Vízügyi Közlemények, 1996 (78. évfolyam)
2. füzet - Rövidebb tanulmányok, közlemények, beszámolók
Keverés a koagulációban és a flokkulációban 225 alumínium-hidroxid amorf anyag, mely számos szilárd fázisú anyaggá alakulhat át (pl. bayerit, gibbsit, Baes-Mesmer 1976). Ezen alumínium-mikrorészecskék méretétől (így oldhatóságától) függően az alumínium-koncentráció akár 300-500-szoros ingadozást mutathat (Parthasaraty-Buffle 1985, Dempsey 1987). Az alumínium-polimerek (pl. oktamer, Al 8(OH) 4 +2o) előfordulása tág pH és Al intervallumban lehetséges (Hayden-Rubin 1974, Bottero et al. 1980, Parthasaraty-Buffle 1985). Ezzel ellentétben Stol-Van Heldert-DeBruyn (1976) a polimerizáció fokának növekedését a felvett bázis mennyiségével hozza összefüggésbe. A kapcsolat a felvett bázis és összes alumínium moláris mennyiségeinek hányadosával, a ligandumszámmal (v. képződési aránnyal) jellemezhető: ' [0H] a Г (3 ) r' < 3 esetén kizárólag alumínium-monomerek kialakulását figyelték meg. A 0,3 < r' < 2,5 tartományt polimerképzödés, a 2,5 < r' < 3 tartományt pedig alumíniumhidroxid-kicsapódás jellemezte. A versenyszerű reakciók miatt a töltéssemlegesítéshez lényeges a koaguláns minél gyorsabb bekeverése a nyersvízbe (< 0,1 s), hogy a 10^-1 s alatt képződő hidrolízistermékek a kolloidok destabilizációját okozzák. A sweep-koaguláció folyamatához értelemszerűen nem szükséges ilyen nagy intenzitású keverés és gyors diszperzió. A sweep-koaguláció során fizikai kölcsönhatás lép fel a képződött alumíniumhidroxid-csapadék és a nyersvíz kolloidjai között. A víztisztítás gyakorlatában sweep-koaguláció esetén a víz túltelített, a hidroxidkicsapódás igen gyors. Ezen körülmények fennállása esetén a gyors csapadékképződés kémiai feltételei, valamint a részecskék megfelelő mértékű pelyhesedése sokkal fontosabb a kolloidok és hidrolízis termékek közti transzport-kölcsönhatásokkal szemben. Vagyis töltéssemlegesítés esetén a kémiai, sweep-koaguláció esetén a transzportfolyamatok figyelembevétele a lényegesebb (Amirtharajah-Tambo 1991). A sweep-koaguláció esetén a zavarosság csökkenésének mértéke a gyors elkeverés intenzitásától (ha az átlagos sebességgradiens G > G mj n független (Amirtharaj ah—Mills 1982). Az alumínium koagulációban betöltött szerepét, a koaguláció hatékonyságának feltételeit ezidáig egyszerűsített vagy idealizált rendszerekben, egyensúlyi kémiai viszonyok fennállása esetén vizsgálták. Azonban a valóságban jelentkező komplex, többszintű folyamatok kielégítő jellemzése és leírása még nem történt meg. E problémák közé tartoznak például a hidrolízistermékek kölcsönhatásba lépése egyéb ligandumokkal és felületekkel, valamint a keverés és a transzportfolyamatok tényleges hatása a szennyezőanyag-destabilizációra. Ennélfogva a gyors elkeverés optimumának meghatározására jelenleg csak közelítő megállapítások tehetők. 1.2. Koaguláció polimerekkel Szerves polielektrolitokkal végzett koaguláció során az alábbi folyamatok döntőek: - töltéssemlegesítés, - hídkötés kialakulása. Polimerek alkalmazásakor a versenyszerű adszorpciós és csapadékképzö folya-
