Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)
8. szám - Dr. Öllős Géza: A derítés folyamatairól
Dr. Öllős O. : A derítés folyamatairól Hidrológiai Közlöny 1979. 8. sz. . 341 helyett általában A1(H 20) 6 + + +, Fe(H 20) 6 + + +, Ca(H 20) 6 + +, H(H 20) +, H(H 20) 4+ alakú aquakomplexek léteznek. Az alumínium-ion alumíniumhidroxiddá [Al(OH 3)], a vas-ion vashidroxiddá [Fe(OH) 3] történő átalakulása bonyolult kémiai folyamat. Az alumínium-ion (Al + + +) több kutató véleménye szerint [13, 16, 25, 26] hexa-aqua-alumínium komplexet alkot. Ez a hexa-aqua-komplex azonban a következő egyensúlyra vezető reakciók miatt érzékeny a pH-ra és a pufferkapacitásra: [A1(H 20) 6] + + + + H 20^[A1(H.,0) 50H] + + + H 30 + (8) [Al(H l )0) 5OH] + + + H,0^[Al(H 20)4(OH) 2] + + H 3Ő + (9) [Al(H 20) 4(OH),] + + H,O^Al(OH) 3. 3H,0 + H 3O + (10) Amennyiben a kezelendő vízben olyan protonakeeptor található, amely a befogott protonnal rosszul disszociáló savat alkot, úgy a reakció a felső nyíl irányában teljessé válik: [A1(H 20) 50H] + + + H 20^[A1(H.,0) 4(0H) 21 + + H 30+ (11) [A1(H,0) 4(0H) 2] + + H 2Ü^AI(0H) 3 + 3H,0+H 30 + (12) A HC0 3 _-ion a hidroxonium-iontól történő proton-elvonással kapcsolódik a folyamathoz és közben rosszul disszociáló sav (H 2C0 3)képződik: HCÖ 3- + H 30 +^H 2C0 3+H.,0 (13) H 2CÓ 3^H 20 + C0 2 " (14) Az a tény, hogy a víz lúgossága csak áttételesen befolyásolja az Al + + +-ion átalakulását, a koagulációs folyamatoknál jelentős problémákat okoz [13]. A (8) egyenlethez hasonlóan a vas-ion átalakulására felírható: [Fe(H 20)«] + + + -f H„0=[Fe(H,0) 5OH] + + -f H 3ö + (15) Ezen az alapon haladva tisztázható a lebegőanyagok pelyhekbe épülésének módja és a koaguláció részletes kolloidkémiai magyarázata is egyértelműbben vázolható fel. Polimerek. A természetes és szintetikus polimerek lehetnek kationosak, anionosak és nem ionosak. Alkalmazhatók önállóan, vagy más derítőszerek (pl. alumínium- és vassók) hatásának növelése céljából. A polimerek nagy molekulájú vegyületek. Ha a polimer ionizálható csoportokat (pl. karboxil-, amino-csoportot) tartalmaz, akkor a polimert polielektrolitnek nevezzük. A polimerben található ionizálható csoportok fajtájától függően a polielektrolit lehet kationos, anionos. Az ionizálható csoport nélküli polielektrolit a nem ionos. A pozitív töltésű (kationos) polimerek destabilizáló hatásukat híd-kötés, töltés neutralizáció vagy mindkét formában fejtik ki. Annak ellenére, hogy a legtöbb kolloid negatív töltésű, a kationos polimerek általában, az anionos és nem ionos polimerek speciális esetekben alkal12. ábra. A deritószer optimális mennyiségének értelmezése Puc. 12. MHmepnpemaifUH onmuMaAbiweo KOAunecrnea KoaeyAHiima Abb. 12. Deutung des optimalen Quantums des Klärmittels mazhatók. Hatásuk a híd-modell alapján értelmezhető. A polimer túladagolásnál restabilizáció jelentkezhet. A polimerek a pelyhek növekedését, a növekedés sebességét kedvezően befolyásolják, a keverés kítebeni nyíróerőnek jobban ellenállnak. A pehely sűrűsége nő. A polimerek alkalmazásakor különösen igazolódik az a tapasztalat, hogy a különböző méretű és alakú részecskék ütközése mindig valószínűbb, mint áz azonos méretű és alakú részecskéké [11]. A hosszúkás alak az ütközéshez nagy átmérőjű hatóteret biztosít és így a diffúziós tényező is nagy. Az ütközések száma a polimerek molekulasúlyának, koncentrációjának növelésével, valamint az eredeti diszperz részecskék koncentrációjának és heterodiszperzitásának növelésével fokozható [22]Aktivált kovasav. Segéd derítőszer, amelyet az eredetileg adagolt derítőszerek (alumínium- és vas-sók) hatásának növelése céljából pótlólagosan adagolnak. Szerepe különösen a hideg vizek derítésekor jelentős. Puffer kapacitás növelése. A lúgosság a természetes vizekben rendszerint a HC0 3~ (hidrogénkarbonát) alakjában van jelen. Az alumíniumsóval való reakcióhoz [amint a (2) egyenletből kitűnik] sztöhiometriai szempontból elegendő lúgosság jelenléte szükséges. Ha mennyisége elégtelen, NaHC0 3, Na 2C0 3, NaOH, vagy mész [Ca(OH) 2] alakjában adagolható. A destabilizálás alapjait képező paraméterek közül a zeta-potenciál, a deritőszer mennyisége és a pH közötti kapcsolat a, II. ábrán értelmezhető [5]. A legtöbb derítőszer túladagolása restabil izálást eredményez, ezért adagolás előtt optimális mennyiségét fontos meghatározni. Az Al. 2(S0 4) 3-ra vonatkozólag példát a 12. ábra szolgáltat [15]. A derítés folyamatára a következők jellemzők: — I. szakasz: A zavarosság a derítés kezdeti szakaszában a képződött alumíniumhidroxid csapadék hatására nő. — II. szakasz: Az adagolt derítőszer mennyiségét növelve, az eredeti kolloid és a képződött alumíniumhidroxid csapadékrendszer, amint azt a zavarosság csökkenése jelzi, gyorsan
