Коагулянт для очистки сточной воды: виды, принцип действия, как выбрать

Коагуляция как метод очистки воды

Водоподготовка включает в себя комплекс мероприятий по очистке поверхностных, грунтовых вод от грубых и мелких примесей, взвешенных и коллоидных соединений, обесцвечиванию с помощью коагулянтов. Коагулирование воды ускоряет осаждение и фильтрование примесей в водном растворе.

Давайте разберем, для чего применяется коагуляция воды?

В водной дисперсионной системе взвешенные вещества в основном имеют одноименные заряды. Это обусловливает их стабильность за счет сил отталкивания между молекулами. Коагуляцией называется укрупнение коллоидов в дисперсионной среде посредством их соединения в агломераты. Это становится возможным при добавлении специальных реагентов – коагулянтов. Реагенты для коагуляции воды увеличивают концентрацию ионов в диффузном слое, способствуют его уменьшению и приведению мицеллы (коллоидной частицы с диффузным слоем вокруг нее) в изоэлектрическую форму. В таком состоянии гидрозоля коллоиды имеют нулевой заряд, а значит, нет препятствий к их сближению и формированию агломератов. Завершается процесс коагулирования отделением укрупненных частиц от жидкой фазы осаждением. Коагуляция для очистки воды обеспечивает эффективное выпадение примесей в осадок.

Хранение в зимний период

Можно ли оставлять каркасный бассейн на зиму? Или нужно убирать? Существует два возможных варианта зимовки. Первый – слить воду, вымыть, высушить, разобрать и спрятать до наступления купального сезона. И второй, наиболее предпочтительный, – законсервировать конструкцию и оставить зимовать во дворе.

Консервация происходит в несколько этапов:

Чистка бассейна

Прежде всего, необходимо слить воду и тщательно вымыть дно и стенки бассейна с помощью вспомогательных химических средств, не допуская их попадания наружу.

После очистки несколько раз тщательно промойте резервуар от химикатов чистой водой. Затем можно приступить к чистке металлического каркаса, лестниц, ламп и прочих атрибутов.

Выбор чистящего средства зависит от внутреннего покрытия бассейна

Особенно осторожно следует относиться к плёночной поверхности. Каждый из этих препаратов довольно агрессивен, обязательно работайте в перчатках и резиновых сапогах! Перед процедурой не забудьте отсоединить все провода и убрать их за стенки бассейна

Заливка воды для консервации

Воду набирают до обычного уровня. Как только резервуар наполнен, включают фильтр-насос в режим обратной промывки.

Строго следуйте инструкции! При неправильном использовании есть риск полностью вывести систему фильтрации из строя.

После завершения обратной промывки фильтр переключают в режим уплотнения, затем – в обычный режим. В этот момент как раз и засыпается консервирующее вещество. После этого циркуляция потока в нормальном режиме должна продолжаться в течение нескольких часов.

По окончании фильтрации воду немного сливают, чтоб её уровень был где-то на 10 см ниже форсунок.

Установка компенсатора расширения воды

В качестве компенсаторов могут использоваться предметы, которые сжимаются при внешнем давлении. Например, пластиковые бутылки или блоки пенопласта. Обычно к ним верёвкой привязывается груз, чтобы немного притопить.

Лучше всего расположить компенсаторы из бутылок или пластиковых канистр в центре резервуара, а куски пенопласта разместить на небольшом расстоянии (10-15 см) от борта бассейна, равномерно их распределив по всему периметру. В общей сложности длина пенопластовой полосы должна составлять как минимум половину от периметра корпуса.

Демонтаж всей гидросистемы (фильтры, насосы, нагревательные установки и т.д.)

При демонтировании фильтра песочного типа с него необходимо ссыпать кварцевый песок в отдельный сосуд, затем тщательно очистить его от мельчайших песчинок и просушить.

Заключительные процедуры по подготовке бассейна к консервации

Скиммер и форсунки закрывают специальными «зимними» пробками. Все ниши для ламп и скиммеров также необходимо закрыть кусками пенопласта. Части гидросистемы, которые нельзя демонтировать, освобождают от остатков воды и затыкают специальными заглушками.

Накрытие

Для этой цели подойдут описанные выше покрытия, за исключением плёночного типа. Следует отметить, что покрытие должно быть достаточно прочным, чтобы выдержать вес снега и других осадков.

Чтобы расконсервировать бассейн весной, необходимо дождаться, чтобы лёд растаял полностью.

Итак, мы рассмотрели основные моменты по уходу за бассейнами каркасного типа. Подведём итоги:

Необходимо регулярно очищать воду от крупного мусора, нанесённого ветром. При этом обязательно должна быть установлена система фильтрации, насос которой должен работать не менее 6 часов в день.
В химическую очистку входит дезинфекция воды, коагуляция и предотвращение появления водорослей. Так же необходим постоянный контроль над уровнем кислотности.
Периодически дно и стенки чаши бассейна необходимо очищать от слизистого налёта донным пылесосом.
Слив воды производиться через специальную систему, ведущую напрямую в канализацию либо в сливную яму.
Подогрев осуществляется при помощи солнечного коллектора или теплового насоса. Также для сохранения температуры воды и защиты от внешних загрязнений бассейн необходимо накрывать.
На зиму конструкцию лучше не разбирать, а законсервировать. В начале нового купального сезона перед началом подготовки к использованию необходимо дождаться, пока весь лёд полностью растает.

Видео о том, как и чем чистить воду в каркасном бассейне на даче, как ухаживать за водой.

При соблюдении всех этих правил содержания и правильной эксплуатации бассейн каркасного типа еще не один год прослужит вашей семье.

Преимущества органических и неорганических коагулирующих препаратов

Все средства, используемые для очистки грязной или помутневшей воды, можно подразделить на органические и неорганические. К преимуществам органических коагулянтов можно отнести:

Долгосрочность эффекта;
Высокое качество коагуляции;
Снижение остаточного содержания солевых составляющих;
Низкое остаточное содержание металлов;
Быстроту образования хлопьев.

Попадая в почву, такой реагент не вызывает нарушений в структуре окружающей среды. Из-за удобства и скорости растворения таких веществ, не требуется длительное перемешивание. Дополнительные средства для защиты при использовании коагулянтов органического типа не требуются, но вот руки и глаза при работе с реагентами лучше все же защитить.

Популярными используемыми неорганическими реагентами можно считать:

Диоксид титана;
Сульфат алюминия;
Сульфат железа.

Первый вариант отличается самой высокой эффективностью очистки водной среды. Он обладает сильным бактерицидным действием. Препарат, созданный на основе этого активного вещества, можно использовать без предварительного хлорирования воды. Диоксид титана уменьшает время отстаивания, что выгодно отличает его от других соединений. Высокая стоимость этого средства делает его менее популярным среди наших соотечественников. После применения препарата на основе этого реагента, вода становиться питьевой, что в большинстве случаев является неподходящим для бассейнов. Жители загородных коттеджей предпочитают бюджетные варианты.

Сульфат алюминия можно разводить в воде без применения длительного отстаивания, а стоимость его намного ниже предыдущего вида очистителя. Препараты на основе этого реагента чувствительны к наличию в воде щелочных или кислотных составляющих. При низком температурном режиме использовать препарат для очистки воды не рекомендуется.

Оптимальным вариантом в ценовом сегменте и эффективности очистки воды является сульфат железа. Применение препаратов на его основе позволяет устранить маслянистые пятна, неприятный запах сероводорода и снизить содержание тяжелых металлов в водной среде. Недостатком такого средства станет неполного его растворение. В воде может оставаться небольшой процент осадка реагента.

Основные виды коагулянтов

Существует много разновидностей коагулянтов. Подробно перечислять их формулы в статье мы не станем. Рассмотрим лишь две основные группы, которые в зависимости от исходного сырья делятся на органические и неорганические.

Одна категория коагулянтов способна обезжелезивать воду и выводить из нее соли алюминия, другая – повышать либо понижать кислотный показатель pH, некоторые реагенты – оказывать комплексный эффект

Сегодня производством коагулянтов занимаются многие отечественные и зарубежные компании. Выпускаемые ими реагенты нового поколения отличаются от коагулянтов, выпускаемых еще при Советском Союзе, улучшенными техническими характеристиками.

Галерея изображений

Фото из

Поставка в виде растворов

Концентрированный формат поставки

Порошкообразный формат

Таблетированные средства для очистки

Органические природные вещества

Они представляют собой специально созданные реагенты, которые путем ускорения слипания присутствующих в воде агрессивно неустойчивых частиц способствуют облегчению процессов, связанных с их отделением и осаждением. Органика помогает стимулировать объединение загрязнителей в плотные суспензии и эмульсии, облегчающие процесс их вывода из воды.

Высокомолекулярные вещества хорошо борются с хлором и эффективно устраняют неприятные «ароматы» в жидкости, к примеру: часто присутствующий в ожелезненной жидкости запах сероводорода

При взаимодействии с молекулами загрязнений органические коагулянты значительно уменьшаются в своих размерах. По завершении реакции они выпадают в виде небольшого количества осадка.

Благодаря минимизации объема скапливаемого на дне емкости осадка намного проще и быстрее отфильтровать. При этом уменьшенное количество осадка никоим образом не сказывается на качестве очистки.

Из-за ограниченности сырьевой базы природные реагенты не нашли широкого применения при очистке сточных вод в промышленных масштабах. Но для бытовых целей их используют часто.

Синтетические коагулирующие соединения

Эти типы реагентов создаются на основе минеральных и синтетических элементов. Полимеры способствуют образованию высокого катиодного заряда, стимулируя тем самым быстрое появление хлопьев. Они отлично взаимодействуют с водой, оказывая на нее комплексный эффект: умягчая ее структуру, а также избавляя от грубых примесей и солей

Наибольшее распространение получили соли поливалентных металлов, созданные на основе железа или алюминия. Железо применяют для грубой очистки.

Флокулянты – вторичные коагулянты, превращающие суспензии и эмульсии в хлопья, используются в паре с первичными коагулянтами. Тандем способен очищать как малые порции бытовых отходов, так и большие объемы, создаваемые промышленными предприятиями

Среди железных составов самыми популярными считаются:

хлорное железо – гигроскопичные кристаллы, имеющие темный металлический блеск, отлично устраняют крупные частицы загрязнений и легко выводят запах сероводорода;
сульфат железа – кристаллический гигроскопичный продукт хорошо растворяется в воде и эффективен при очистке канализационных стоков.

За счет низкого уровня вязкости при малой молекулярной массе такие реагенты отлично растворяются в любом типе обрабатываемой жидкости.

Из коагулянтов, созданных на основе алюминия, наибольшее распространение получили:

оксохлорид алюминия (ОХА) – применяют для обработки воды с повышенным содержанием органических природных веществ;
гидроксохлорсульфат алюминия (ГСХА) – отлично справляется с природными отложениями сточных вод;
сульфат алюминия – неочищенный технический продукт в виде кусков серо-зеленого цвета применяют для очистки питьевой воды.

В прежние годы полимеры применяли лишь в качестве добавки к неорганическим коагулянтам, используя их в качестве стимуляторов, способствующих ускорению образованию хлопьев. Сегодня эти реагенты все чаще применяют как основные, заменяя ими неорганические.

Если сравнивать органические и синтетические вещества, то первые выигрывают в том, что действуют намного быстрее. К тому же они способны функционировать практически в любой щелочной среде и не вступают во взаимодействие с хлором.

Для адсорбции растворенных в воде солей, ионов тяжелых металлов и других взвесей порция органического реагента потребуется в разы меньше, чем синтетического аналога (+)

Органические действующие соединения выигрывают и в том, что не изменяют показатель pH в воде. Это позволяет их использовать для очистки воды, где присутствуют колонии планктона, растут водоросли и крупные микроорганизмы.

Принцип работы коагулянтов

Эти вещества обладают свойством объединять микроскопические частицы всевозможных загрязнителей, мусора, тяжелых металлов и биологических частиц, в объемную желеобразную массу с последующим переходом этой эмульсии в хлопья.

В таком виде взвесь, которая могла просачиваться сквозьфильтры бассейна, задерживается сеткой и перестает циркулировать в водном пространстве бассейна.

С дна и поверхности загрязнения нужно удалить. Верхнюю пленку можно снимать обыкновенным сачком.

При использовании автоматизированных средств по уходу за емкостями, осадок будет задерживаться на фильтре, с которого легко удаляется обычной промывкой. Для этого можно использовать струю воды под давлением.

Кроме чистки воды в бассейне, коагулянты активно используют дляочистки сточных вод.

Описание дополнительного оборудования

Опция	Характеристики	Преимущества
Площадка обслуживания		Удобное и безопасное обслуживание, контроль работы оборудования
Запорная арматура с электроприводом на линии сброса осадка		Опция позволяет автоматизировать процесс сброса осадка по таймеру. Возможность удаленного управления.
Расходомер поступающих стоков		Автоматический контроль производительности установки. Возможность автоматической регулировки подачи реагентов
Крышка флотокамеры	Варианты исполнения: Сталь3, AISI304 или полимерные материалы Присоединение вытяжной трубы	Закрытая конструкция гарантирует отсутствие выбросов и запахов
Взрывозащищенное исполнение		Взрывобезопасное исполнение узлов и механизмов флотатора и комплектующих

Флотационная очистка

Предварительная химическая обработка сточных вод коагулянтом и флокулянтом происходит в трубчатом флокуляторе, которым оборудована флотационная установка.

Сточные воды, подвергнутые предварительной химической обработке, направляются на флотационную установку. По приточному трубопроводу поток воды попадает во флотационный резервуар, во входной трубе интенсивно смешивается с воздухом, нагнетаемым насыщающим насосом.

Пузырьки газа прикрепляются к частицам твёрдого вещества, в результате чего образуются хлопья из твёрдого вещества и газа, которые легче воды и поэтому всплывают вверх. Размер микропузырьков можно легко регулировать и существенно уменьшать образование больших пузырьков, препятствующих флотационному процессу. Хлопья из твёрдого вещества и газа всплывают во флотационном бассейне и образуют слой флотата (флотационный пенный шлам) на поверхности воды.

Ленточный сбрасыватель сдвигает этот слой в лоток отвода флотата, при этом флотат дополнительно обезвоживается балкой сбрасывателя.

По мере накопления бункера пенный шлам самотеком поступает в накопительную емкость, а затем подается на обезвоживание.

Флотационная установка для физико-химической очистки производственных сточных вод включает в себя:

трубчатый флокулятор;
воздушно-напорный флотатор;
систему подготовки сжатого воздуха;

При выборе флотационной установки для очистки производственных сточных вод особое внимание необходимо обратить на следующие факторы:

При применении флотатора с горячим или соленым стоком растворимость воздуха в воде снижается. В этом случае, необходимо предусмотреть нагнетательную систему большей производительности.
Перед подачей стоков на флотатор необходимо предусмотреть механическую решетку с прозором не более 1 мм.
Насос подачи стоков на флотатор должен быть с частотным регулятором для обеспечения постоянного потока.

Зимовка водного гиацинта

Оставлять эйхорнию зимой на открытом воздухе не рекомендуется. Температурный показатель ниже нуля градусов для него губителен. Хранить цветок удобно в аквариуме либо иной стеклянной емкости, на дне которой песок или ил.

Важно! Целесообразно использовать кольцевые поплавки, вырезанные из пенопласта. Корни будут погружены в воду, а листочки останутся сухими

Это поможет предотвратить развитие гнилей на листовых черешках.

Температура окружающей среды должна поддерживаться на неизменно высоком уровне. Для подпитки корней на дно выкладывают грунт, смешанный с удобрениями. Продолжительность дня должна также занимать ½ часть суток.

В местности с теплой зимой эйхорнию рекомендуется содержать в обычной теплице. В качестве емкости используют бочку с водой.

Важно! Запрещается ставить емкости с цветком возле батарей и приборов для обогрева, а также вынимать его из водной среды. Если нарушить эти правила, эйхорния не выживет

Контактная коагуляция воды – что это такое

Контактная коагуляция протекает на поверхности зернистого материала или макрочастицах сорбента. Микрочастицы коллоидов сближаются с ними в результате перемешивания и броуновского движения. Вандерваальсово притяжение вызывает прилипание и удерживает мелкие частицы на поверхности крупных.

Контактная коагуляция имеет ряд особенностей и приобрела важное значение в технологии водоподготовки. Чем выше концентрация макрочастиц гидроксидов железа и алюминия в дисперсном растворе, тем ярче проявляются эти особенности

На скорость контактной коагуляции практически не оказывают влияние температурный режим и рН раствора.
Большая интенсивность и полнота извлечения.
Меньшая устойчивость микрочастиц в отношении коагулирования на поверхности крупных.
Коагуляция воды в слое зернистых фильтров протекает с большей интенсивностью и скоростью, чем при обычной коагуляции в свободном объеме.

Процесс слипания микро- и макрочастиц, значительно различающихся по размеру, во взвеси с различной степенью дисперсности имеет особенное значение при осветлении воды в осветлителях со слоем взвешенной контактной среды.

Формирование агломератов вокруг частиц гидроксидов, собиравших примеси с образованием хлопьев, происходит в фильтрующем слое за счет прилипания коагулирующих частичек к зернам фильтрующего вещества.

При проведении коагуляции в слое зернистой загрузки пропадает необходимость хлопьеобразования в камерах, осаждения и осветления растворов в отстойниках. Осветлители показывают лучшие показатели с высокой производительностью при избавлении от мутности воды в отличие от отстойников.

Взвешенная контактная среда в осветлителях формируется из Al(OH)3 или Fe(OH)3 и представляет собой фильтрующий материал, который ускоряет очищение водных растворов от взвешенных примесей. При пропускании мутной воды через осадок гидроксидов с остаточной адсорбционной емкостью, улучшается ее обесцвечивание. Использование осветлителей значительно сокращает площадь очистных сооружений, улучшает работу фильтров, существенно снижает расход реагентов.

Совмещение с флотацией

Очистка сточных вод коагуляцией сопряжена с трудностями в регулировании технологического процесса из-за постоянного изменения качества жидкости. Для стабилизации этого явления применяют флотацию – отделение взвешенных частиц в виде пены. Вместе с коагулянтами в очищаемую воду вводят флокулянты. Они снижают смачиваемость взвесей и улучшают слипание последних с пузырьками воздуха. Насыщение газом производят на флотационных установках.

Такую методику широко используют для коагуляции воды, загрязненной продуктами следующих производств:

нефтеперерабатывающая промышленность;
производство искусственного волокна;
целлюлозно-бумажная, кожевенная и химическая промышленность;
машиностроение;
производство пищевых продуктов.

Применяют флокулянты 3 типов:

природного происхождения (крахмал, гидролизные кормовые дрожжи, жмых);
синтетические (полиакриламид, ВА-2, ВА-3);
неорганические (силикат натрия, диоксид кремния).

Эти вещества позволяют уменьшить необходимую дозу коагулянтов, сократить длительность очистки, увеличить скорость осаждения хлопьев. Добавление полиакриламида даже в очень малых количествах (0,5-2,0 мг/кг) значительно утяжеляет осаждаемые хлопья, что увеличивает скорость подъема воды в осветлителях вертикального типа.

Купить коагулянты для очистки воды

Коагулянты – реагенты, применяемые в процессах водоподготовки и водоочистки.
Механические способы очистки позволяют удалить из воды наиболее крупные нерастворимые примеси. Однако большая часть загрязнителей представляет собой взвешенные и коллоидные частицы, не поддающиеся фильтрации. Размер этих частиц настолько мал, что они проходят даже через фильтры с мельчайшими порами. Низкая масса не позволяет им осесть на дно, а одинаковый заряд — соединиться друг с другом. Для очистки воды от таких веществ используют химические реагенты – коагулянты и флокулянты.

Название реагента происходит от латинского «coagulatio», что в переводе означает «свертывание», «сгущение». Коагуляция же – процесс объединения мелких частиц дисперсных систем в более крупные.

Очистка воды с помощью коагулянтов включает следующие основные этапы:

Добавление в загрязненную воду коагулянтов.
Вступление молекул загрязнителей в химическую реакцию с коагулянтом, в результате которой дисперсные частицы содержащихся в воде примесей объединяются в более крупные.
Образование «хлопьев» из растворенных в воде загрязнителей, выпадение осадка.
Удаление примесей механическим путем (с помощью отстойников, фильтров, мембран).

Принцип действия коагулянтов для очистки воды заключается в следующем: молекулы коагулянтов имеют положительный заряд, в то время как большая часть загрязнителей – отрицательный. Одинаковый (отрицательный) заряд молекул грязи объясняет мутность воды – частицы отталкиваются друг от друга, образуя дисперсную систему. Введение коагулянтов приводит к сцеплению частиц загрязнителей, образованию более крупных соединений, которые можно удалить из воды.

Коагулянты для очистки воды применяются совместно с . В процессах промышленной водоподготовки, очистки стоков реагенты добавляются непосредственно в очистные сооружения, осветлители. Состав и дозировка реагентов подбираются специалистами-технологами в зависимости от состава загрязнителей, используемого оборудования.

Выделяют коагулянты органического и неорганического происхождения. Органические коагулянты используются для подготовки питьевой воды, неорганические – для очистки сточных, оборотных, технических вод.

Обязательным условием применения коагулянтов является соблюдение температурного режима воды: +10 до +40 градусов по Цельсию. В горячей воде реакция коагуляции будет протекать значительно хуже.

Преимущества коагулянтов для очистки воды:

невысокая стоимость;
высокая эффективность очищения от взвешенных и коллоидных частиц, умягчение и обезжелезивание воды;
универсальность применения;
безопасность.

Дивизион «Водные технологии и сервис» ГК «Миррико» оказывает услуги очистки оборотных, сточных, технических вод с применением коагулянтов и флокулянтов. Компания предлагает линейку коагулянтов органического и неорганического происхождения.

В рамках реагентной очистки специалисты дивизиона осуществляют:

забор проб исходной воды и проведение анализа ее состава в собственных лабораториях компании;
разработку программы реагентной обработки (подбор состава и дозирования реагентов);
поставку необходимого оборудования;
снятие проб и контроль качества очищенной воды в собственных лабораториях.

Заказать коагулянты для очистки воды, получить консультацию технических специалистов компании можно с помощью формы обратной связи на сайте. Оставьте заявку, и менеджер свяжется с Вами в ближайшее время.

Инструкция по применению

Для очистки воды может применяться непрерывная или ударная коагуляция. В режиме непрерывной коагуляции реагент постоянно подается равными порциями при помощи насоса-инжектора, работающего в режиме фильтрации.

Для проведения ударной (ручной) коагуляции необходимо вручную добавить препарат в скиммер или непосредственно в воду. В результате на дне водоема образуется осадок, который спустя время следует удалить.

При проведении ударной коагуляции во время добавления раствора насос должен работать в режиме циркуляции – а не фильтрации!

Рассмотрим подробнее порядок работ при проведении очистки методом ручной коагуляции. Порядок действий будет таким:

Расчет дозы препарата. Чтобы правильно подобрать дозу, нужно знать объем бассейна и учитывать степень загрязнения. Для расчета объема прямоугольного водоема нужно перемножить его длину, ширину и глубину. Рассчитать объем круглой чаши можно по формуле: глубина*3,14*радиус в квадрате.
Зная объем, необходимо следовать инструкции. Если данных нет, нужно взять среднее рекомендуемое значение для активного вещества. Так, для ОХА эти значения составляют 20-50 мл на тонну воды. Значит, на каждый кубометр нужно добавить от 20 до 50 мл раствора, учитывая степень загрязненности.
Подготовка раствора. Реагенты в сухом виде предварительно нужно развести в воде согласно рекомендациям производителя, или отталкиваясь от средних значений доли активного вещества в растворе. Так, массовая доля оксихлорида алюминия должна составлять 14-16%. Жидкое средство также рекомендуется смешать с водой в пропорции 1:5.
Заливка в скиммер или воду. Если требуется добавить реагент напрямую в воду, необходимо при выключенной фильтрации, спустившись в бассейн и создав небольшой водоворот, распределить раствор по всей поверхности воды при помощи лейки.
Удаление осадка. Через 8-12 часов следует удалить образовавшиеся на дне и на поверхности хлопья при помощи специального водяного пылесоса.

Принцип работы препаратов для очистки искусственных водоемов

Коагулянты отличаются возможностью объединения микроскопических элементов различных загрязнителей, частиц биологического вида, тяжелых металлов или других мусорных отходов в объемную желеобразную консистенцию, преобразующуюся впоследствии в хлопья. Просачивающаяся сквозь систему фильтрации взвесь станет удерживаться сеткой, переставая осуществлять циркуляцию в водной среде бассейна. Верхнюю пленку при обработке коагулянтами снимают сачком, а дно и загрязненные поверхности дополнительно нуждаются в очистке. Использование таких реагентов для обработки водной среды в искусственных водоемах предоставляет возможность содержать бассейн в надлежащем состоянии, согласно гигиенических и технических нормативов.

Коагулянты

Сточные воды некоторых производств содержат большое количество коллоидных веществ и являются по сути коллоидным раствором. Коллоидные частицы создают мутность и цветность сточной жидкости и не могут быть удалены ни отстаиванием, ни фильтрацией.

Для осаждения коллоидных частиц в очищаемый раствор вводят коагулянты.

Сульфат алюминия: неочищенный/очищенный Al₂(S0₄)₃⋅18Н₂0

При обработке сточных вод сульфатом алюминия происходит гидролиз, в результате которого образуются гидроокиси алюминия и основные сульфаты. Коллоидные частицы загрязнений захватываются гидроксидом алюминия и образуют хлопья в виде геля.

Наибольшая эффективность гидроксида наблюдается при рН 6,5 – 7,5. Если рН имеет низкие значения, то образуются слаборастворимые основные соли, если высокие, то образуются алюминаты. Температура воды ниже 4о С приводит к ускорению гидратации гидроксида алюминия, что замедляет процесс коагуляции.

При использовании сульфата алюминия не требуется дополнительного оборудования для приготовления реагента, так же благодаря своей товарной форме он удобен в транспортировке.

Оксихлорид алюминия (ОХА) Al₂(ОН)_nСl_6-n

В процессе коагуляции с использованием ОХА образуются мономерные, полимерные или аморфные агрегаты благодаря наличию поверхностной кислотной оболочки. Это повышает интенсификацию очистки стоков от взвесей и металлов. Высокая способность к полимеризации ускоряет образование хлопьев и их осаждение.

Преимущества:

оксихлорид алюминия работает в широком диапазоне рН и не снижает щелочность воды, что позволяет отказаться от щелочных реагентов;
не снижает своей эффективности при низких температурах;
незначительное остаточное содержание алюминия не требует дополнительной очистки;
небольшой расход коагулянта.

Алюминат натрия NaAlO₂

В сточных водах алюминат натрия снижает значения рН путем взаимодействия с молекулами воды и образованием тетрагидроксоалюмината натрия. Натриевая соль алюминиевой кислоты при гидролизе образует гидроксид натрия в достаточном количестве, поэтому нет необходимости в подщелачивании очищаемой жидкости.

Нерастворимый гидроксид алюминия выпадает в осадок.

Эффективным методом коагулирования является совместное использование алюмината натрия с сульфатом алюминия. Поливалентные катиона алюминия нейтрализуют отрицательно заряженные частицы загрязнений, а ионы алюминия воздействуют на частицы с положительным зарядом. Это позволяет снижать цветность сточной воды.

Алюминат натрия легко осаждает ионы магния, что позволяет использовать его для смягчения жесткой воды.

Хлорное железо FeCl₃· 6Н₂О

Процесс коагуляции основан на гидролизе хлорида железа с образованием малорастворимого гидроксида железа. При гидролизе захватываются частицы загрязнений, формирующие рыхлые хлопья. Хлопья имеют высокую сорбционную способность и включают в себя микроорганизмы растительного и животного происхождения, коллоидные частицы, ионы металлов.

При применении хлорного железа в качестве реагента ускоряется процесс осаждения шлама и облегчается его биохимическое разложение.

Хлорированный железный купорос Fe₂(SO₄)₃+ FeCl₃

Хлорированный железный купорос не дает отложений при низких температурах, создает равномерное осаждение хлопьев и эффективное осветление воды.

Сульфаты железа (II) и (III) Fe₂(S0₄)₃· 2Н₂О

Сульфаты железа работают в диапазоне рН 3,5–6,5 или 8,0–11,0 и при низких температурах. Но при введении в раствор необходима точная дозировка, иначе при избытке коагулянта повышается содержание катионов и соединений железа.

Для повышения эффективности коагуляции сульфат железа используют вместе с сульфатом алюминия, что повышает скорость отстаивания. Вводят коагулянты последовательно или предварительно смешивая.

Железный купорос FeSO₄·7Н₂О

При применении железного купороса необходимо создать условия значений рН 10,5 – 13,5, так как при рН менее 8 процесс коагуляции протекает медленно, происходит неполное осаждение гидроксида железа и снижается эффективность коагуляции. Поэтому перед введением коагулянта очищаемую воду известкуют или хлорируют. Это создает сложности при очистке стоков и повышает ее стоимость.

Подбор флокулянтов: с чего начать

В первую очередь, необходимо смоделировать условия реального применения препаратов в лаборатории, после чего провести пробное коагулирование сточных вод. Этот метод представляет собой обработку проб стоков в стаканах или цилиндрах химическими реагентами при идентичных условиях, соответствующих обычному режиму перемешивания.

Перемешивание выполняется с чередованием высокой скорости, позволяющей распределить материал по всему объему пробы, и низкой, обеспечивающей создание плотного осадка с необходимой склонностью к осаждению.

Совет! Перешивать воду рекомендуется при помощи стеклянной палочки или магнитной мешалки. Стандартный режим – 180 об/мин в течение 1 минуты, 50 об/мин – в последующие 10 минут, при этом должно происходить образование крупных хлопьев. При моделировании всегда необходимо учитывать условия реального производства.

Заключение

Очистка физико-химическими методами применяется практически всегда. В стоках часто концентрируются нерастворимые примеси, которые невозможно удалить на других этапах.

Очистные сооружения имеют скромные размеры, при этом процессы почти полностью автоматизированы.

Способы применяются самостоятельно или в комбинации с механической, химической и биологической очисткой. Эффективность процесса достигает 85-99%.

Самые распространенные технологии – коагуляция, флокуляция, флотация, адсорбция. Наиболее эффективные – мембранные и электрохимические. Методы подбираются предприятиями индивидуально, в зависимости от состава стоков и требований к результату обработки.

Коагулянт для очистки сточной воды: как выбрать + правила использования