Что это за вещество и какие виды бывают?
Флокулянты – специальные вещества полимерного состава, которые в результате тепловой, механической либо электролитической реакций способствуют выпадению мелких плавающих частиц в рыхлый хлопьевидный осадок.
Одним словом, загрязнения, которые делают воду мутной, при добавлении флокулянтов образуют соединения и твердыми взвесями опускаются на дно.
Данные скопления легко удаляются, после чего вода может быть использована как для бытовых, так и технических нужд.
Часто применяют для:
- очистки аквапарков,
- бассейнов,
- воды ТЭЦ,
- на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях.
Флокулянты поддаются следующей классификации:
- По составу: различают органические и неорганические.
- По способу получения: природного происхождения или синтетического производства.
- По агрегатному состоянию: есть порошки, гранулы, гели, жидкие эмульсии.
- По электрическому заряду: катионного, анионного и неионогенного типов.
К флокулянтам природного происхождения можно отнести дрожжи, крахмал, водорослевую крупку, картофельную мезгу. Неорганические – кремниевая кислота и диоксид кремния. Синтетического происхождения – полимер и производные акриламида.
Эффективность метода и его преимущества
Чтобы очистка воды была качественной не только на физическом уровне, но и помогла добиться эффективных результатов молекулярного состава, без применения флокулянтов не обойтись.
Данные вещества способствуют ускорению процесса фильтрации и при минимальных затратах позволяют справиться с загрязнениями больших масштабов. При их введении происходит отделение жидкой и твердой фазы.
Наибольшего эффекта стоит ждать в том случае, если флокулянты применять после коагулянтов.
Основные преимущества:
- Ускоряется процесс осаждения, благодаря чему вода становится прозрачной.
- Продлевает срок службы фильтрующих установок, убирая загрязнения крупной фракции.
- Уменьшает длительность очистки и позволяет сэкономить при значительных объемах.
- Нет необходимости создавать дополнительные очистные сооружения, что увеличивает производительность предприятия.
- После обработки pH воды не претерпевает значительных изменений. Все показатели остаются в норме.
- В составе очищенной воды концентрация растворенных металлов не повышается.
- Эффективность очистки увеличивается на 30%.
- Частично удаляются водоросли, вирусы и бактерии.
- Флокуляция может быть применима там, где альтернативные способы просто не работают.
- При соблюдении дозировки безопасно для здоровья.
Отличие от коагулянтов
Коагулянты, как и флокулянты, способствуют очищению воды от мелкодисперсного мусора, объединяя между собой загрязнения и осаждая их.
Цель применения очень похожа, однако механизм течения несколько отличается.
-
В основу коагуляционного процесса входит дестабилизация зарядов загрязняющих частиц. Коллоидная грязь, которая делает воду мутной, состоит из микроскопических отрицательно заряженных частиц.
Они настолько малы, что проходят через песчаный фильтр, а одноименный электрический заряд заставляет их постоянно находиться в движении.
Одинаковый заряд так же мешает им объединяться в группы. Введение коагулянтов приводит к потере заряда и устранению электростатического взаимодействия.
- Флокуляция образует более крупные соединения за счет полимерной связи. Происходит укрепление и увеличение объема фильтруемых веществ, которые можно потом без труда удалить со дна емкости.
Различие заключается не только в механизме течения, но и во временном периоде проведения химической реакции.
- Коагуляция проходит в течение 1-3 минут после тщательного перемешивания и при строгом соблюдении температуры в пределах 20-25 градусов.
- Флокуляция может длится 30-60 минут, требуя некоторого времени для отстаивания. Это объясняется длительной стадией формирования осадка.
Принцип действия
Частицы, находящиеся в воде во взвешенном состоянии, окружены водной пленкой с заряженными ионами.
Данная особенность не дает им контактировать между собой. Для нейтрализации заряда и скорейшего осаждения как раз и используются флокулянты.
Зная состав воды и сферу ее дальнейшего применения, выбирают положительно, отрицательно либо нейтрально заряженные реагенты.
Процесс флокуляции происходит в два этапа:
- Адсорбция действующего вещества на поверхности частиц.
- Формирование флокул (грязевых хлопьев).
Флокулянты обладают значительным молекулярным весом и имеют длинную полимерную структуру, за счет чего происходит образование своеобразных мостиков и разрушение водно-солевой оболочки.
Попадая в воду, способствуют склеиванию и объединению загрязняющих частиц. Соединения становятся более тяжелыми, плотными и начинают увеличиваться в размерах, давая возможность фильтрующим системам уловить их.
Флокулянты могут быть как массового, так и частичного действия. При необходимости провести осаждение только определенной группы веществ, применяется избирательная флокуляция. Востребован метод при необходимости разделить тонкие неорганические взвеси, а также для улучшения эффективности обогащения.
Основные группы
Чтобы процесс флокуляции прошел максимально эффективно, необходимо различать несколько основных групп действующих веществ. Все флокулянты делят по типу их заряда, что и определяет сферу их применения.
-
Анионный тип или положительно заряженный. Данная группа состоит из полимета акрилата натрия, чистого полиакрилата и других активных органических соединений.
Такие флокулянты притягивают противоположные по заряду загрязнения, формируя прочные водородные связи. Применяются для устранения фосфорных соединений, для ускорения процесса осаждения и нейтрализации неорганических веществ.
- Катионные флокулянты. Применяются для удаления положительно заряженных остатков органического происхождения. Это происходит за счет образования прочных молекулярных цепочек между анионами загрязняющих частиц и катионами полимера. Применяется для очистки вод промышленного назначения.
- Неионогенные флокулянты. Являются нейтрально заряженными, поэтому их действие основано на формировании водородных связей. Водород, который входит в состав молекулы полимера, взаимодействует с атомами азота, кислорода или другими органическими составляющими, образуя плотное соединение.
К длинному полимеру приклеиваются частицы коллоидного раствора. Нейтральные флокулянты имеют меньшую активность по сравнению с катионными и анионными, поэтому применяется для очистки слабозагрязненных вод.
Выбор того или иного флокулянта зависит от химического состава воды, который определяется путем лабораторного исследования.
Топ- 3 производителя средств для флокуляции
Ведущими компаниями, которые занимаются вопросами разработки оборудования и технологий получения современных флокулянтов, являются Франция, Япония, Великобритания, Южная Корея, Финляндия, СЩА и Германия. На рынке России представлены 3 основных лидера.
Besfloc (Бесфлок)
Флокулянт южнокорейского производства компании «KolonLifeScience, Inc». Выпускают полный спектр реагентов и имеют широкую популярность по всему миру.
Форма выпуска: эмульсии, гранулы, растворы и порошкообразные вещества.
Преимущественно используются в качестве доочистки после применения коагулянтов.
- Обладает большим молекулярным весом, что способствует преобразованию мелких частиц в объемные хлопья.
- Малый расход: 0,01-0,5 мг/л.
- Применяется в горнодобывающей, нефтехимической промышленностях, текстильной и бумажно-целлюлозной областях. Нередко используют для очистки коммунальных стоков.
- Благодаря уникальному составу, удалось снизить предварительный расход коагулянтов.
- Не наносят вреда для здоровья человека.
- Проходят все этапы лабораторных испытаний.
Zetag (Зетаг)
Флокулянт Zetag от швейцарской компании Ciba Specialty Chemicals. Применяется для ускорения процессов очистки воды от органических соединений и твердых взвесей.
Способствует выпадению твердой фазы в крупнофракционный осадок. Используют для подготовки воды из водоемов для употребления в коммунальном водопроводе.
- Реагент вводят при постоянном помешивании, иначе реакция будет не полноценной.
- Нужна минимизация турбулентности, иначе высока вероятность разрушения предварительно образовавшихся хлопьев.
- Увеличивает скорость оседания загрязняющих частиц.
- Расход составляет от 2 до 10 г/л.
Praestol (Праестол)
Флокулянт, созданный по совместной технологии России и Германии. На рынке появился в 1998 году и быстро занял свою нишу –коммунальное хозяйство.
Применяется для очистки и обеззараживания питьевой воды. Также встречается в сфере нефтехимической и химической промышленностях.
Ускоряет процесс очистки, способствует уплотнению осадка.- Снижает электрическую активность молекул воды, что способствует более эффективному объединению загрязняющих частиц.
- Флокулянт Праестол сертифицирован в России и соответствует всем гигиеническим нормам и правилам. Был рекомендован для применения в сфере питьевого водоснабжения.
- Выпускается в виде гранул на основе акриламида и разбавляется в воде для получения концентрации в 0,1%. Производитель рекомендует для лучшего хранения делать концентрированный раствор в 0,5%, а при необходимость доводить до рабочего состава.
- Раствор готовится при температуре воды в 15-20 градусов, отстаивается 60 минут и только потом готов к применению.
Недостатком порошкообразных и гелиевых флокулянтов является сложность их разбавления. Для этого необходимо соответствующее оборудование, которое сможет приготовить раствор необходимой концентрации. Поэтому правильным выбором будут водные растворы и эмульсии.
Заключение
Если очистные сооружения уже построены, однако их стало недостаточно для переработки необходимого количества воды, а денег на строительство нового капитального строения нет, то отличным выходом станет применение флокулянтов.
Данная технология позволит не только улучшить качество воды, но и сделает процесс очистки быстрым и эффективным. Это современный метод, который в совокупности с коагулянтами позволит полностью реконструировать систему фильтрации без лишних затрат и временных вложений.
(Пока оценок нет)
Загрузка...