Коагуляцію в очищенні стічних вод застосовують для прискорення процесу осадження тонкодисперсних домішок і емульгованих речовин, що володіють агрегатної стійкістю, при коагуляції відбувається укрупнення дрібних колоїдних і диспергованих речовин, що відбуваються внаслідок їх взаємного злипання під дією сил молекулярного тяжіння. Завершується цей процес відділенням агрегатів злиплих частинок від рідкої фази осадженням.
Як коагулянтів використовують в основному солі алюмінію і заліза - сульфати і хлориди. При введенні в осветляющих воду коагулянтів відбувається їх гідроліз:
Al2 (SO4) 3 = 2Al3 + + 3SO43- 2Al3 + + 3H2O = Al (OH) 3 + 3H +
Утворені гідроксиди алюмінію або заліза є колоїдні речовини, які сорбують розвиненою пластівчасту поверхнею зважені дрібнодисперсні і колоїдні забруднення, а також бактерії, гумінові речовини і навіть іони важких металів.
Розрізняють коагуляцію у вільному обсязі і контактну коагуляцію, Швидкість коагуляції зростає зі збільшенням концентрації електроліту, в полідисперсних системах коагуляція відбувається швидше, ніж в монодисперсних.
На процес коагуляції впливають також рН, аніонний склад води, вибір коагулянту, температура, умови перемішування і ін. Доза коагулянту від 50 до 700 мг / л.
Для стабілізації та інтенсифікації процесів очищення води за допомогою коагулянтів. До останніх додають спеціальні речовини - флокулянти. Як флокулянтів використовують високомолекулярні речовини, добре розчинні у воді, такі як крохмаль, білкові гідролізні дроги, але частіше за все синтетичні, зокрема, поліакриламід. Використання флокулянтів дозволяє знизити дози коагулянтів, зменшити тривалість коагулирования, підвищити швидкість осадження утворюються пластівців.
Флокулянти зазвичай застосовують на додаток до основного Коагулянти, рідше самостійно. Доза флокулянта 0,5 - 2,0 мг / л, концентрація розчину 0,1-1,0%.
Процес очищення стічних вод коагуляцією і флокуляцией складається з наступних стадій: дозування і змішання реагентів зі стічної водою, пластівців і осадження пластівців. Використовують розчини коагулянтів з концентрацією 1-10%.
Для змішування коагулянтів з водою і хлопьеобразования використовують змішувачі та камери утворення пластівців гідравлічного і механічного типу. Конструкції змішувачів представлені на малюнку 37.
Малюнок 37 - Змішувачі
а - дірчастий; б - перегородчастої; в - вертикальний
Швидкість руху води в лотку, де встановлені перегородки, 0,6 м / с, в отворах перегородок або прорізів 1 м / с. У вертикальному змішувачі швидкість змінюється від 1 м / с до 25 мм / с.
Камери хлопьеобразования наведені на малюнку 38.
Малюнок 38 - Камери хлопьеобразования
а - перегородчатая; б - вихрова; б - коловоротна
Перебірчасті камери конструктивно об'єднують з горизонтальними відстійниками, швидкість руху води в коридорах 0,2-0,3 м / с. У вихрових камерах швидкість руху води змінюється від 0,7 м / с (в конічної частини) до 4-5 мм / с (у верхньому перетині). Водоворотних камери утворення пластівців конструктивно об'єднуються з вертикальними відстійниками, поєднуючись з центральною трубою (коагулятор - освітлювач). Осадження пластівців відбувається у відстійниках і освітлювачах різних конструкцій. Іноді стадії змішування, коагулирования і осадження здійснюють в одному апарати