Oziq-ovqat texnologiyasi

2. Oqava suvlarni tozalash texnologiyasida koagulyatsiya va flogulyatsiya

Oqava suvga koagulyantning solinishi suvdagi ionlar va missellalar bilan reagent ionlarining kimyoviy va fizik-kimyoviy o’zaro ta’sirlarining murakkab ketma-ketligini keltiradi.

Suvga koagulyant solinganda ular dissotsiyalanadi. Bunda paydo bo’lgan koagulyantning polivalentli kationlari Al³⁺, Fe³⁺, Fe²⁺ iflosliklarning manfiy zaryadlangan kolloid zarrachalar adsorbsion qatlam kationlari bilan ion almashinuviga kirishadilar va ularning turg’unligini pasaytiradi.

Kolloidli zarrachalar adsorbsion qatlami va eritmada kationlararo muvozanat o’rnatilganida ortiqcha koagulyantning gidrolizi bo’lib o’tadi. Gidroliz natijasida рН muhitiga qarab alyuminiy yoki temir gidrooksidlarining gidrofob kam eruvchan kolloidlari yoki ularning asosli tuzlari hosil bo’ladi. Bu kolloidlar katta faol yuzaga ega bo’lib, koagulyatsiya yo’li bilan suvni tozalashda asosiy rolni o’ynaydi.

Iflosliklarning kolloid zarrachalari gidrookis kolloidli zarrachalar yuzasida adsorbsiyalanadi, ular suvda erigan elektrolitlar ta’sirida parchalarni hosil qiladilarva bu qo’shimchalar tindirishda suvdagi qo’shimchalarni yig’ib sorbiyalaydilar (ortokinetik koagulyatsiya). Bu jarayonlarning borishi natijasida tizimning agregativ turg’unligi buziladi, bu esa tindirishning flotatsiya yoki filtr usullari bilan ajratiladigan makrodispersiyalar hosil bo’lishiga olib keladi.

Koagulyantlar ta’sirining samarasiga ko’pgina faktorlar ta’sir etadi. Suvni koagulyatsiyalash texnologiyasida ifloslangan oqava suvlarning tarkibi va xususiyatlarini, koagulyantning tarkibi va miqdorini, suvning harorati va pHini, ta’sirlovchi moddalarni kiritish va aralashtirish sharoitlarini hisobga olish kerak. Oqava suvlarni tozalashda koagulyantlarni ishlatishning maksimal samarasini ta’minlovchi asosiy faktor - bu kerakli yo’nalishda gidrolizni olib borish uchun sharoitlarni yaratish. Bunga dispers tizimida koagulyantning konsentrtsiyasini, dispers muhitning pH kattaligini va ion tarkibini o’zgartirish yo’li bilan erishish mumkin.

Koagulyant sifatida А1₂(SО)₃ qo’llanilganda рНning optimal kattaligi pH muhiti kattaliklarining 5-7,5 intervalida, natriy alyuminatda - 9,3-9,8; temir xlorid qo’llanilganda 3,5–6,5 yoki 8–11 kattaliklar intervalida, ikki valentli temir sul’fat qo’llanilganda 9 dan 10,5 gacha intervalda erishiladi.

Hozirgi vaqtda alyuminiy gidrokso xloridlardan eng ko’p miqdorda ishlab chiqariladigani va qo’llaniladigani alyuminiy pentogidrokso xlorid А1₂(ОН)₅С1. Bu koagulyantning xarakterli farqi bu optimal pH kattaliklarning eng keng zonasidir, ayniqsa, nordon muhitda. Koagulyant kam miqdorli dispers fazali dispers tizimlarni ajratishda yaxshi ishlashi past korrozion faolligi bilan farqlanadi. Ko’p hollarda koagulyantlar aralashmasini qo’llash yuqori samara beradi. Bunda harorat va optimal pH kattaliklarning diapazoni ancha kengayishi ta’minlanadi. Alohida koagulyantlarni qo’llagandan ko’ra, parchalar tekis cho’ktiriladi.

Temir(III) xlorid va alyuminiy sul’fat 1:1 nisbatdagi aralashma qo’llanilishi ma’qul. Aralash koagulyantlar tayyor koagulyantlardan aralashma tayyorlash yo’li bilan hamda chiqindilardan olinishi mumkin. Oxirgi holatda glinozemni boksidli rudasidan olingan ishlab chiqarish chiqindilari va ishlatilgan yediruvchi eritmalar qo’llaniladi.

Yuqori molekulyar flokulyantlar odatda 3 guruhga bo’linadi: noorganik polimerlar, tabiiy moddalar va eng keng qo’llaniladigan sintetik organik polimerlar. YuMF (yuqori molikulyar flokulyant) – juda samarali dispers tizimlar flokulyantlari bo’lib, hatto ularning juda oz qo’shilishi disperslikning agregativ va sedimentatsion turg’unligini radial pasaytirishi mumkin. YuMF bir qator faktorlarga bog’liq – qo’shiladigan polimerning flokulyatsiya ta’siri, tabiati va miqdoriga, reagent kiritish sharoitlariga, dispersli faza va elektrolitlar tizimi miqdoriga.

Koagulyatsiyaga ko’ra, flokulyatsiyada agregatsiya nafaqat zarrachalarning bevosita kontaktda bo’lishida, balki flokulyant zarrachalariga adsorblangan molekulalar o’zaro ta’sirlanishi natijasida ham sodir bo’ladi.

Flokulyantlarning ta’sir qilish mexanizmi quyidagi hodisalarga asoslangan: kolloid zarrachalar yuziga flokulyant molekulalarning adsorbsiyasi; flokulyant molekulalarning retikulyatsiyasi (to’rli strukturaning hosil bo’lishi); Van-der-Vaals kuchlari hisobidan kolloid zarrachalarning yopishishi.

Flokulyantlar ta’sirida kolloidli zarrachalar orasida uch o’lchamli strukturalar paydo bo’ladi, ular esa suyuq fazadan juda tez va to’liq ajralishiga moyil. Bunday strukturalarning hosil bo’lish sababi flokulyantlarning makromolekulalari polimerli ko’prikchalarni hosil qilish bilan bir necha zarrachalarda adsorbsiyasi hisoblanadi. Eng keng tarqalgan flokulyantlar poliakrilamid (PAA), akrilamid, akrilonitril va akrilat sopimerlari; poliakrilli va polimetakrilli kislotalar natriyli tuzlari; polidimetil aminoetil akrilatlar (PDMAEMA) va boshqalar hisoblanadi.

Koagulyantlar va flokulyantlar bilan oqava suvni tozalashning intensivligi va samaradorligini oshirish usulini ishlab chiqish tajribasida shartli ravishda 4 asosiy bosqichni belgilash mumkin:

1.