Практикум по экологической химии. Чибисова Н.В. - 45 стр.

                                                                                        45

3.2. Удаление из воды примесей коллоидной степени
дисперсности.
     Большинство веществ, обусловливающих цветность и мутность воды, находится в воде
в коллоидном состоянии.
     Цветность воды обусловлена гуминовыми веществами, мутность - мельчайшими
глинистыми и почвенными частицами, а также кремниевой кислотой. Все эти частицы
представляют собой отрицательно заряженные коллоиды.
     Для очистки воды от всех находящихся в ней загрязнений в воду вводят соли -
коагулянты. В качестве коагулянтов на водопроводах применяют сульфат алюминия,
хлорид железа и смешанный коагулянт, состоящий из сульфата алюминия и хлорида
железа, взятых в соотношении 1:1. Реже применяют сульфаты железа (Ш) и железа (П).
     Сущность очистки коагуляцией заключается в том, что коагулянты гидролизуются в
воде, образуя коллоидные гидроксиды алюминия и железа, которые являются основным
действующим началом при очистке воды. Они адсорбируют на своей поверхности
различные окрашенные примеси воды и обесцвечивают ее. При очистке коагуляцией
достигается также и ее осветление за счет удаления мелких взвешенных частиц (мути),
захватываемых оседающими хлопьями гидроксидов железа или алюминия в результате
прилипания и ортокинетической коагуляции.
     При малой концентрации гидрокарбонатов в воде выделяющаяся при гидролизе
кислота может не полностью связаться, и гидролиз протекает не полностью. В результате
ухудшается процесс хлопьеобразования, и в воде появляются остаточные количества
алюминия и железа. Для более полного протекания гидролиза проводят известкование
воды - в нее добавляют при коагуляции известковое молоко, нейтрализующее
выделяющуюся при гидролизе кислоту. Известковое молоко добавляют точно по расчету,
так как избыток может привести к растворению гидроксида алюминия.
     При наличии в воде большого количества органических загрязнений коагуляция
протекает неудовлетворительно и увеличивается расход коагулянта. В этом случае
одновременно с коагулянтами в воду вводят хлор (прехлорирование), который разрушает
органические вещества и улучшает процесс очистки воды.
     Процесс очистки природной воды коагуляцией характеризуется показателем
обесцвечиваемости и осветляемости.
     Показатель обесцвечиваемости воды - Об - это дробь, числителем которой является
единица, а знаменателем - наименьшая доза коагулянта Дкоаг в мг/л, при которой цветность
очищенной воды равна 20°: Об = 1/ Дкоаг .
     Показатель осветляемости воды - Ос - это дробь, числителем которой является
единица, а знаменателем - наименьшая доза коагулянта в мг/л, при которой прозрачность
очищенной воды равна 30 см.
     При хлорировании и известковании в числителе вместо единицы ставится доза хлора
или извести в мг/л, применяющаяся в опытах.
     Оптимальной дозой коагулянта Допт             называется наименьшая доза его,
обеспечивающая требуемые ГОСТом цветность очищенной воды (20°) и прозрачность (30
см). Предельная величина оптимальной дозы коагулянта ограничивается щелочностью
воды.
     Оптимальную дозу коагулянта, при которой процесс коагуляции протекает нормально,
вычисляют по формуле: для Al2(SO4)3 - Д опт,1 = Щ - Щ резерв/0,0052, для FeCl3 - Д опт,2 =
Щ - Щ резерв/ 0,018, где Щ - щелочность воды, мг-экв/л; Щрезерв - задаваемая резервная
щелочность, мг-экв/л.

    Работа № 3. Сравнение эффективности очистки воды различными
коагулянтами в зависимости от температуры воды.
    Протекание процессов коагуляции при применении сульфата алюминия в
значительной степени зависит от температуры очищаемой воды. При низких температурах