Удаление песка и коллоидных примесей из природных вод.Коагуляция и осветление воды фильтрованием

Слово «коагуляция» происходит от латинского «coagulare», означающего  «собирать вместе». Коагуляция играет важную роль в процессах водоочистки  для удаления взвешенных коллоидных частиц, которые могут придавать  питьевой воде неприятные вкус, цвет, запах  или мутность. Это делается путем  добавления к неочищенной воде специальных  химических реагентов (коагулянтов). Под  действием коагулянтов очень  маленькие, чрезвычайно дисперсные коллоидные частички объединяются вместе в большие массы (хлопья), которые  затем можно удалить такими методами разделения твердой и жидкой фазы, как осаждение, флотация и фильтрация.

Основными факторами, влияющими на процесс коагуляции примесей воды в объеме (конвективная коагуляция), являются: температура  и щелочность воды; концентрация водородных ионов и анионный состав воды; правильный выбор дозы коагулянта, быстрота его  смешения и равномерность распределения  в воде; содержание в воде естественных взвесей; условия протекания процесса хлопьеобразования (ортокинетическая фаза процесса коагуляции).

Правильный выбор  дозы коагулянта имеет первостепенное значение для коагулирования примесей воды. Под дозой коагулянта подразумевается  определенное массовое количество реагента, которое добавляется к единице  объема обрабатываемой воды. Доза коагулянта измеряется в мг/л, г/м³.

При коагулировании примесей воды необходимо быстрое и  равномерное распределение реагентов  в ее объеме для обеспечения максимального  контакта частиц примесей с промежуточными продуктами гидролиза коагулянта (которые  существуют в течение короткого  промежутка времени), так как процессы гидролиза, полимеризации и адсорбции  протекают в течение 1 секунды.

Применение полимерных флокулянтов после дестабилизации коллоидной суспензии коагулянтами позволяет увеличить эффективность  процесса очистки. Благодаря своей  очень большой молекулярной массе  полимерные флокулянты чрезвычайно  эффективно образуют мостики между  микрохлопьями, возникшими при коагуляции, создавая более крупные макрохлопья. Использование вслед за коагуляцией  очень малых количеств флокулянтов (0,01 - 0,5 мг/л) максимизирует захват частиц, ускоряет образование хлопьев и  делает хлопья более плотными и быстро осаждаемыми. Использование флокулянтов  для этой цели позволяет также  ограничить дозировку коагулянтов  до минимального количества, необходимого для дестабилизации коллоидной суспензии, поскольку при этом не требуется  избыточное количество коагулянта для  образования суспензии, способной  выпасть в осадок.

Результатом процесса коагуляции является удаление загрязнений  в виде нерастворимого осадка либо флотошлама.