Hidroliza agentilor de coagulare - apa

Hidroliza agentilor de coagulare - APA

Cei mai folositi agenti de coagulare sunt sarurile de fier si aluminiu. Aceste saruri hidrolizeaza in apa. Produsii de hidroliza se polimerizeza, rezultand produsi mono sau polinucleari, incarcati electric sau neutri. Reactia de hidroliza, a unor saruri a metalelor polivalente, a fost cunoscuta inca de pe timpul lui Beryelius ea poate fi reprezentata prin ecuatia generala² . Se observa ca, datorita hidrolizei rezulta o aciditate, mai mult sau mai putin accentuata.

Dupa Werner si Pfeifer, eliberarea acestor protoni este datorata moleculelor de apa, coordinate la ionul metalic, asa numita aquaaciditate³ .

Succesiunea reactiilor de hidroliza, duce la o coordinare progresiva a ionilor metalici cu grupe hidrixil si prin scaderea sarcinii hidrocomplecsilor, creste tendinta de polimerizare. In mediul alcalin se formeaza hidrocomplecsii incarcati negativ.

In conclzie, pentru o anumita concentratie in ioni metalici (fier sau aluminiu), PH-ul este parametrul cel mai important in stbilitatea produsilor de hidroliza predominanti.

Reactivi de coagulare

Principalii reactivi de coagulare sunt:

Sarurile de aluminiu:

Al₂(S0₃)₄ . 18 H₂0; alaun de Al si Na; alaun de Al si K; clorura de aluminiu. Sulfatul de aluminiu are d = 1,69. Este foarte solubil in apa, dand solutii cu pH mare = 2,3 - 3,4. Actiunea coroziva a acestor solutii este comparabila, cu a solutiilor anorganici tari. Este de culoare alba, uneori cu nuante verzui, datoria prezentei sulfatului feros. Sulfatul de aluminiu nu este recomandabil a fi folosit in starea solida la cuagulare din urmatorele motive: dozare greoaie, deoarece fiind higroscopic pragul se aglomereaza; posibilitati reduse de automatizare a procesului.

Sulfatul de aluminiu se livreaza, fie ca solutie, fie solid, pregatindu-se solutiile la fata locului.

Datorita aciditatii libere si de hidroliza, sulfatul de aluminiu are actiune coroziva.

Sarurile de aluminiu actioneaza prin produsii de hidroliza care constituie elementul activ al coagularii.

Hidroxidul de aluminiu, format la hidroliza, are un caracter amfoter. La pH mai mic de 8,2 este incarcat electric pozitiv, avind capacitatea de a adsorbii ioni pozitivi. La pH mai mare de 8,2 hidroxidul de aluminiu trece intr-un proces anionic solubil - aluminat si actiunea coagulanta se micsoreza si apoi se anuleaza.

Caracterul floculelor formate depinde de conditiile de lucru. La temperaturi sub+10⁰C, hidroliza se micsoreza sensibil, procesul de coagulare inrautatindu-se considerabil. La aceste temperaturi, este favorizata stabilitatea solutiei coloidale a produsilor de hidroliza ai aluminiului, contribuind la formarea unor flocule foarte afanate, avand drept urmare o separare incomplecta a coagulantului.

Pentru a evita acest inconvenient se recomanda urmatoarele masuri: Alcalinizarea apei, dar nu peste pH = 8.2; Agitarea mai intensa a apei cu coagulant; Utiliyarea unor adjuvanti de coagulare (argile bentonitice, silice activa); Marirea dozei de coagulant.

Daca procesul de coagulare este bine condus, cantitatea de coagulant rezidual, din apa nu trebuie sa depaseasca aceasta solubilitate.

Prezenta carbunelui activ mareste capacitatea de absorbtie a inpuritatilor.

Sarurile de fier.

Se folosesc atat saruri feroase, cat si saruri ferice.

Hidroliza sarurilor feroase decurge incomplect si datorita acestui fapt, in apa e prezenta o cantitate mare de fier.

Concentratia fierului rezidual poate fi micsorata, prin oxidarea Fe(OH)₂ care are o solubilitate minima de 4,4 mg/dm³ apa, in Fe(OH)₃ care e foarte putin solubil. Oxidarea Fe(OH)₂ are loc cu oxigenul din apa, in cazul apelor bogate in oxigen. In cazul apelor sarace in oxigen sau cand dozele de sulfat feros sunt foarte mari, se foloseste ca agent de oxidare clorul sau substantele clorigene.

Clorura ferica contine 1-2% clorura feroasa, ceea ce przinta un avantaj, in cazul utilizarii ei la tratarea apelor pentru alimentarea cazanelor de abur, deoarece clorura feroasa consuma oxigenul, micsorandu-se astfel actiunea corodanta a oxigenului asupra peretilor cazaneor. La alegerea diferitilor coagulanti trebuie sa se tina seama de efectul ionilor comuni, acesti influentand defavorabil procesul de hidroliza al coagulantului. De aceea, in cazul apelor bogate in cloruri, este indicat sa se foloseasca coagulanti sub forma de sulfati si invers.