не идет полностью. При избыточной щелочности возможно образование растворимых алюминатов, т. е, часть необходимой гидроокиси алюминия не будет использована.

При использовании в качестве коагулянта FeSO4 идет реакция с образованием Fe2(OH)6; последнее переходит в хлопья водной окиси железа слабокоричневого цвета:

Fe2(OH)6 = Fe2O3∙3H2O.

Как это следует из реакции, коагуляция ведет к некоторому увеличению постоянной жесткости.