Вы когда-нибудь задумывались о том, как мутные сточные воды из очистных сооружений могут стать чистыми?Ключевая технология здесь - реакция флокуляции.Сегодня поговорим простым языком о том, как эти невидимые частицы послушно "держат друг друга за руки" и успокаиваются!
Давайте сначала поймем: как выглядят грязные вещи в воде?
Вода, которую мы видим в нашей повседневной жизни, содержит различные маленькие вредные вещи:
-Твердые вещества в суспензии: видимые осадки и отходы листьев, больших размеров, которые можно остановить фильтром;
Коллоидные частицы: диаметром от 1 нанометра до 1 микрометра, меньше бактерий, невидимы невооруженным глазом и особенно мятежные - они несут отрицательные заряды,Отталкивают друг друга., и отказываются собираться вместе.
Ядром реакции флокуляции является решение проблемы "упрямства" коллоидных частиц!
Три основных "убийственных действия" флокуляции: сжатие двойного слоя, нейтрализация адсорбции и эффект моста
1. сжатый двойной слой: снять "защитную оболочку" частиц
Потому что они имеют отрицательный заряд на своей поверхности, они отталкивают друг друга как магниты одной полярности,и окружены "электронным щитом" (двойным слоем)В этот момент мы должны пригласить катионную "армию" в флоккулянте, такие как соли алюминия (сульфат алюминия, полиалюминиевый хлорид) и соли железа (хлорид железа).
Как только эти катионы попадают в воду, они действуют как группа умелых разрушителей, безумно нейтрализуя отрицательные заряды на коллоидной поверхности.Когда отрицательный заряд нейтрализуется в аналогичной степени, двойной слой сжимается, чтобы стать все тоньше и тоньше, и отталкивающая сила между частицами исчезает, постепенно приближаясь.
2. нейтрализация адсорбции: применять двустороннюю ленту на частицы
Некоторые коагулянты умнее, поскольку они не только нейтрализуют заряды, но и имеют свою собственную "клещивость".полимерные флокулянты имеют положительный заряд на одном конце и длинную углеродную цепочку на другом концеПоложительно заряженный конец крепко прилипает к отрицательно заряженной коллоидной поверхности, непосредственно нейтрализуя заряд; конец углеродной цепи похож на двустороннюю ленту,склеивание других частиц друг с другом.
Представьте группу детей, одетых в "отрицательные шляпы" и ненавидящих друг друга.кто-то наклеил на них "позитивные наклейки" и держался за руки, танцуя кругами - это магический эффект поглощения электричества и нейтрализации его!
3Функция строительства мостов: "социальный эксперт" мира частиц
Полимерные флокулянты также обладают более мощным эффектом соединительного соединения.как использование веревок, чтобы завязать рассеянные бусины в браслеты.
Полимерная цепь может одновременно содержать десятки или даже десятки частиц, ткание их в большие флеки.В конце концов, они стали настолько тяжелыми, что не могли даже поддерживать поток воды и могли только тонуть послушно..
Полный "скрипт" реакции флокуляции: от микро до макро
Быстрая смесь: пусть флокулянт "проходит"
При наливании флоккулянта в воду, необходимо использовать сильное перемешивание, чтобы быстро рассеять агент.Вы должны быстро перемешивать, чтобы каждая капля воды прилипала к "волшебному зелье".Этот процесс обычно занимает всего несколько десятков секунд, с целью позволить ионам флокулянта полностью контактировать с коллоидными частицами.
Стадия медленного смешивания: позволяет частицам "соединяться и расти"
Когда заряд почти нейтрализован, нужно уменьшить скорость перемешивания и перейти в "мягкий режим".и под воздействием полимеровЭтот процесс может длиться от 15 до 30 минут, как прокат снежного шара.с стаями, которые становятся все больше и больше, когда они качаются..
Стадия осадков: пусть стада "полегнут и отдохнут"
Когда флеки достаточно большие, они вступают в заключительный этап - осадки.В данный момент, верхний слой воды становится чистым и прозрачным, в то время как нижние флаки (также известные как "сливо") могут регулярно очищаться.
"Маленький секрет" в практическом применении
Выбор правильного флокулянта может достичь в два раза большего результата с половиной усилий
Разные качества воды требуют различных коагулянтов:
- бытовые сточные воды: широко используемый полиалюминиевый хлорид (PAC), дешевый и эффективный;
-Промышленные сточные воды: может потребоваться использование катионного полиакриламида (CPAM) для специальной обработки сложных загрязнителей;
- очистка питьевой воды: обратите больше внимания на безопасность и выбирайте флокулянты пищевого качества.
Температура воды и значение рН являются "большими боссами"
- Температура воды: слишком холодная вода замедлит реакцию флокуляции, как клея медленно высыхает зимой;
- значение pH: сильная кислотность или щелочность могут влиять на эффективность коагулянтов.в то время как железные соли подходят для среды с рН 7-9.
Скорость смешивания: ни слишком быстро, ни слишком медленно
На стадии быстрого смешивания требуется "быстрое, точное и беспощадное" смешивание, но если при медленном смешивании применяется слишком большая сила, окончательно сформированные хлопья могут рассеяться,и все предыдущие усилия могут быть тщетными!
Будущая тенденция: более экологически чистые и интеллектуальные технологии флокуляции
Сейчас ученые изучают зеленые коагулянты, например, используют хитозан, извлеченный из натуральных растений, вместо химических агентов;Также есть интеллектуальная система управления, которая автоматически регулирует дозировку флокулянтов посредством мониторинга качества воды в режиме реального времени.Может быть, однажды даже очиститель воды дома сможет использовать эти черные технологии, чтобы заставить нас пить чистую воду!
В следующий раз, когда вы увидите очищенную воду, вы узнаете, сколько "социальных историй малых частиц" скрыто внутри!Флокуляционная реакция похожа на "волшебный спектакль" в микроскопическом мире., охраняя нашу водную безопасность.
