151988. lajstromszámú szabadalom • Eljárás felszíni ivóvíz céljára, valamint iparivizek elfolyatására alkalmassá tételére történő mesterséges tisztítására derítés útján
151988 5 találtuk, hogy szükség van olyan gócoknak a rendszerbe való juttatására, melyeknek méretük folytán számottevő ülepedési sebességük van és így az ortokinetikus koaguláció elve alapján a finom részecskék koagulálását lehetővé teszik. Ezek a gócképző segédanyagok különösen nagymértékben tudják a fenti hatást kifejteni akkor, ha egyidejűleg a koaguláltatáshoz polielektrolitokat alkalmazunk. A polielektrolitok ugyanis funkciós csoportjaik egyrészével a mesterségesen bevitt részecskékhez, illetőleg a nagy diszperzitásíokú ülepítendő részecskékhez kapcsolódnak és felületüket mintegy aktiválják. A mesterségesen bevitt aktivált felületű segédanyag viszonylag nagy ülepedési sebessége folytán ülepedés közben nagymértékben tudja magához gyűjteni az ugyancsak aktivált szétszórtan lebegő finom részecskéket, miáltal a derülést létrehozza és a derülési sebességet nagymértékben fokozza. A mesterségesen bevitt részecskék nagy akceleráló hatása lényegében azáltal jön létre, hogy a polielektrolit láncmolekulák többezer funkciós csoportjuk révén részben az akceleráló részecskékhez, részben az ülepítendő részecskékhez kapcsolódnak. A kapcsolódási folyamat gyors lefolyását az ortokinetikus koaguláció idézi elő. Ülepedés közben ugyanis az aktivált részecskék kapcsolódása a durva részecskék, illetőleg a kialakult halmaz ülepedési sebességének megfelelően történik. Az ülepedési folyamat előrehaladása során fentebb leírt, a mechanikai mozgás következtében létrejövő ortokinetikus hatás és a vegyszer révén létrejött perikinetikus hatás együttes eredményeképp rövid idő alatt bekövetkezik a zagytömörülésnek az a foka, melyet már hálószerű szerkezet jellemez. A hálószerkezet kialakulásával egyidejűleg a derítés hatásfoka ugrásszerűen javul. A fentiek szerint tehát arra kell törekedni, hogy a hálószerkezet minél kisebb koncentrációnál és minél rövidebb idő alatt kialakulhasson. A hálószerkezet kialakulásához szükséges határkoncentrációt nyilvánvalóan a vegyszer minősége befolyásolja (pl. polimerizációs fok, a funkciós csoportok aktivitása), a kialakulás idejét viszont az akcelerátorként alkalmazott finomszemcsézetű anyag mérete, mennyisége és különösképpen felületi tulajdonságai szabják meg. . Miután első tájékozódó kísérleteink fentebb leírtakat teljes mértékben igazolták és akcelerátor és polielektrolit együttes alkalmazásával a rendkívül híg iszapok derítésében ugrásszerű hatásfok növekedést találtunk, részletes vizsgálatokat végeztünk annak megállapítására, hogy melyek azok a legfontosabb tulajdonságok, amelyektől az akcelerátor hatásossága függ. Így kísérleteket végeztünk durva, finom és mikrohorzsakő, valamint kvarchomok különböző frakcióival, melyeket szitán' és hidrociklonon való osztályozással alábbi táblázat szerinti granulometriájú és fajlagos felületű termékekké készítettünk elő. Termék 8 Fajlagos felület Szem- (cca) nagyság cm2^ g mikron (Lea Nurse) I. durva horzsakő 30—200 1500 II. finom horzsakő 30—100 2000 III. mikrohorzsakő 15—100 7000 IV. kvarchomok 30—100 220 10 V. kvarchomok 15— 30 500 VI. kvarchomok 0— 20 900 A felsorolt anyagok és 500-nál nagyobb polimerizációs fokú olyan láncpolimér polielektro-15 litok együttes alkalmazásával, melyek leágazó szabad funkciós csoportjai 5—14 K/mól molkohéziós inkrementumokkal jellemezhetők (dipolmomentumuk igen nagy), kísérleteket végeztünk 360 g/m3 , 50 g/m s -es szilárdanyagtartalmú 20 folyamvizek és 1300 g/m3 -es szilárdanyagtartalmú folyamiszapok derítésére az alábbiak szerint. a) Polielektrolit és akcelerátor külön-külön és együttes, de azonos mennyiségű adagolásá-25 val. Az eredményeket összehasonlítottuk alumíniumszulfátnak 60 g/m3 -es adagolásával elérhető derítési eredményekkel. E kísérletsorozatban a felsorolt különböző akcelerátorokból 2 kg/m3 -t, a polielektrolitból 10 g/m 3 -t adagol-30 tunk. Äz eredményeket a II. sz. táblázat mutatja, melyből kitűnik, hogy a legjobb eredményeket a IV. kvarchomok és polielektrolit együttes adagolásával értük el. ' b) Kísérletsorozatot végeztünk a IV. jelzésű 35 akcelerátor és a polielektrolit optimális adagolásának meghatározására. A IV. akcelerátorból 1, 2, 3, 4 és 6 kg/m3-t, a polielektrolitból 1, 2, 5, 10, 20 és 40 g/ms -t adagoltunk. Az eredményeket a III. és IV. táblázatok szemléltetik. Az 40 adatok kiértékeléséből kitűnik, hogy a IV. akcelerátor 3—4 kg/m3-es és a polielektrolit 10— 20 g/m3 -es adagolásával a statikus rendszerben végzett derítési kísérleteinkben optimális eredményt értünk el. 45 Kísérleteink során kimutatták tehát, hogy nem a nagy fajlagos felületű, vagyis nagy adszorbeáló képességű anyagok azok, amelyek a polielektrolittal kombinálva igen híg nagy diszperzitásfokú szuszpenzoid rendszerek derítésére 50 a legalkalmasabbak. így igazolva láttuk, hogy az akcelerátor nem adszorpció útján fejti ki hatását, hanem azáltal, hogy laza közvetítő kapcsolatot létesít a láncpolimér molekulái és a szuszpendált részecskék között. Ennek a laza 55 kapcsolatnak a kialakításához a kvarchomok gömbölyű sima felülete elegendő. Az adszorbensektől általában megkívánt porózus felület nemhogy előnyt nem jelent, hanem kifejezetten hátrányos. A nagy porózus fajlagos felület 60 ugyanis egyrészt sok vegyszert igényel, másrészt a vegys'zer hatásosságát gyakorlatilag teljesen leronthatja, mert nagy adszorbeáló képessége folytán a láncpolimér funkciós csoportjait teljes egészében lekötheti és így az ülepítendő 65 finom részecskék befogására szabad funkciós 3
