Технічні вимоги до сульфату феруму (іі) – залізного купоросу

Показник	Залізний купорос отримано в процесі сірчанокислого травлення заліза		Залізний купорос отримано в процесі виробництва оксиду титану (ІУ)
	Марка А	Марка Б
Вміст сульфату заліза (ІІ) FeSO4, %, не менше	53,0	47,0	47,0
Міст вільної сульфатної кислоти, %, не більше	0,25	1,0	5,0
Вміст нерозчинного залишку, %, не більше	0,4	1,0	5,0
Зовнішній вигляд і колір	Зеленкувато – блакитні кристали різних розмірів

Після появи в 60-х роках минулого століття синтетичних органічних полімерів їх почали використовувати спочатку як добавку до неорганічних коагулянтів для більш інтенсивного утворення пластівців, а тепер ці полімери застосовують як основні коагулянти, повністю або частково замінюючи ними неорганічні коагулянти, переважно при очищенні питної води. Вони широко застосовуються в країнах Західної Європи та США, проте не знайшли широкого застосування в Україні через високу вартість.

Полімерні органічні коагулянти мають наступні переваги в порівнянні з неорганічними коагулянтами:

• забезпечують такий же само або кращий результат при значно менших (до 10 разів) дозах;

• працюють в широкому діапазоні рН і лужності;

• не змінюють рН очищеної вод;

• не бояться хлорування;

• не додають в очищену воду розчинених металів (алюмінію і феруму);

• збільшують швидкість розподілу рідкої і твердої фази;

• збільшують строк служби фільтрів прямої фільтрації;

• видаляють одноклітинні водорості;

• мінімізують об’єм осаду, що утворився;

• утворюють осад, який легше зневоднюється;

• скорочують витрати на обробку і видалення осаду;

• більш зручні в приготуванні і використанні.

На сьогодні за кордоном широко застосовуються органічні катіонні коагулянти – четвертинні поліаміни (виробляються шляхом реакції конденсації первинних чи вторинних амінів на епіхлогідрині) та коагулянти PolyDADMAC (діалілдиметиламоній хлорид), синтезовані із аллілхлориду і диметиламіну.

ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІ ОРГАНІЧНИХ КОАГУЛЯНТІВ

Основні властивості	Поліаміни	PolyDADMAC
Молекулярна маса	від 10000 до 1000000	від 10000 до 1000000
Форма препарату і концентрація	рідка форма, концентрація від 40 до 50%	рідка форма чи порошок, концентрація від 20 до 40%
Стійкість до хлорування	стійкі
Сумісність з неорганічними коагулянтами	сумісні при змішуванні
Особливості зберігання	виключно стійкі при зберіганні, температура зберігання – 0 – 500С
Особливості застосування	можливе застосування нерозбавленими або в розчині

3. Особливості технології очищення води коагулянтами та її застосування

Технологія очищення води коагулянтами складається з наступних основних операцій:

• складування реагентів;

• попереднє прояснення;

• під луження води;

• підготовка і змішування коагулянту;

• знебарвлення і прояснення води.

СХЕМА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ КОАГУЛЯНТАМИ

У разі полідисперсного складу завислих речовин, особливо за наявності грубодисперсних зависей (пісок, часточки руди і нерудних копалин), стічні води попередньо прояснюють у горизонтальних тангенційних і керованих пісковловлювачах з коловим або прямолінійним рухом води або в гідро циклонах напірного і безнапірного типів. Дрібніші мінеральні або органічні зависі також відокремлюють відстоюванням або фільтруванням на повільних фільтрах, заповнених шаром піску і гравію, або мікро фільтрах. В якості відстійних споруд застосовують ставки – відстійники, горизонтальні відстійники та їх поєднання, а також різноманітні відстійники періодичної і безперервної дії.

СХЕМА УСТАНОВКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТІЧНИХ ВОД КОАГУЛЯЦІЄЮ

1 – ємність для приготування розчинів; 2 – дозатор; 3 – змішувач;

4 – камера утворення пластівців; 5 - відстійник

Очищувану воду підлужують, якщо лужний резерв недостатній для задовільного гідролізу коагулянтів. Для підлужування води і зв’язування утворюваного під час гідролізу агресивного оксиду карбону (ІУ) застосовують гідроксид і карбонат натрію, карбонат кальцію і вапно, а також у невеликих кількостях аміак та аміачну воду. У ході підлужування значення рН підтримують в межах 6,5 – 7,5. Це сприяє також зменшенню залишкового вмісту алюмінію і заліза в очищуваній воді та зниженню її корозійних властивостей.

Прояснення і знебарвлення каламутних вод з підвищеною твердістю коагулянтами доцільніше здійснювати за високих значень рН, а забарвлених м’яких вод - за знижених.

Особливо важливим є порядок введення реагентів. У разі введення підлужувальних реагентів у забарвлену воду перед добавлянням коагулянтів погіршуються процес коагуляції і якість очищення. У воді залишається підвищений вміст забарвлених речовин, утворюються дрібні пластівці гідроксидів і з’являється опалесценція. Залишкова кольоровість у воді змінюється в наступному ряду підлужувальних реагентів:

гідроксид натрію > карбонат натрію > вапно > карбонат кальцію

Краще знебарвлюється вода в разі введення підлужувальних реагентів після внесення коагулянтів, оскільки частина забарвлених речовин встигає сорбуватися в момент утворення гідроксидів.

Органічні речовини, що містяться у воді у вигляді гумітів натрію, за низьких значень рН гідролізують з утворенням негативно заряджених часточок. Останні енергійно взаємодіють з позитивно зарядженими поліядерними гідроксокомплексами (міцелами). Тому у разі обробки коагулянтами високозабарвлених вод їх підлужують після введення коагулянтів. Гідроксид і карбонат натрію слід застосовувати для підлужування очищеної води.

Одним з найважливіших технологічних параметрів процесу очищення води коагуляцією є доза коагулянту. Її оптимальна величина залежить від властивостей дисперсної системи:

• температури;

• кількості завислих і колоїдно - дисперсних речовин;

• кольоровості;

• йонного складу дисперсійного середовища;

• значення рН та інших фізико-хімічних показників.

У разі недостатньої дози коагулянту потрібний ефект очищення не досягається, а в разі надлишку – поряд з перевитратою високовартісного реагенту в деяких випадках може погіршитися коагуляція. За 4,5>рН>8,5 спостерігається підвищений вміст залишкового алюмінію в очищуваній воді внаслідок утворення розчинних основних сульфатів алюмінію за рН <4,5 або алюмінату натрію за рН>8,5.

Зі зменшенням температури оброблювальної води доза коагулянту значно зростає, особливо у випадку наявності каламутних вод. Із зменшенням каламутності води вплив температури менший. Доза коагулянту зростає зі збільшенням вмісту у воді завислих речовин, особливо для тонкодисперсних зависей. При значному вмісті завислих речовин вони, вкриваючись “кожухом” колоїдних часточок гідроксиду алюмінію, коагулюють, запобігаючи утворенню довгих ланцюгових містків з кулястих часточок. У результаті цього потрібна менша доза коагулянту. Для високо забарвлених вод з підвищенням їх лужності доза коагулянту збільшується, для каламутних – зменшується.

Дозу коагулянту визначають методом пробного коагулювання. У деяких випадках дозу коагулянту Al₂(SO₄)₃, FeCl₃ або FeSO₄ для забарвлених вод можна орієнтовно визначити за формулою: Д=4√Ц, де Ц- кольоровість води, град.

У разі очищення каламутних вод дозу коагулянту орієнтовно можна визначити за графіком побудованим на основі експериментальних даних. При наявності завислих і забарвлених речовин приймають більшу з доз, обчислених виходячи з каламутності чи кольоровості.