Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое флокулянт

ФЛОКУЛЯНТЫ

Наиб. практич. значение имеет флокуляция в водной среде, вызванная высокомол. Ф.- полиэлектролитами или неионо-генными полимерами. При этом наиб. вероятна т. наз. адсорбционная флокуляция — соединение частиц в результате адсорбции отдельных сегментов макромол. цепи Ф. на разных частицах. Возможны также и др. механизмы: взаимод. между молекулами Ф., каждая из к-рых адсорбционно связана с одной частицей, неадсорбционная флокуляция, напр. вытес-нительная, протекающая по механизму гидрофобных взаимодействий.

Адсорбционная флокуляция происходит, как правило, при оптим. соотношении концентраций Ф. и частиц дисперсной фазы. На кинетику и полноту флокуляции, а также структуру и св-ва флокул влияют, с одной стороны, мол. масса, степень ионизации, конформация макромолекул Ф., с другой — знак и плотность поверхностных зарядов, размер и форма коллоидных частиц, хим. состав их пов-сти. Наиб. эффективна флокуляция при степени адсорбционного заполнения пов-сти частиц полимером ок. 0,5. Избыток Ф. может не только ухудшить флокуляцию, но вызвать обратный процесс — де-флокуляцию, или пептизацию.

В коллоидных системах с неоднородной по составу дисперсной фазой различают общую (неизбирательную) и селективную (избирательную) флокуляцию. В первом случае фло-кулы образуются совокупностью частиц разной природы, во втором — преим. частицами одного из компонентов дисперсной фазы. Селективность объясняется специфичностью взаимод. Ф. с частицами определенного типа. Усилить различие в св-вах пов-сти частиц разного рода и, тем самым, увеличить селективность действия Ф. можно путем введения в систему реагентов-модификаторов, напр. низкомол. электролитов или ПАВ. Флокуляция м. б. селективной также в том случае, если максимум флокулирующего действия в отношении частиц разл. типа соответствует разл. равновесным концентрациям Ф. в дисперсионной среде.

5021-4.jpg

Различают неорг. и орг. Ф. Из неорг. Ф. в пром-сти применяют лишь поликремниевую к-ту. Орг. Ф.- разл. син-тетич. или прир. гомо- и сополимеры гл. обр. линейного строения с мол. м. . По способности к элект-ролитич. диссоциации их делят на неионогенные и ионоген-ные (полиэлектролиты).

Среди синтетич. Ф. широко распространены полимеры и сополимеры акриламида, напр. техн. полиакриламид (ПАА), содержащий 3-8 мол. % карбоксилатных звеньев, образующихся в результате гидролиза амидных групп в процессе синтеза полимера. В пром-сти он обычно используется как неионогенный Ф. Хим. модифицирование ПАА позволяет получать на его основе Ф. разл. типов и назначения. Практич. значение имеет также высокомол. полиэтиленоксид — неионогенный Ф., часто применяемый в сочетании со стабилизаторами — антиоксидантами; в нек-рых случаях используют поливиниловый спирт.

Из анионных Ф. в пром-сти применяют: частично гидроли-зованный ПАА, содержащий в макромолекуле 20-40% карбоксилатных звеньев; продукты неполного щелочного (напр., реагенты гипан, К-4, К-6, К-9) или кислотного (напр., «Ока») гидролиза полиакрилонитрила с разл. соотношением нит-рильных, амидных и карбоксильных (или карбоксилатных) групп; гомо- и сополимеры акриловой (AK) и метакриловой (МАК) K-T [напр., «Комета» — полиметакриловая к-та, на 50-60% нейтрализованная щелочью, метас (метасол) — сополимер метакриламида и МАК (или Na-соли МАК) при эквимолярном соотношении сомономеров, метакрил M-14 BB (лакрис 20) — сополимер метилметакрилата и МАК (или ее смешанной соли) при молярном соотношении 1:4]. К анионным Ф. с карбоксильными (карбоксилатными) группами относятся также сополимеры малеиновой и фумаровой K-T. Практич. интерес представляют Ф. с сильнокислотными группами (напр., сульфогруппами) на основе полистирола (напр., BK-1), ПАА и др. полимеров.

Катионные Ф. особенно эффективны при обработке дисперсных систем с отрицательно заряженными частицами. Слабоосновные катионные Ф.- поливиниламин, полиэтилен-имин, поливинилпиридины и др., содержащие в молекуле первичные, вторичные и третичные атомы азота, сильноосновные — полиэлектролиты с четвертичными аммониевыми или пиридиниевыми группами (получают исчерпывающим алкилирование атомов N слабоосновных Ф. или полимеризацией соответствующих мономерных соединений). В качестве катионных Ф. могут быть использованы полимеры аминоал-киловых эфиров AK и МАК, винилпиридинов, диаллиламина, диаллилдиметиламмонийхлорида (напр., полиэлектролит ВПК-402), продукты алкилирования полидиметиламиноэтил-метакрилата и полидиэтиламиноэтилметакрилата (ВА-102, ВА-112), продукты последоват. хлорметилирования и амини-рования полистирола или поливинилтолуола (ВА-2, ВПК-01), модифицированный формальдегидом и вторичным амином (по р-ции Манниха) ПАА, содержащий в макромолекуле до 30 мол. % катионных звеньев (напр., КФ-4 и КФ-6, в к-рых помимо аминогрупп имеются амидные, карбоксильные и метоксильные группы).

Полиамфолитные Ф.- обычно продукты сополимеризации кислотного (AK, МАК, малеиновый ангидрид и др.) и основного (2-винилпиридин, диаллилдиметиламмонийхлорид и др.) мономеров. В ряде технол. процессов, напр. при флокуляции биол. суспензий, полиамфолитные Ф. имеют преимущества перед Ф. анионного и катионного типов.

Природные Ф. выделяют непосредственно из растений (напр., крахмал, полиальгинаты) или получают в результате хим. переработки растит. (эфиры целлюлозы, модифицир. крахмалы, лигносульфоновые и гуминовые к-ты) или животного (напр., хитозан из отходов переработки крабов, креветок, криля) сырья. К этой группе относятся также биофло-кулянты, изготовляемые методами биотехнологии в виде биомассы клеток микроорганизмов или продуктов их метаболизма; хим. основа таких Ф.- гликопротеины, гетерополи-сахариды и др.

Используют Ф. для очистки воды бытового и пром. назначения, обезвреживания сточных вод и жидких производств, отходов, при добыче и флотационном обогащении полезных ископаемых, концентрировании латексов (путем сливкоотде-ления), выделении микроорганизмов из культуральной жидкости, микробиол. произ-ве кормовых белков, инсектицидов, лек. препаратов, пищ. добавок и др. В зависимости от кол-ва и дисперсности флокулируемой фазы, целей и условий флокуляции, типа применяемого реагента рабочие концентрации Ф. изменяются в широких пределах. Напр., при подготовке воды для пром. и бытовых нужд Ф. используют в концентрациях 0,1-50 мг/дм 3 , а при очистке бурового раствора от шлама -0,1-1,5 г/дм 3 . Во мн. случаях для повышения эффективности действия Ф. их применяют в сочетании с неорг. коагулянтами.

Читайте так же:
Какой выбрать биотуалет для дачи: советы по выбору и обзор лучших моделей

Лит.: Нетреба BIL, Флокуляция минеральных суспензий, M., 1983; В е й ц е r Ю. И., Минц Д. М., Высокомолекулярные флокулянгы в процессах очистки природных и сточных вод, 2 изд., M., 1984; Запольскнй А. К., Баран А. А., Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды, Л., 1987; Баран А. А., Тесленко A.Я., Флокулянты в биотехнологии, Л., 1990.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под ред. И. Л. Кнунянца . 1988 .

Очистка воды с помощью флокулянтов: их применение, основные отличия и преимущества использования

Экологические проблемы окружающей среды с каждым годом ухудшают состояние питьевой воды. Стоки, природные осадки и промышленная деятельность делают воду непригодной не только для питья, но и для бытовых целей. Совершенствование методов очистки воды стало необходимостью.

На пике своей популярности находятся высокомолекулярные флокулянты, масштабы применения которых достигаются их малым расходом, высокой эффективностью и отсутствием коррозионного влияния на трубопровод. Рассмотрим основные виды флокулянтов: в чем их отличия, где применять и на какие бренды стоит обращать внимание.

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.

foto 6447-2

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.

Эффективность метода и его преимущества

foto 6447-3

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.

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.

foto 6447-4

    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.

  • 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.

foto 6447-5

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).

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.

foto 6447-6

    Анионный тип или положительно заряженный. Данная группа состоит из полимета акрилата натрия, чистого полиакрилата и других активных органических соединений.

Читайте так же:
Как обнаружить утечку газа и что предпринять

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)

foto 6447-7

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.

  1. Реагент вводят при постоянном помешивании, иначе реакция будет не полноценной.
  2. Нужна минимизация турбулентности, иначе высока вероятность разрушения предварительно образовавшихся хлопьев.
  3. Увеличивает скорость оседания загрязняющих частиц.
  4. 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.

foto 6447-9

  • 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.

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.

Очистка воды флокуляцией: что это такое

Очистка воды флокуляцией: что это такое

Перед очисткой воды флокуляцией следует изучить теоретическую часть процесса

В наше время стоит очень остро стоит вопрос о поддержании чистоты экологии. Ведь в процессе своей жизнедеятельности люди очень сильно загрязняют окружающую среду. Причем это происходит не только в ходе эксплуатации автотранспорта, различной техники и утилизации отходов, но и из-за слива стоков. Например, сточные воды загрязняют грунт, водоемы и подземные источники. Чтобы не допустить обострения этой проблемы, наши государства стараются всеми силами минимизировать воздействие на планету негативных факторов. Именно поэтому во многих странах, в том числе и у нас, запрещен слив стоков без предварительной очистки в грунт. Для очистки сливных вод существует достаточно много способов. Одним из них является флокуляция. Что это за процесс и чем он отличается от всем известной коагуляции – читайте далее.

Что такое флокуляция для очистки сточных вод

Флокуляция – это процесс, который применяется для очистки воды. Он позволяет сформировать тонко дисперсионные и коллоидноустойчивые вещества в хлопья.

Флокуляцией называют процесс, благодаря которому сталкиваются между собой крупные частицы. Благодаря этому образуются крупные хлопья, которые легко удаляются фильтрацией и отстаиванием.

Сама по себе флокуляция не используется, так как она не удаляет вредные вещества, а лишь образует из них хлопья. Однако она позволяет повысить качество очищения воды с помощью таких простых процессов, как фильтрация и отстаивание.

Хлопьеобразование частиц происходит под воздействием таких реагентов, как флокуцлянты. Они благодаря своей сетчатой структуре приводят к слипанию коллоидных частиц. Собственно, это процесс и называется флокуляцией.

Очистка воды флокуляцией: что это такое

Флокуляция позволяет сделать сточные воды безопасными для окружающей среды

Такой процесс происходит в два этапа. Давайте рассмотрим их подробнее.

Этапы флокуляция:

  1. Сначала мы рассмотрим первый этап, который называется первичной абсорбцией. На этом этапе каждая молекула прикрепляется несколькими сегментами к единственной частице.
  2. Далее происходит вторичная абсорбция. Именно на этом этапе происходит образование хлопьев. На нем свободные сегменты молекул прикрепляются сегментами к другим частицам.

Такой процесс выглядит достаточно сложно, но на самом деле это не так. При воздействии особых соединений, такая процедура происходит сама по себе.

Когда используется сточных вод флокуляцией

Процесс флокуляции – это отличный способ для очистки сточных вод. Причем, он позволяет произвести обработку как бытовых, так и промышленных стоков. Причем с такой ступенью очистки жидкость становится настолько чистой, что абсолютно не вредит окружающей среде.

Раньше такой метод очистки воды, как флокуляция, применяли и для обработки жидкости, поступающей в водопровод. Однако в наше время изобретены более природные способы обработки питьевой воды. По

Этому флокуляция используется преимущественно для водоподготовки стоков.

Читайте так же:
Специальные бактерии для выгребных ям

Флокулятор – это система, которая как раз и позволяет производить описанную нами очистку. Для этого в стоки добавляются специальные реагенты, благодаря которым и становится возможен подобный процесс.

Очистка воды флокуляцией: что это такое

После очистки сточные воды следует сдать на анализ

Когда оптимально использование флокуляции для водоподготовки:

  1. Если в сточных водах есть твердые суспендированные частицы, то флокуляция придется как нельзя кстати. Ведь она лучше всего справится с этой проблемой.
  2. В некоторых отстойниках присутствует биохимическая потребность в кислороде. Процесс флокуляции поможет насытить стоки этим газом.
  3. Также их можно использовать в комплексе с резервуарами, совершающие обработку воды активным илом. Благодаря этому вода очистится более тщательно.
  4. Можно использовать данный процесс и как предварительный метод очистки, перед отстаиванием и фильтрацией.

Флокуляция в любом случае используется в комплексе с другими процессами. Например, наличие этого метода всегда предполагает использование отстаивания и фильтрации. Только в комплексе можно достичь максимальной чистоты воды. Таким образом, образовавшиеся в результате воздействия флокулянтов хлопья за определенное время оседают на дно, после чего пропускаются через мелкоячеистый фильт.

Список флокулянтов для очистки сточных вод

Как мы уже говорили, флокуляция происходит за счет воздействия специальных веществ. Они могут быть разных видов. Давайте посмотрим, каких.

Флокулянты:

  1. Существуют природные флокулянты. К ним относится целлюлоза и крахмал. Также в этот список входят все их производные.
  2. Также существуют синтетические флокулянты, они менее безобидны, но более эффективны. К ним относятся полиамиды, полиакрилы, полиамины, а также полиэтилен и его производные.

Эти вещества обычно представляют собой гранулы или порошок. Однако можно встретить их и в виде раствора.

Очистка флокуляцией получило свое название от слова флоккулы. Оно обозначает хлопья, в которые и превращаются вещества, находящиеся в стоках. Стоит отметить, что при этом процессе образуются именно макрохлопья.

Флокулянты воздействуют на вещество таким образом, что сначала они нейтрализуют их заряд, затем происходит их химическое взаимодействие, в ходе которого образуются молекулярные мостики. Выделяют три вида флокулянтов.

Разновидности флокулянтов:

  1. Анионо-активный флокулянт обладает зарядом положительного типа. За счет этого он притягивает к себе вещества с отрицательным зарядом. Этот реагент позволяет высаживать в осадок катионов металла.
  2. Флокулянт катионного типа обладает отрицательным зарядом. Поэтому он притягивает к себе положительно заряженные частицы. Такие реагенты в основном используют для очистки промышленных вод. Они связывают молекулы химических веществ в длинные цепочки.
  3. Флокулянты неоионогенного типа не имеют какого-либо определенного заряда. Они связывают молекулы с помощью водородных мостиков. Такой вид реагентов используется для очистки вод от нефтяных загрязнений.

Выбирается флокулянт в зависимости от типа загрязнения воды. Кроме того, очень важно учитывать тип применяемого до этого коагулянта.

Стоит заметить, что флокуляция позволяет очистить воду с очень сильными загрязнениями. Поэтому этот процесс относят к наиболее эффективным способам очистки воды.

В чем отличия между коагуляцией и флокуляцией

Флокуляция связывает с собой микрохлопья, придавая им плотность большую чем у воды, что делает возможным их оседание. Поэтому для очистки такого типа используется флокуляционно-коагуляционная установка.

Очистка воды флокуляцией: что это такое

Без соответствующей квалификации очисткой воды заниматься не рекомендуется

Разница между процессом коагуляции и флокуляции:

  1. Коагуляция связывает вещества в микрохлопья. Специальный коагулянт взаимодействует на молекулы таким образом, что они перестают отталкиваться друг от друга, приобретая способность притягиваться.
  2. Такое взаимодействие, как флокуляция связывает вещества в макрохлопья, которые превышают плотность воды и осаживаются при отстаивании. Такой процесс работает с производными коагуляции.

Несмотря на различия коагуляции и флокуляции, эти процессы взаимодействуют друг с другом. Флокуляция работает с производными коагуляции.

Флокуляция – это отличный способ очистки, для очень грязных сточных вод. Он позволяет устранить из жидкости тяжелые металлы, нефтепродукты и другие опасные вещества. Поэтому его активно используют в промышленности.

Флокулянты: общее описание, виды, применение

pagetitle

Реагенты флокулянты – это синтетические высокомолекулярные полимерные соединения, которые способствуют выпадению мелких загрязняющих частиц в хлопьевидный рыхлый осадок путем механической, тепловой либо электролитической реакций.

Данные материалы отличаются сильным сродством к твердым поверхностям. Благодаря своей химической структуре они помогают адсорбировать нежелательные примеси, вызывающие мутность жидкости.

В результате использования флокулянтов частицы, связанные в хлопья, оседают на дно и в процессе фильтрации извлекаются. Обработанная таким образом вода может применяться в бытовых и технических целях.

Классификация

Полимеры для очистки воды классифицируются по различным признакам. В частности, выделяют следующие классификации:

  • По способу получения (природные, синтетические);
  • По составу/происхождению (неорганические, органические);
  • По электрическому заряду (катионные, неиногенные, анионные флокулянты);
  • По агрегатному состоянию (гранулы, порошки, гели, жидкие эмульсии).

Флокулянты для очистки воды: преимущества метода

Эти полимеры позволяют ускорить фильтровальный процесс, обеспечивают удаление примесей больших масштабов при минимальных затратах. Их принцип действия основан на разделении жидкой и твердой фазы. Для максимального эффекта следует применять такие реагенты после коагулянтов.

Читайте так же:
Как устроить септик из покрышек своими руками: пошаговая инструкция

К основным достоинствам использования растворов флокулянтов для очистки воды относят следующие факторы:

  • ускорение процесса осаждения, придание жидкости прозрачности;
  • сокращение продолжительности процедуры фильтрации, что позволяет снизить затраты при значительных объемах;
  • продление эксплуатационного срока фильтрующих систем за счет удаления крупных загрязнений;
  • отсутствие влияния на показатель pH обрабатываемой субстанции;
  • частичное удаление вирусов, бактерий, водорослей;
  • повышение эффективности процедуры на 30% по сравнению с аналогичными методами.

Продукция также не требует подключения дополнительных очистных установок, что позволяет увеличить производительность предприятия. Может применяться там, где другие способы не работают. Не повышает концентрацию растворенных металлов, при соблюдении рекомендованных дозировок безопасна для здоровья.

Отличия от коагулянтов

Коагулянты способствуют удалению мелкодисперсного мусора, объединяя его частицы между собой и впоследствии осаждая их. Но они имеют немного другой механизм действия: в его основе лежит дестабилизация зарядов загрязняющих веществ и устранение электростатического взаимодействия.

Процесс флокуляции протекает за счет создания полимерной связи. В результате фильтруемые частички укрепляются и значительно увеличиваются в объеме, а затем с легкостью удаляются со дна емкости.

Время воздействия данных реагентов тоже различается: коагуляция проходит в течение 1-3 минут при температуре 20-25°C после тщательного перемешивания, флокуляция – от 30 до 60 минут, так как требует большего времени для отстаивания. Это обусловлено продолжительной стадией формирования осадка.

Принцип действия флокулянтов

В соответствии с составом обрабатываемой субстанции и сферой ее применения выбирают отрицательно, положительно или нейтрально заряженные продукты. При этом сам процесс флокуляции осуществляется в две стадии:

  • адсорбция на поверхности частиц действующего вещества;
  • формирование грязевых хлопьев («флоккул»).

При попадании в воду полимеры помогают объединению и склеиванию загрязнений. Хлопья становятся более плотными, тяжелыми, увеличиваются в размерах, позволяя фильтрационным системам легко уловить их. При необходимости осаждения определенной группы соединений может быть применена избирательная флокуляция. Этот метод востребован для разделения тонких органических взвесей, повышения эффективности обогащения.

Основные типы

Как уже было указано в классификации, одной из главных характеристик флокулянтов является электрический заряд. В зависимости от него, полимерные соединения делятся на катионные, анионные и неионогенные.

К катионным флокулянтам относятся материалы, предназначенные для удаления положительно заряженных органических взвесей. Это обусловлено образованием прочных молекулярных цепочек между анионами загрязняющих частиц и катионами полимера. Рекомендуется для фильтрации жидкости промышленного назначения.

Анионная группа – это чистый полиакрилат, полиметакрилат натрия и прочие активные органические соединения. Они притягивают вещества, противоположные по заряду, формируя водородные связи. Используются для устранения фосфорных и других неорганических соединений, ускорения процедуры осаждения.

К неионогенным относят нейтрально заряженные реагенты, действие которых основано на формировании водородных связей. Водород в их составе реагирует с атомами кислорода, азота и прочими органическими составляющими, образуя плотное соединение. Имеют меньшую активность, поэтому применяются для очищения слабозагрязненных субстанций.

Применение флокулянтов

Полимерные соединения используются для физико-химической очистки промышленных, коммунальных стоков (обезвоживания осадка, водоочистки, водоподготовки), в химической отрасли при производстве магния, фосфорной кислоты, двуокиси титана, гидрофосфата кальция, при электролизе солей и пр.

Также продукция нашла применение в следующих сферах:

  • горно-обогатительной индустрии (при обработке хвостов флотации, сгущении концентратов: меди, железа, цинка, алюминия, золота, урана, бокситов, очищении стоков для предотвращения загрязнения окружающей среды, обеспечения замкнутого цикла водооборота);
  • целлюлозно-бумажной промышленности (для улучшения проклейки, дренажа, удержания наполнителей, волокон в бумажной массе, обеспечения замкнутого цикла воды);
  • нефтедобыче (при увеличении нефтеотдачи полимерными гелями, редкосшитыми полимерными системами, снижении гидравлических сопротивлений в трубопроводах, регулировании стабильности, реологических свойств, водоотдачи буровых растворов на водной основе, укреплении стенок скважин, полимерном заводнении);
  • сельском хозяйстве (в системах для гидропоники, для удержания влаги в почве, образования корки на поверхности грунта, улучшения его структуры, снижения формирования тумана при искусственном орошении).

Продукция может использоваться и в других отраслях промышленности, в зависимости от выбранного производителя.

Основные производители

Главными производителями флокулянтов являются такие страны, как Япония, Франция, Великобритания, Финляндия, Южная Корея, США, Германия. В России представлена следующая продукция зарубежного производства: Besfloc (Бесфлок), Zetag (Зетаг), Praestol (Праестол) и другие марки. Рассмотрим подробнее тройку лидеров.

Besfloc (Бесфлок) – материалы производства южнокорейской компании Kolon Life Science, Inc. Они выпускаются в форме эмульсий, порошков, гранул, растворов. Применяются, главным образом, для доочистки после использования коагулянтов в нефтехимической, горнодобывающей, текстильной, целлюлозно-бумажной отраслях промышленности, при фильтрации коммунальных стоков.

Zetag (Зетаг) – полимеры от швейцарской фирмы Ciba Specialty Chemicals. Предназначены для ускорения процедуры устранения твердых взвесей, органических примесей. Обеспечивают выпадение твердой фазы в крупнофракционный осадок. Нашли применение при подготовке жидкости из водоемов для использования в коммунальном водопроводе.

Praestol (Праестол) – полимерные соединения, разработанные по совместной технологии Германии и России. Способствуют ускорению процесса фильтрации, уплотнению осадка. Уменьшают электрическую активность жидкости, обеспечивая более эффективное объединение загрязняющих частиц. Используются для очищения, дезинфекции жидкости питьевого назначения. Наиболее востребованы в коммунальном хозяйстве, химической, нефтехимической индустриях.

Выводы

Флокулянты – эффективные и практически безвредные реагенты для очистки воды. Они помогают быстро сформировать из загрязнений хлопья, легко удаляемые фильтрами. В сочетании с коагулянтами позволяют полностью реконструировать фильтрующую систему без временных вложений и лишних затрат.

Читайте так же:
Как сделать циклон для пылесоса своими руками: устройство + подробный инструктаж по сборке

Очистка воды при помощи флокулянтов

Для очистки больших объемов питьевой воды из открытых водоемов (сильно загрязненной) при водоканалах существуют фильтровальные станции.

На этих объектах на промышленном профессиональном оборудовании работники доводят состав воды до требований существующих нормативных документов.

На начальных этапах проведения очистки воды выполняется извлечение из коллоидной суспензии (каковой является вода из водозабора) твердых и расчиненных остатков органических и химических соединений.

Этот этап очистки состоит из нескольких стадий:

  1. Стадия коагуляции (образование микрохлопьев остатков загрязнений).
  2. Стадия флокуляции с образованием макрохлопьев. На этой стадии используется флокулянт для очистки воды.
  3. Выпадение и извлечение осадка.

Рассмотрим стадию флокуляции.

Что такое флокулянты?

Название этого реагента для очистки воды происходит от слова «флокулы», что означает хлопья. Именно образование макрохлопьев из взвешенных в заборной воде частиц является основной функцией флокулянтов.

Сначала коллоидные частицы связываются в хлопья коагулянтом, а флокулянт производит агломерирование этих малозаметных хлопьев в большие образования с достаточным для осаждения весом. Загрязнения в виде осадка легче фильтровать и удалять из очистных сооружений.

Флокуляция сточных вод

Флокуляция сточных вод

Большей частью, флокулянты представляют собой высокомолекулярные электролиты природного или синтетического происхождения. К природным флокулянтам относятся высшие полисахариды:

  • целлюлоза;
  • крахмал;
  • их производные.

Синтетическим флокулянтом является:

  • полиэтилен и производные полиэтилена;
  • полиакрилы;
  • полиамиды;
  • полиамины.

flokulyant zhidky

Очистка воды при помощи флокулянтов

Алгоритм флокулирующего процесса следующий: нейтрализация заряда микрохлопьев; химическое взаимодействие с микрохлопьями; связывание отдельных частиц полимерными мостиками. Подразделяются флокулянты в основном на два вида:

  1. Анионные.
  2. Катионные.

Существуют на практике и неионные химикаты, но их применение ограничено.

Название химикатов связано с электродами электро-химического процесса: А – анод с положительным потенциалом; К – катод с отрицательным потенциалом. Использование анионитов и катионитов позволяет отказаться от дорогостоящего электротехнического оборудования и, в некотором смысле, сделать процесс более безопастным.

Флокулянт анионный

Анионо-активный флокулянт, притягивающий к себе загрязнения с отрицательным зарядом. Основой для изготовления флокулянта анионного служат сополимеры акриламида. Это может быть акриловая кислота со стабилизирующими добавками.

К анионным флокулянтам относится, например, продукциякомпании ЭнвироХЕМИ :

  • Envifloc 1100;
  • Envifloc 5110;
  • Envifloc 5100.

«Специализацией» этих химикатов является связывание в осадок катионов металлов.

Конкретная марка реагента выбирается по результатам химического анализа неочищенной воды и применяемого в технологическом процессе очистки коагулянта. Еще раз следует отметить, что применение флокулянтов наиболее эффективно при очень сильных загрязнениях воды.

Флокулянт катионный

Эти флокулянты очищают воду от осадка с положительными ионами на поверхности благодаря хемосорбции. Свои отрицательным зарядом они нейтрализуют положительный заряд и связывают загрязнения в длинные молекулярные цепочки. Примером таких химикатов могут быть:

  • Envifloc 5215;
  • Envifloc 5700;
  • Envifloc 5644.

Катионные флокулянты решают вопрос очистки воды от многих промышленных загрязнений. Химики-технологи фильтровальных станций хорошо осведомлены о составе и количестве загрязнений в воде из водозабора, знают применяемую технологию коагуляции, поэтому только они могут сделать окончательный выбор марки реагента для флокуляции.

Не лишним будет проконсультироваться с производителем или дистрибутором препарата.

Флокулянт неионогенный

В отличие от флокулянтов с предварительным зарядом, эти реагенты не несут ионов с определенным зарядом. Их действие связано с образованием водородных мостиков, которыми реагенты связывают в макрохлопья загрязнения в воле.

Как пример, можно привести неионогенные флокулянты BESFLOC.

besfloc

В отличие от ионогенных (катионных, анионных), флокулянты этой группы менее эффективны. Особенно эта разница заметна при очистке маломутных вод.

Эффективность данного метода очистки воды

Этот метод очистки «работает» только после применения коагулянтов. Он позволяет в значительной степени интенсифицировать процесс на фильтровальной станции с минимальными затратами.

Очистка вод с применением флокулянтов эффективна при больших объемах очищаемой воды и ее сильном загрязнении. Применение их в таких случаях позволяет:

  1. Исключить перенос загрязняющих частиц на следующую стадию очистки.
  2. Значительно ускорить этап осаждения загрязнений.
  3. Значительно уменьшить расходы, связанные с длительностью процесса очистки и удалением осадка.
  4. Отказаться от дополнительных капитальных затрат для увеличения производительности очистных сооружений.
  5. Увеличит время службы механических фильтров на следующих этапах очистки.

Априори принимаем при оценке эффективности, что фильтровальная станция уже имеет налаженный поэтапный процесс очистки и необходимое оборудование для удаления осадка и фильтрации воды на конечных стадиях. Только в таком случае применение флокулянтов эффективно, сам по себе метод не работает.

Если уже существующие очистные сооружения требуют увеличения количества очищенной воды, но средств на капитальные затраты нет, достаточно добавить в технологию очистки флокулянты. Коагулянты и механические фильтры, обычно, на фильтровальных станциях уже присутствуют и необходимо понести затраты только для приобретения порошка или эмульсии флокулянта.

Выбор конкретной марки реагента и его количества будет зависеть от состава загрязнений в заборной воде и определяются они химиками фильтровальной станции после консультации с продавцами.

Применение флокулянтов – самый эффективный метод реконструкции фильтровальной станции без больших затрат.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию