Реагентные методы разрушения суспензионных систем загрязнений сточной воды

Самыми распространенными методами воздействия на агрегативную устойчивость суспензий являются химические или реагентные методы, которые основаны на добавлении химических веществ в систему. При этом учитываются различные параметры суспензии, такие как наличие стабилизаторов и основные факторы, влияющие на ее агрегативную устойчивость. Если устойчивость суспензии обусловлена поверхностным зарядом ее частиц, вызванным присутствием ионов электролитов неорганического происхождения, то для снижения величины зета-потенциала применяются химические реагенты.

Для уменьшения стабилизирующего эффекта поверхностно-активных веществ они либо превращаются в нерастворимые соединения, либо в систему добавляются поверхностно-активные вещества с противоположными свойствами, которые снижают смачиваемость частиц. Для разрушения суспензий, аналогично коллоидным системам, широко используется метод гетерокоагуляции, при котором агрегативная устойчивость системы нарушается в результате слипания частиц с разной природой и зарядом. Если частицы суспензии имеют положительный заряд, то он может быть нейтрализован путем добавления хорошо растворимых солей, которые диссоциируются в воде и образуют многозарядные анионы, например, алюминат натрия. Если же частицы суспензии заряжены отрицательно, то эффективным решением будет использование солей поливалентных металлов.

Коагулянты, применяемые в основном для обработки воды, включают коагулянты на основе алюминия и железа, как, например, сульфат алюминия, хлорид железа и водный раствор алюмината натрия, выпускаемые компанией «ЭНВИРО-ХЕМИ ГмбХ». Действие этих коагулянтов основано на гидролизе солей алюминия и железа, что приводит к образованию положительно заряженных гидроксогидрокомплексов полиметаллов. Эти комплексы в процессе гетерокоагуляции слипаются с частицами суспензии, что приводит к снижению ее агрегативной стабильности и склонности к седиментации. Полиоксихлорид алюминия также является эффективным коагулянтом для разрушения суспензий, поскольку образует полимерные гидроксокомплексы. Кроме того, этот коагулянт эффективен в широком диапазоне температур и при различных значениях pH водной среды.

Для суспензий и коллоидных растворов характерно снижение их стабильности при воздействии специфических высокомолекулярных соединений, называемых флокулянтами. Флокулянты представляют собой либо линейные макромолекулы, либо сетчатые структуры, в зависимости от формы флокулянтов, используемых в конкретном случае. Они способны объединять частицы суспензии, образуя межмолекулярные связи. Реагенты на основе полиакриламида, катионные, анионные и неионные, производимые компанией «ЭНВИРО-ХЕМИ ГмбХ» и предлагаемые в виде эмульсий или гранулированного порошка, являются наиболее распространенными флокулянтами.

Для удаления загрязнений в сточной воде используются реагентные методы, включающие применение серии флокулянтов под названием «EnviFloc». Эта серия продукции предлагает широкий спектр реагентов с различными уровнями заряда и длиной макромолекулы, что позволяет выбрать наиболее эффективный флокулянт для различных суспензий с разным составом и уровнем дисперсности. Форма частиц также оказывает значительное влияние на образование осадка в суспензиях. Коагуляция происходит, когда длина частиц значительно превышает их ширину, так как в этом случае сцепление происходит на угловых участках частиц, где обычно отсутствует диффузный слой. Если частицы имеют сферическую форму или близкую к ней, то сцепление меньше, поскольку нарушение сольватной оболочки наблюдается в меньшей степени, что приводит к уменьшению поверхности сцепления частиц.

Эмульсии, которые представляют собой системы несмешивающихся жидкостей, распределенных в друг друге в виде капель, имеют сходства с коллоидными лиофобными системами, аналогично суспензиям.