Koaguláció. Kolloid részecske és elektrosztatikus mezője Nyírási sík (shear plane): ezen belül a víz a részecskével együtt mozog Zéta-potenciál: a nyírási.

Az előadások a következő témára: "Koaguláció. Kolloid részecske és elektrosztatikus mezője Nyírási sík (shear plane): ezen belül a víz a részecskével együtt mozog Zéta-potenciál: a nyírási."— Előadás másolata:

1 Koaguláció

2 Kolloid részecske és elektrosztatikus mezője Nyírási sík (shear plane): ezen belül a víz a részecskével együtt mozog Zéta-potenciál: a nyírási síkon mért elektrosztatikus potenciál értéke

3 Kolloid részecskék között fellépő erők a távolság függvényében

4 Schulze-Hardy szabály (vegyértékűség szabálya): Egy kolloid rendszer koaguláltatásához szükséges ion- mennyiségek között nagy a különbség: minél nagyobb töltéssel rendelkezik az ion, annál kisebb mennyiség adagolása elegendő a megfelelő mértékű koagulál- tatáshoz

5 Modell szuszpenzió Zéta-potenciáljának változása az Al 3+ és Fe 3+ ionok koncentrációjának függvényében

6 A XX. század első felében még azt feltételezték, hogy az aggregálódást eredményező töltésváltoztatást az Al 3+, illetve az Fe 3+ ionok okozzák A XX. század huszas éveinek végén felmerült egy olyan elképzelés, hogy valójában nem az Al 3+, vagy Fe 3+ ionok okozzák a kolloid, kvázi-kolloid diszperzió részecskéinek koaguláltatását, hanem az említett háromértékű ionok hidrolízis termékei (alumínium- és vas(III)-hidroxidok)

7 [Al(H 2 O) 6 ] 3+  [Al(H 2 O) 5 OH] 2+ + H 3 O + H2OH2O [Al(H 2 O) 5 OH] 2+  [Al(H 2 O) 4 (OH) 2 ] + + H 3 O + H2OH2O [Al(H 2 O) 4 (OH) 2 ] +  Al (OH) 3˙ 3H 2 O + H 3 O + H2OH2O HCO 3 - + H 3 O +  H 2 CO 3 + H 2 O

8 Az alumínium-hidroxidok között létrejövő hidrogén-híd kötés (szaggatott vonallal jelölve) és a kolloid szol aggregálódása

9 A technológia lépései: koagulálószer adagolása gyors bekeveréssel, kb. 2 perc tartózkodási idővel (pl. vas(III)-klorid, alumínium-szulfát alkalmazása) (ha szükséges: segéd-derítőszer adagolása, pl. polimerek, aktivált kovasav) lassú keverés alkalmazása: pelyhek aggregálódása, pelyhek „hízása” céljából (kb. 10-30 perc tartózkodási idő) szilárd-folyadék fázisszétválasztás (ülepítés, szűrés)

10 Koaguláció: stabilitás megszüntetése Flokkuláció: nagy méretű pelyhek létrehozása, pehelynövekedési szakasz

11

12 1. Oxidáció és redukció 2. pH és pufferkapacitás szabályozás 3. Kémiai kicsapás (oldott  szilárd) 4. Adszorpció 5. Fázisszétválasztás (gáz-folyadék, szilárd-folyadék) 6. Egyéb eljárások (membránfolyamatok) A víz- és szennyvíztisztítási technológiák a fenti alapfolyamatok célszerű kombinációival alakíthatók ki. Összefoglalás – technológiai alapfolyamatok