Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)

6. szám - K. I. Ives: A víztisztítás korszerű irányzatai

K. I. Ives: A víztisztítás korszerű irányzatai Hidrológiai Közlöny 1973. 6. sz. 26 J mátok összehasonlítása. Az áramlás a pohárban részben lamináris, részben turbulens, míg a Couette-berendezésben túlnyomóan lamináris volt. Azonos eredő sebesség-gradiens esetén a pohárban kedvezőbb pelyhesedés következett be. Más megfigyelések is azt az általános következtetést támasztják alá, hogy a sebesség-gradiensek szélesebb tartománya kedvezőbb az állandó sebesség-gradiensnél. Ezekről a kutatásokról közlemény még nem jelent meg, egyelőre csak doktori disszertáció anyagában található [1], A közelmúltban a Kaliforniai Egyetemen végzett vizsgálatok [2] rámutattak a turbulenciának a pelyhesedésben játszott szerepére, különös tekintettel a már képződött pelyhek rombolására. A pelyhek rombolása szempontjából legveszélyesebbnek az olyan méretű örvények bizonyultak amelyek közelítőleg a pelyhek méretével megegyeztek. Következésképpen a jövőben tervezésre kerülő nelyhesítőkben a sebesség-gradiensek olyan tartonányát (turbulencia spektrumot) célszerű előirá.tyozni, amelynél az örvények mérete a pelyhek méretének növekedésével arányosan csökken, elkerülve a pelyhek méretével azonos nagyságú örvények kialakulását. Szintetikus polimer pelyhesitők A derítésben elterjedten alkalmaznak szintetikus polimereket, pl. poliakrilamidot. Számos olyan polimer ismeretes, amelyik a vízben ionizál, ezek polielektrolitok kationos, vagy anionos jelleggel. Vannak azonban nem-ionos, vagy csak igen gyengén ionizáló polimerek is. Mivel a vízben lebegő természetes részecskék felületükön negatív elektromos potenciált (töltést) hordanak, amely általában kisebb —20 mV-nál, előszeretettel alkalmaznak alumínium-, vagy vashidroxidot, azonban a kapott pehely szerkezete laza és az a vízben nyírás, vagy erózió hatására könnyen szétesik. Az anionos polielektrolitok, mint pl. a poliakrilamid a kismértékben kationos pelyhek kötését polimer hidakkal, a 3. ábra szerinti módon biztosítják. Vonzó lehetőségnek tűnik a vízben levő anionos (negatív) részecskék kationos polimerrel történő közvetlen pelyhesítése. A részecskék száma azonban rendszerint túl kevés (az ivóvíztisztításban a szuszpenziók általában igen hígak, koncentrációjuk 500 mg/l, de sokszor 50 mg/l alatti). A polimerpelyhesedést nem kizárólag elektromos hatások idézik elő, tekintve, hogy nem-ionos polimerek is képesek kötések létrehozására specifikus kémiai adszorbció, vegyértékkötés és más nem-coulombos kölcsönhatások révén. A polimer elképzelhető túladagolása esetén a részecskéken, vagy pelyheken teljes bevonat képződik és polimer-polimer közötti kölcsönös taszítás jön létre. Ezt az esetet tünteti fel a 3c ábra. A célszerű adagolás az, amelyiknél az egyes részecskék felületének felén alakul ki bevonat, ez azonban csak nehezen érhető el, mivel inkább egyes szemcsék teljesen bevonódnak, míg másokra polimer egyáltalán nem kerül. 80 [mm/s] 60 40 20 0 1 -4 2. ábra. Sebességeloszlás a Iceverólap fölötti vízben, poharas vizsgálat során (a keverőlap csúcsának sebessége 85 mm/sec) A polimerek használata a szűrési folyamatban is előnyös lehet, mivel lehetőség nyílik a negatív töltésű homokfelületek kationos polimerrel való bevonására, ezáltal a negatív töltésű kiszűrendő részecskék intenzívebb eltávolítására. Mihelyt azonban a polimerrel bevont felületen a tapadó szemcsékből réteg alakul ki, új polimer bevonat válik szükségessé. A túladagolás ismét lehetséges, mert a polimer bevonatú részecskéket a polimer bevonatú homokszemek taszítják. Fennáll annak b> c, 3. ábra. A részecskék polimeres pelyhesedése a: optimális adag; 6: hidképződés; e: taszítást előidéző túladagolás