ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коагуляция из "Новый справочник химика и технолога Процессы и аппараты Ч1" Длительность процессов осаждения частиц в сплошной среде и фильтрации жидкости через осадки обратно пропорциональна квадрату размера частиц. [c.21] Поэтому укрупнение частиц за счет их слипания при столкновениях играет весьма значительную роль. Подобные механизмы укрупнения частиц называют коагуляцией. [c.21] В результате коагуляции из мелких первичных частиц образуются крупные агрегаты. Первичные частицы в таких агрегатах объединены силами межмолекуляр-ного взаимодействия либо непосредственно, либо через прослойку окружающей дисперсионной среды. Коагуляция сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц и уменьшением их общего числа в объеме дисперсионной среды. Слипание однородных частиц называется гомокоагуляцией, а разнородных — гетерокоагуляцией. [c.21] Столкновения частиц могут быть обусловлены самыми разнообразными эффектами — случайным (броуновским или турбулентным) блужданием, сближением под действием электрических, гравитацион1шх, гидродинамических сил и т. д. [c.21] С необходимостью рассмотрения процесса коагуляции встречаются не только в химической технологии, но и в других областях науки и техники — в биофизике, астрономии, гидрометеорологии [2 ], при решении проблем очистки газов от аэрозольных частиц (см. 8.7 и 10.3.7) и жидкостей от тонкодисперсных включений [5]. [c.21] Методы коагуляции наиболее широко применяют в процессах очистки сточных вод предприятий химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной, легкой, текстильной и других отраслей промышленности от коллоидных (0,001-0,1 мкм) и мелкодисперсных (0,1-10 мкм) твердых и жидких (нефтепродукты, смолы) загрязнений [5-7]. Эффективность коагуляционной очистки зависит от вида коллоидных частиц, их концентрации и степени дисперсности, наличия в сточных водах электролитов и других примесей, величины электрокинетического потенциала. [c.21] Одним из видов коагуляции является флокуляция, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии, под влиянием добавляемых веществ (флокулянтов) образуют интенсивно оседающие рыхлые хлопьевидные скопления. [c.21] На рис. 1.3.3.1 показано изменение напряженности электрического поля мицеллы. Потенциал на границе ядра (термодинамический г-потенциал) равен сумме зарядов всех поверхностных ионов. На границе адсорбционного слоя потенциал уменьшается на величину, равную сумме зарядов противмюложно заряженных ионов, находящихся в адсорбционном слое. Потенциал на границе адсорбционного слоя называется электроки-нетическим потенциалом (( -потенциал). [c.22] Коагуляция может происходить самопроизвольно или под влиянием химических и физических процессов. [c.22] Основным процессом коагуляционной очистки воды является гетерокоагуляция — взаимодействие коллоидных и мелкодисперсных частиц с агрегатами, образующимися при введении в воду коагулянтов. [c.22] При использовании в качестве коагулянтов солей трехвалентных металлов (А1, Ре) в результате реакции гидролиза образуются малорастворимые в воде хлопья гидроксидов (алюминия или железа). Так как хлопья коагулянтов имеют слабый положительный заряд, а коллоидные частицы — слабый отрицательный заряд, то между ними возникает взаимное притяжение. Хлопья обладают способностью улавливать и агрегировать частицы коллоидных примесей. При благоприятных гидродинамических условиях хлопья с загрязнениями оседают на дно отстойника, образуя осадок. [c.22] В отличие от коагуляции, при флокуляции агрегация происходит не только при непосредственном контакте частиц, но и в результате взаимодействия молекул адсорбированного на частицах флокулянта. [c.22] Механизм действия флокулянтов (рис. 1.3.3.2) основан на следующих явлениях адсорбции молекул флокулянта на поверхности коллоидных частиц образовании полимерных мостиков между макромолекулами флокулянта, сорбированными на соседних частицах ретикуляции — образовании сетчатой трехмерной структуры молекул флокулянта слипании коллоидных частиц под действием сил Ван-дер-Ваальса. [c.22] Обычно флокулянты применяют [5—9] в дополнение к минеральным коагулянтам для ускорения процесса хлопьеобразования гидроксидов алюминия и железа, упрочнения хлопьев, увеличения скорости их осаждения, повышения качества очищенной воды. Использование флокулянтов позволяет снизить дозы коагулянтов, повышает плотность и прочность образующихся агрегатов, стабилизирует работу очистных сооружений, повышает их производительность. В ряде случаев флокулянты применяют вместо коагулянтов, так как флокулянты также вызывают агрегацию коллоидных примесей, только по иному механизму. [c.23] Процессы коагуляции и флокуляции, а также их аппаратурное оформление рассмотрены в 10.1.6. [c.23] Вернуться к основной статье