Механизм действия коагулянтов для очистки питьевых и сточных вод

Применяемые в качестве коагулянтов соли алюминия или железа характеризуются большим зарядом (+3 ) и относительно малым радиусом

катиона алюминия или железа ,что приводит к сильному их гидролизу. Гидролизуясь, они образуют малорастворимые соединения – оксигидраты. Это первый этап коагуляции. Формирование оксигидратов алюминия можно представить как ступенчатое отщепление протонов от молекул воды:

Al(H2O)63+ = [ Al(H2O)5(OH) ]2+ +H+

[ Al(H2O)5(OH) ]2+ = [ Al (H2O)4(OH)2 ]+ +H+

[ Al (H2O)4(OH)2 ]+ = [ Al (H2O)3(OH)3 ]0 + H+

[ Al (H2O)3(OH)3 ]0 = [ Al (H2O)2(OH)4 ]- +H+

В условиях водоочистки образующиеся оксигидраты несут положительный заряд. Предполагается, что в результате конденсации простых продуктов гидролиза в условиях пересыщения раствора возникают полиядерные комплексы, заряд которых достигает десятков единиц.

Малорастворимые продукты гидролиза алюминия и железа имеют чрезвычайно развитую поверхность раздела: один их грамм обладает поверхностью, исчисляемой десятками и даже сотнями квадратных метров. Продукты гидролиза жадно сорбируются отрицательно заряженными примесями воды, окружая их рыхлыми влагонасыщенными оболочками , подобно мундиров. Оказавшись в таких мундирах, дисперсные загрязнения утрачивают свои индивидуальные свойства ( заряд, степень гидратации и др.) и приобретают свойства оксигидратов. Следующий этап коагуляции состоит в объединении частиц. Постепенно образуются скопления дестабилизированных частиц – хлопья коагулированной взвеси, которые обладают достаточной массой, чтобы отделиться в осадок под действием силы тяжести. Очистка произошла.