Та цэвэршүүлэх савандаа хөнгөн цагааны сульфат нэмээд тунгалаг ус гэж бодоод рН нь буурч байхад ус зөрүүд булингартай хэвээр байхыг харж байсан уу? Та ганцаараа биш. Ус цэвэршүүлэхэд хөнгөн цагаан нь хүчирхэг боловч хүрээлэн буй орчныг хянахгүй бол химийн хувьд аюултай.
Хөнгөн цагааны сульфат нь устай урвалд ороход зүгээр л "уусдаггүй" - энэ нь хэдхэн секундын дотор усны химийн найрлагыг өөрчилдөг нарийн төвөгтэй, каскадтай химийн урвалыг өдөөдөг. Хэрэв температур, шүлтлэг чанар эсвэл тун нь бага зэрэг зөрүүтэй байвал таны бүлэгнэлтийн процесс бүтэлгүйтэж, танд цаг хугацаа, мөнгөө алдах болно.
Энэхүү гарын авлагад бид хөнгөн цагааны сульфат ба усны урвалын цаад химийн найрлагыг задлан шинжилж, таны рН яагаад ийм байдлаар явагддагийг тайлбарлаж, сүргийн үр ашгийг хамгийн их байлгахын тулд урвалыг хэрхэн эзэмших талаар харуулах болно.
Хөнгөн цагааны сульфатын тойм
Хөнгөн цагааны сульфат, химийн хувьд Al2(SO4)3 гэж төлөөлөгдсөн нь ус цэвэршүүлэх процесст түгээмэл хэрэглэгддэг цагаан талст хатуу бодис юм. Хөнгөн цагааны сульфат нь устай урвалд ороход гидролизд ордог бөгөөд энэ нь усны молекулууд нэгдлийг түүний бүрэлдэхүүн хэсэг болох ион болгон задалдаг химийн урвал юм. Энэ урвал нь янз бүрийн хэрэглээнд, ялангуяа ус цэвэршүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Хөнгөн цагааны сульфат: Гидролизийн урвал ба химийн зан төлөв
Устай харьцахад хөнгөн цагааны сульфат нь хөнгөн цагааны ион (Al³⁺) ба сульфатын ион (SO₄²⁻) болж задардаг. Дараа нь хөнгөн цагааны ионууд нь усны молекулуудтай гидролизоор урвалд орж, хөнгөн цагааны гидроксидын цуврал төрлүүдийг үүсгэдэг. Энэ процессыг дараах байдлаар хялбаршуулж болно.
Al3++ 3H2O → Al(OH)3↓ + 3H+
Үүний үр дүнд желатин тунадас болох аморф хөнгөн цагааны гидроксид (Al(OH)₃) үүсч, уусмал дахь хүчиллэгийг нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг устөрөгчийн ионууд (H⁺) ялгардаг.
Хөнгөн цагааны гидроксидын үүрэг
Гидролизийн үед үүссэн хөнгөн цагааны гидроксид нь коагулянтын хувьд маш үр дүнтэй байдаг. Гадаргуугийн том талбай болон эерэг цэнэгтэй тул дараах сөрөг цэнэгтэй хэсгүүдийг саармагжуулдаг.
- Шавар ба лаг
- Органик бодис
- Бичил биетүүд
Эдгээр бөөмс тогтвортой байдлаа алдах тусам флок гэгддэг том бөөгнөрөл болж нэгдэж эхэлдэг. Энэ үйл явц нь дараах зүйлсэд зайлшгүй шаардлагатай:
- Коагуляци – түдгэлзүүлсэн хэсгүүдийг тогтворгүйжүүлэх
- Флокуляци – том, тунах боломжтой хэсгүүд үүсэх
Эдгээр хөвөнгүүдийг тунадасжуулалт эсвэл шүүх замаар амархан арилгаж, улмаар илүү цэвэр, тунгалаг ус гаргаж авах боломжтой.
Хөнгөн цагааны сульфатын рН ба шүлтлэг чанарт үзүүлэх нөлөө
Хөнгөн цагааны сульфатын гидролизийн гол тал нь устөрөгчийн ионуудыг ялгаруулах явдал бөгөөд энэ нь усны рН-ийг бууруулж, шүлтлэг чанарыг бууруулдаг. Энэ нь:
- Ус илүү хүчиллэг болдог
- Буферийн багтаамж (шүлтлэг чанар) буурдаг
Усан сан эсвэл түүхий усны эх үүсвэр гэх мэт шүлтлэг чанар багатай системд энэ нь боловсруулалтын үр ашигт сөргөөр нөлөөлж болзошгүй. Хамгийн оновчтой нөхцлийг хадгалахын тулд шүлтлэг чанарыг ихэвчлэн натрийн бикарбонат (NaHCO₃) зэрэг нэгдлүүдийг нэмж тохируулдаг.
Хөнгөн цагаан дээр суурилсан коагулянтын гүйцэтгэлийг хамгийн их байлгахын тулд рН-ийн зохих түвшинг (ихэвчлэн бүлэгнэлтийн хувьд 6.0-7.5 орчим) хадгалах нь чухал юм.
Ус цэвэршүүлэх хэрэглээнд хөнгөн цагааны сульфатыг хэрэглэх
Хөнгөн цагааны сульфат ба усны хоорондох урвал нь хотын болон үйлдвэрийн ус цэвэршүүлэх процесст үндсэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнийг дараахь зүйлд өргөн ашигладаг.
- Ундны ус цэвэршүүлэх
- Бохир ус цэвэрлэх
- Усан бассейны усыг цэвэршүүлэх
Үр нөлөө, өртөг хэмнэлт, хэрэглэхэд хялбар байдал нь үүнийг дэлхий даяар хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг коагулянтуудын нэг болгодог.
Байгаль орчныг анхаарах зүйлс
Хөнгөн цагааны сульфат нь өндөр үр дүнтэй боловч түүний хэрэглээг сайтар хянаж байх ёстой. Цэвэршүүлсэн усанд илүүдэл хөнгөн цагаан үлдэгдэл нь байгаль орчин болон зохицуулалтын асуудал үүсгэж болзошгүй. Тиймээс:
- Нарийвчлалтай тунг тогтоох нь чухал юм
- Тасралтгүй хяналт шаардлагатай
- Орон нутгийн усны чанарын стандартыг дагаж мөрдөх ёстой
Зөв зохистой менежмент нь эмчилгээний өндөр үр ашиг болон байгаль орчны аюулгүй байдлыг хангадаг.
Хөнгөн цагааны сульфат нь устай урвалд ороход гидролизд орж хөнгөн цагааны гидроксид болон устөрөгчийн ион үүсгэдэг. Үүссэн хөнгөн цагааны гидроксид нь хүчтэй коагулянт болж, коагуляци ба флокуляциар түдгэлзсэн хольцыг зайлуулах боломжийг олгодог.
Зөв рН-ийн хяналт, тун, хяналттайгаар хөнгөн цагааны сульфат нь орчин үеийн ус цэвэршүүлэх системд найдвартай, үр ашигтай шийдэл хэвээр байна.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 3-р сарын 5
