2) интенсивного перемешивания
3) длительного отстаивания
4) стабилизации агрегативной устойчивости примесей
Коагуляция в толще зернистой загрузки фильтра относится к контактной коагуляции — методу осветления воды, при котором дестабилизация коллоидных и мелкодисперсных примесей сочетается с их задержанием на поверхности зерен фильтрующего материала. После введения коагулянта уменьшается электрический заряд частиц, нарушается устойчивость коллоидной системы и образуются микроагрегаты, способные адсорбироваться на загрузке и закрепляться в ее межзерновом пространстве.
При контактной коагуляции не требуется предварительное формирование крупных хлопьев и их длительное осаждение в отстойниках. Зернистая загрузка выполняет одновременно роль контактной среды и фильтрующего барьера, благодаря чему процесс может протекать быстрее и при меньших дозах реагента. Интенсивное перемешивание является лишь технологическим этапом распределения коагулянта, а стабилизация агрегативной устойчивости примесей, напротив, препятствует их объединению и удалению.
| Процесс или подход | Основной механизм | Место протекания | Роль в водоподготовке |
|---|---|---|---|
| Контактная коагуляция | Дестабилизация примесей и закрепление микроагрегатов на зернах загрузки | В толще зернистого фильтрующего материала | Одновременное хлопьеобразование и фильтрационное удаление примесей |
| Коагуляция в свободном объеме | Образование крупных хлопьев при столкновении дестабилизированных частиц | В камерах хлопьеобразования | Подготовка загрязнений к последующему отстаиванию и фильтрованию |
| Быстрое перемешивание | Равномерное распределение коагулянта и начало его гидролиза | В смесителе | Технологическая стадия, а не самостоятельный вид коагуляции |
| Отстаивание | Гравитационное осаждение сформированных хлопьев | В отстойниках или осветлителях | Удаление взвеси после коагуляции |
| Фильтрование без коагуляции | Механическое задержание преимущественно крупных частиц | В фильтрующей загрузке | Недостаточно эффективно для устойчивых коллоидных примесей |
| Стабилизация дисперсной системы | Сохранение заряда и взаимного отталкивания частиц | В объеме воды | Препятствует агрегации и снижает эффективность очистки |
Эффективность контактной коагуляции зависит от дозы и вида коагулянта, значения pH, щелочности, температуры воды и скорости фильтрования. Метод особенно результативен при сравнительно низкой мутности и достаточной цветности исходной воды. По мере накопления загрязнений возрастает гидравлическое сопротивление загрузки, поэтому фильтр необходимо периодически промывать. Правильно организованная контактная коагуляция обеспечивает снижение мутности, цветности и содержания коллоидных примесей перед обеззараживанием воды.