локулянта;
(1-Q) - вільна поверхню.
З рівняння випливає, що розмір стійких пластівців залежить від частки поверхні частинок Q, зайнятої макромолекулами флокулянта. Зі збільшенням Q розмір стійких пластівців зростає і при деяких оптимальних дозах флокулянта досягає максимального значення.
Зміна структури пластівців при перемішуванні відбувається внаслідок:
а) більш рівномірного розподілу макромолекул флокулянта, прикріплення великого числа рухомих сегментів до більшого числа частинок;
б) адсорбції вільних сегментів на тих же частинках і скорочення довжини полімерних містків;
в) зруйнування агрегатів з укороченими містками з подальшою адсорбцією макромолекул на звільнилася поверхні частинок.
Очевидно, що в початковий момент перемішування більше значення має перший процес, в результаті якого утворюються відносно великі пластівці. При подальшому перемішуванні домінують другий і третій процеси. Це підтвердили експериментальні дослідження, які показали, що зі збільшенням середнього градієнта швидкості G відбувається спочатку збільшення, потім зменшення розміру пластівців.
Показано також, що додаток невеликої кількості флокулянтів різко збільшує міцність пластівців, яка оцінювалася за величиною градієнта швидкості, необхідного для повного руйнування пластівців [8, 9].
Кількість і молекулярна маса флокулянта
При оптимальній кількості доданого флокулянта утворюється не пов'язані між собою агрегати, здатні до швидкого осадженню. При дуже малих і великих кількостях полімеру може спостерігатися не флокуляція, а, навпаки, стабілізація дисперсної системи. При надмірній кількості флокулянта у воді може також утворитися густа сітка асоційованих молекул полімеру, що перешкоджає зближенню і агрегації частинок суспензії. стічний колоїдний дисперсний флокулянт
На процес флокуляції впливає розмір макромолекул флокулянта (молекулярна маса). Із збільшенням розміру макромолекул зростає кількість сегментів, здатних до адсорбції на частинках. Це призводить до утворення більш великих агрегатів. Однак значне зростання молекулярної маси флокулянтів збільшує стерические труднощі.
Найбільш ефективна флокуляція повинна спостерігатися при певному співвідношенні між розмірами частинок і макромолекул полімеру. Для зазвичай вживаних діапазонів молекулярних мас полімерів (до декількох мільйонів) збільшення розмірів макромолекул призводить до зниження оптимальної дози полімеру. При значному розходженні в розмірах частинок і макромолекул флокуляція утруднюється [8,9,10].
Вплив інших факторів
Зазвичай флокулянти (наприклад, поліакриламід) діють в широкому інтервалі рН води. У середовищах з різним значенням рН утворюються неоднакові за розмірами і щільності флоккули. Так, при флокуляції вугільних шламів аніонним поліелектроліти - поліакриламідом, найбільш щільні флокули утворюються при рН=5-7. Швидкість осадження флокул при цьому значенні рН виявилася найбільшою, а обсяг осаду - найменшим.
Оптимальний діапазон рН для різних флокулянтів різний. Наприклад, гідролізований поліакриламід слід використовувати в кислому або лужному середовищах, натрієві солі поліакрилової і поліметакрилових кислот - в області рН=3-7 і т.д.
Температура, очевидно, має впливати на процес флокуляції, хоча в тих діапазонах температур, в яких здійснюється коагуляционная і флокуляційно очистка природних і стічних вод, помітного впливу її на процес флокуляції не виявлено. Проте при низьких температурах води (0-100 o С) рекомендується застосовувати флокулянти, різко прискорюють освіту пластівців, при цьому, наприклад, дозу активної кремнієвої кислоти при температурі менше 3-70 o С слід підвищити в 1,5 рази [8, 14,20].
. Види флокулянтів
Флокулянти, які застосовують для очищення води, можна розділити на 3 групи: неорганічні полімери, природні високомолекулярні речовини і синтетичні органічні полімери. Серед неорганічних флокулянтів найбільш поширена активна силікатна кислота (АК). Її розглядають як колоїдну систему, яка складається з частинок мають чітку поверхню поділу фаз, тобто як золь SiO 2. Частинки сферичної форми мають розміри від 1 до 150 нм. [11,12,13]
високомолекулярних флокулянтами природного походження є крохмаль і його похідні, декстрин, альгінат натрію, похідні целюлози, гуарові смоли, хітозан, лігносульфоновиє кислоти та їх солі. Крохмаль складається з двох полімерних вуглеводів - лінійного полімеру амілази і розгалуженого амілопектину. Ці речовини мають однаковий склад елементарного ланки: C 2 H 5 O 2 (CH 2 OH). Мо...
