Koaguláció.

Az előadások a következő témára: "Koaguláció."— 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 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

4 A XX. század első felében még azt feltételezték, hogy
az aggregálódást eredményező töltésváltoztatást az Al3+, illetve az Fe3+ ionok okozzák A XX. század huszas éveinek végén felmerült egy olyan elképzelés, hogy valójában nem az Al3+, vagy Fe3+ ionok okozzák a kolloid, kvázi-kolloid diszperzió részecskéinek koaguláltatását, hanem az említett háromértékű ionok hidrolízis termékei (alumínium- és vas(III)-hidroxidok)

5 [Al(H2O)6]3+  [Al(H2O)5OH]2+ + H3O+
HCO3- + H3O+  H2CO3 + H2O [Al(H2O)6]3+  [Al(H2O)5OH]2+ + H3O+ H2O [Al(H2O)5OH]2+  [Al(H2O)4(OH)2]+ + H3O+ H2O [Al(H2O)4(OH)2]+  Al (OH)3˙3H2O + H3O+

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

7 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 perc tartózkodási idő) szilárd-folyadék fázisszétválasztás (ülepítés, szűrés)

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

9

10 Mit távolítunk el az ivóvízből koagulációval?
Szervesanyag Arzén (ld. később) Egyéb komponenseket is eltávolítunk, amelyek nem is károsak (pl. foszfát; ld. később az arzénmentesítésnél; a szennyvíztisztításban viszont a foszfát eltávolítás fontos lépés!)

11 Optimális pH, koaguláns dózis meghatározása: jar-teszt (poharas kísérletek)

12 A vegyszerek bekeverésének módszerei

13 Mechanikus keverés alkalmazása (1)
(forrás: J. Hans van Leeuwen előadásanyagai, 2014; EPA, 2002)

14 Mechanikus keverés alkalmazása (2)
(forrás: J. Hans van Leeuwen előadásanyagai, 2014; EPA, 2002)

15 Hidraulikai elven alapuló keverés, „csőkígyó”
(forrás: products-and-services/wastewater-systems/flocculation-tubes

16 Statikus keverés (1) (forrás: TETRAMIX,

17 Statikus keverés (2) (forrás: training/intro-to-fluid-flow-simulation)

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