130 likes | 326 Views
Koaguláció. Kolloid részecske és elektrosztatikus mezője. Nyírási sík (shear plane): ezen belül a víz a részecskével együtt mozog Zéta-potenciál: a nyírási síkon mért elektrosztatikus potenciál értéke. Kolloid részecskék között fellépő erők a távolság függvényében.
E N D
Kolloid részecske és elektrosztatikus mezője Nyírási sík (shear plane): ezen belül a víz a részecskével együtt mozog Zéta-potenciál: a nyírási síkon mért elektrosztatikus potenciál értéke
Kolloid részecskék között fellépő erők a távolság függvényében
Schulze-Hardy szabály (vegyértékűség szabálya): Egy kolloid rendszer koaguláltatásához szükséges ion- mennyiségek között nagy a különbség: minél nagyobb töltéssel rendelkezik az ion, annál kisebb mennyiség adagolása elegendő a megfelelő mértékű koagulál- tatáshoz
Modell szuszpenzió Zéta-potenciáljának változása az Al3+ és Fe3+ ionok koncentrációjának függvényében
A XX. század első felében még azt feltételezték, hogy az aggregálódást eredményező töltésváltoztatást az Al3+, illetve az Fe3+ ionok okozzák A XX. század huszas éveinek végén felmerült egy olyan elképzelés, hogy valójában nem az Al3+, vagy Fe3+ ionok okozzák a kolloid, kvázi-kolloid diszperzió részecskéinek koaguláltatását, hanem az említett háromértékű ionok hidrolízis termékei (alumínium- és vas(III)-hidroxidok)
HCO3- + H3O+ H2CO3 + H2O H2O [Al(H2O)6]3+ [Al(H2O)5OH]2+ + H3O+ H2O [Al(H2O)5OH]2+ [Al(H2O)4(OH)2]+ + H3O+ H2O [Al(H2O)4(OH)2]+ Al (OH)3˙3H2O + H3O+
Az alumínium-hidroxidok között létrejövő hidrogén-híd kötés (szaggatott vonallal jelölve) és a kolloid szol aggregálódása
A technológia lépései: • koagulálószer adagolása gyors bekeveréssel, kb. • 2 perc tartózkodási idővel (pl. vas(III)-klorid, • alumínium-szulfát alkalmazása) • (ha szükséges: segéd-derítőszer adagolása, pl. • polimerek, aktivált kovasav) • lassú keverés alkalmazása: pelyhek aggregálódása, • pelyhek „hízása” céljából (kb. 10-30 perc tartózkodási • idő) • szilárd-folyadék fázisszétválasztás (ülepítés, szűrés)
Koaguláció: stabilitás megszüntetése Flokkuláció: nagy méretű pelyhek létrehozása, pehelynövekedési szakasz
Összefoglalás – technológiai alapfolyamatok • Oxidáció és redukció • pH és pufferkapacitás szabályozás • Kémiai kicsapás (oldott szilárd) • Adszorpció • Fázisszétválasztás (gáz-folyadék, szilárd-folyadék) • Egyéb eljárások (membránfolyamatok) • A víz- és szennyvíztisztítási technológiák a fenti • alapfolyamatok célszerű kombinációival alakíthatók ki.