Разновидности и применение коагулянтов для очистки воды. Коагулянты для очистки воды
Коагулянты для очистки питьевой и сточной воды
СодержаниеСуществуют разные способы очищать жидкости. Касается это очищения как питьевой или бытовой воды, так и промышленных сточных вод.
Железосодержащий коагулянт в мешках
Простейший способ очистки – это использование фильтров. Фильтры отсеивают все вредные вещества и делают воду чище. В отфильтрованном виде она пригодна для употребления и безопасна для человека.
Однако есть еще один метод очистки воды, который называют коагуляцией, а в работе с ним используют коагулянты.
Назначение коагуляции
Коагуляцией называют специальный метод очистки питьевой и сточной воды. Сами коагулянты – это вещества, которые имеют интересные особенности и способны на химическую реакцию.
Если посмотреть на их молекулярную форму, то можно понять, что все они имеют положительный заряд. В то время как большинство загрязнений в воде имеют отрицательный заряд.
Наличие двух отрицательных зарядов в атомах грязных частиц не дает им соединяться вместе. Именно поэтому грязная вода, в большинстве случаев, просто становится мутной.
Причем очистка ее с помощью стандартных фильтров ничего не даст, так как вы отфильтруете только максимально крупные загрязнения. А их в обычной питьевой воде не так уж и много.
Главные же проблемы, например, присутствие возбудителей болезней, микробов и избыток других микроорганизмов, решить таким способом не удастся.
В итоге получается, что питьевой эта вода после фильтрации не становится. Она просто немного очищается. Но достаточно ли простого очищения от крупных примесей? В большинстве случаев нет.
Проблема усугубляется, когда необходимо обеспечить очистку не питьевой воды, а сточных вод. Сточные воды, как вы все наверняка знаете, тоже проходят циклы фильтрации, так как это намного экономнее и эффективнее, чем сливать стоки и набирать воду по новой. Да и экология от таких действий страдает не в пример меньше.
Однако в сточных водах процент загрязнения намного больше. А значит, и очищать их нужно намного тщательнее.
Склад коагулянтов на промышленном предприятии
Именно для таких целей и пользуются коагуляцией. Коагулянты, за счет своего положительного заряда атомов и особенной структуры, провоцируют образование устойчивых связей между микробами и мелкими частицами в воде.
При попадании в жидкость достаточного количества коагулянта, она начинает сначала немного мутнеть, а затем на дне образовывается белый осадок.
Используют коагулянты преимущественно для очистки сточных вод. Хотя, существуют и бытовые вещества, которые с успехом применяют для дезинфекции питьевой воды.к меню ↑
Принцип работы коагулянтов
Как мы уже говорили выше, положительный заряд коагулянтов способствует их принципу работы.
При попадании в загрязненную жидкость это вещество начинает активно подтягивать к себе все вредоносные микроорганизмы и другие подобные вещества. Каждая молекула коагулянта способна притянуть к себе несколько молекул других веществ.
Именно поэтому важно точно дозировать его количество. Главное, чтобы вы не использовали слишком мало коагулянта, так как тогда реакция будет протекать вяло. Осадок выпадет медленно и не в тех количествах, в которых должен. А это уже приведет к тому, что жидкость не очистится от вредных примесей должным образом.
После притягивания, молекулы коагулянта вступают в реакцию и превращаются в особенное соединение.
После реакции они становятся похожи на белые хлопья. Эти хлопья выпадают в осадок на дно емкости с жидкостью. От человека затем требуется только убрать осадок посредством любого типа фильтрации.
В крайних случаях пользуются даже методом, который используется при самодельном обезжелезивании жидкости, когда из емкости просто сливают верхние слои, оставляя на дне железные отложения.
Промышленные очистительные установки работающие методом коагуляции
После этого воду еще можно умягчить или дополнительно отфильтровать, но главная работа будет сделана. Некоторые коагулянты способны на обезжелезивание питьевой воды. Другие могут понижать или повышать ее уровень pH. Все это надо учитывать.
Эти вещества работают при температуре жидкости от 10 до 40 градусов по Цельсию. В горячей воде реакция протекает не в пример хуже, но здесь все зависит от конкретного вещества.
Избыточное давление в емкости тоже нежелательно. Что же до состава и степени загрязненности жидкости, то по этим характеристиками коагулянты считаются лучшим решением, когда необходима полная и сравнительно быстрая очистка воды.
Аналогичное качество может обеспечить разве что установка обратного осмоса или система полной фильтрации. Но в промышленных предприятиях такими способами пользоваться нерентабельно. Особенно если речь идет об очистке сточных вод.
Существует также метод, который называют электрокоагуляцией. В работе таким способом необходим электрокоагулятор для очистки сточных вод. Это специальный прибор, который провоцирует очистку жидкости с помощью влияния на нее зарядов электричества.
Однако схема его работы имеет множество недостатков, да и само устройство нельзя назвать очень практичным и компактным. А потому широкое применение он получил только в отдельных направлениях промышленности.
Теперь рассмотрим основные плюсы и минусы использования коагулянтов для очистки воды.
Основные плюсы:
- Эффективность;
- Возможность проделывать реакцию в любых условиях;
- Сравнительная дешевизна;
- Качество очистки;
- Практичность;
- Доступность.
Основные минусы:
- Нужно соблюдать четкую дозировку;
- После обработки жидкость необходимо отфильтровать;
- Наладить процесс постоянной коагуляции своими руками очень сложно.
Эффект от использования коагулянтов для воды
к меню ↑
Виды коагулянтов для очистки воды
Существует несколько разновидностей коагулянтов. Перечислять все эти вещества и их формулы мы сейчас не будем, так как на это может уйти огромное количество времени. Однако несколько самых популярных групп назвать все-таки стоит.
Коагулянты бывают:
- Органическими;
- Неорганическими.
Органические вещества – это специально выведенные полимеры или другие подобные элементы, которые способствуют очистке жидкости методом коагуляции. Неорганические же, как можно понять из названия, относятся к синтетике и минеральным элементам.
Если же говорить о составах, что чаще всего применяются в быту и промышленности, то они друг от друга мало чем отличаются.
В большинстве случаев пользуются коагулянтами на основе алюминия или железа. Железо применяется для грубой очистки сточных вод и отходов промышленных предприятий. Оно доступно, эффективно и выполняет свою работу качественно.
Читайте также: зачем нужны фильтры грубой очистки воды?
Самыми популярными из железных составов считаются:
- Сульфат железа;
- Хлорное железо.
Неочищенный сульфат алюминия для промышленного применения
Первый образец используется для очистки сточных вод из канализации, а вторым хорошо выводится запах сероводорода и крупные частицы загрязнений.
Из алюминиевых коагулянтов отметить стоит:
- Сульфат алюминия;
- Гидроксохлорид алюминия;
- Гидроксохлоросульфат алюминия (ГСХА)
Первая разновидность встречается чаще всего и используется для очистки питьевой воды. Второй и трети коагулянт больше применим для работы со сточными водами, природными отложениями и т.д.к меню ↑
Советы по выбору коагулянта для очистки воды
Совершить выбор коагулянта надо очень осторожно, так как вещество это хоть и безопасное для человека, но довольно узкоспециализированное.
Как и в работе с любыми другими фильтровальными веществам и установками, мы рекомендуем вам обратиться к современной науке. А именно, отдать воду на анализ. После основательных анализов в лаборатории вы будете точно знать, какие проблемы есть в вашем случае и что конкретно нужно предпринимать.
Тогда и подобрать подходящий коагулянт будет намного проще.
Стоит понимать, что коагулянты – это вещи довольно специфические. В одних случаях они отторгают друг друга или определенные элементы в воде, в других же усиливают свое действие или комбинируют его по определенным принципам.
Так, использование простейшего коагулянта из железа и сульфата алюминия позволяет не только быстрее очистить воду, но и существенно умягчить или обезжелезить ее.
Очищенный и измельченный сульфат алюминия для бытового употребления
Однако здесь нужно не переусердствовать, так как слишком сильно разбавленная питьевая вода тоже не очень полезна, если не сказать вредна. Ведь с ней вы не будете получать всех тех необходимых минералов и полезных веществ, что существуют в необработанной жидкости.
Что же до конкретного применения коагулянтов, то тут советовать что-то излишне. В промышленности этим способом очистки пользуются практически везде. Но там процессы коагуляции можно без особых проблем наладить и поставить на поток.
В быту же придется покупать специальные установки, которые стоят не так дешево. Альтернативой им могут стать отдельные коагулянты бытового типа, что продаются в небольших емкостях.
Их достаточно просто добавить в воду, а затем отфильтровать выпавший осадок. Но, как вы сами понимаете, действовать так постоянно вам вряд ли будет удобно. Ведь этот способ очистки слишком трудоемок и отнимает много времени.
Если выбираете между неорганическими и органическими составами, то предпочтение лучше отдавать второму варианту.
Органика имеет несколько интересных преимуществ, которые никак нельзя игнорировать.
В первую очередь она намного эффективнее. Органические коагулянты действуют быстрее и для получения оптимального результата их нужно меньше. Также органика хорошо борется с хлором и избавляет воду от неприятных запахов. Например, от сероводорода, который часто сопутствует ожелезненной жидкости.
При этом она не изменяют показатель pH в воде и способна взаимодействовать с водорослями.
После применения органические коагулянты существенно уменьшаются в своих размерах. Это приводит к выпадению меньшего количества осадка, который намного проще отфильтровать. Но, при этом, эффективность очистки воды не падает. То есть качественное уменьшение количества осадка никак не сказывается на качестве очистки самой жидкости.
Неорганические коагулянты лучше взаимодействуют с водой. Они умягчают ее, избавляют от избыточного количества солей, железа и грубых примесей. Но здесь нужно учесть один серьезный нюанс. Неорганические составы нуждаются в чрезвычайно точном измерении.
Только так их можно использовать в полной мере. Если с точной дозировкой вы не угадаете (а в бытовых условиях это сделать очень сложно), то эффективность очистки существенно уменьшится.
Именно поэтому неорганические вещества так часто применяются в промышленности, но практически не встречаются в быту.
Впрочем, современные производители уже решили эту проблему, путем продажи минеральных коагулянтов в упаковках с дозаторами и подробной инструкцией.к меню ↑
Действие коагулянта для очистки воды (видео)
Главная страница » Очистка водыbyreniepro.ru
Коагулянт для очистки природной воды
Сообщение:
Здравствуйте. Я зав. Лабораторией Пивоваренного завода, меня интересует коагулянт для очистки природной воды. Мы используем воду со скважины и имеем приличное содержание взвешенных частиц, и подыскиваем коагулянт для пищевой промышленности.
Для нас важно максимально убрать взвешенные частицы, осадив их, надеюсь вы нам что-нибудь посоветуете... Заранее спасибо.
Ответ:
Коагуляция, т.е. - процесс укрупнения коллоидных и диспергированных частиц, происходящий вследствие их слипания применяется при осветлении природных вод поверхностных источников. Коагулирование (коагуляция) завершается образованием видимых невооруженным глазом хлопьев и выпадением их в осадок при отстаивании. В результате коагуляции вода становится прозрачнее, обесцвечивается.
Если при осветлении и коагуляции поверхностных вод требуется одновременно снизить их щелочность и солесодержание, эти процессы совмещают с известкованием в осветлителях. Физико-химический процесс коагуляции сложен, и нет стехиометрических отношений между дозируемым коагулянтом и количеством растворенных коллоидных веществ. Образующиеся хлопья коагулянта адсорбируют на своей поверхности коллоидные вещества, выделяясь при этом в виде осадка.
Для осуществления процесса коагуляции применяются следующие реагенты (коагулянты): сернокислый алюминий (глинозем) Аl(SO4)3·18Н2О, сернокислое железо (железный купорос) FeSO4·7Н2О, хлорное железо FeCl3·6h3O.
Химические реакции взаимодействия коагулянтов с водой выглядят следующим образом:
Образующиеся бикарбонаты алюминия и железа неустойчивы и разлагаются с образованием хлопьев гидроокисей:
Для образования хлопьев из двухвалентного сернокислого железа требуется более продолжительное время и наличие растворенного в воде кислорода.
Если карбонатная жесткость исходной воды не велика, реакция коагуляции не происходит. В этом случае производят подщелачивание обрабатываемой воды известью или едким натром:
Наибольшее распространение при коагуляции получил сернокислый алюминий, однако его применение ограничивается величиной рН обрабатываемой воды 6,5—7,5. В более щелочной среде вследствие амфотерных свойств алюминия образуется легко растворимый алюминат натрия. Поэтому при известковании в качестве коагулянта применяют сернокислое или хлорное железо, допускающее колебания величины рН в пределах 4—10.
При проведении в осветлителях только процесса коагуляции рекомендуется добавление флокулянтов (например, полиакриламида), способствующих укрупнению осадка и ускорению слипания осаждаемых коллоидных и взвешенных частиц.
Температуру обрабатываемой воды в схемах с коагуляцией принимают в пределах 20—25°С (из соображений устранения «потения» оборудования). При совмещении процесса коагуляции с известкованием рекомендуется осуществлять подогрев воды до 30—40°C.
При коагуляции особенно важна стабильность подогрева обрабатываемой воды. Температура воды должна поддерживаться автоматически с точностью до ± 1°С.
Дозы коагулянта и других вспомогательных реагентов должны устанавливаться экспериментально для каждого водоисточника в различные периоды года. Они устанавливаются путем опытного (пробного) коагулирования исходной воды в производственной лаборатории. Необходимое количество коагулянта зависит от ряда факторов: солевого состава воды, величины ее рН, количества и характера взвешенных веществ в ней, температуры, химических свойств коагулянта и температурных условий проведения процесса. Оптимальная доза коагулянта вызывает образование крупных, быстро оседающих хлопьев, и не дает опалесценции воды.
Ориентировочную дозу коагулянта можно определить в соответствии со СНиП 2.02.02-84 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения" по формуле, а также по методикам, изложенным в "Инструкции по нормированию расхода воды на хозяйственно-бытовые и технологические нужды, проведению лабораторно-производственного и санитарно - гигиенического контроля за качеством питьевой воды и очистки сточных вод". При содержании в воде примерно 100 мг/л взвешенных веществ доза коагулянта составляет 25-35 мг/л.
Например, дозы сернокислого алюминия при коагуляции находятся в пределах 0,5—1,2 мг-экв/л. Меньшая доза устанавливается для вод, не загрязненных стоками, с умеренным содержанием взвеси (до 100 мг/л) и с небольшой окисляемостью; большая — для вод в период паводка с окисляемостью примерно 15 мг/л О2 и выше, с содержанием железа, а также для плохо коагулируемых вод (даже при низкой окисляемости). В этих случаях возможно увеличение дозы коагулянта до 1,5 мг-экв/л.
Дозировка флокулянтов, например полиакриламида (ПАА), увеличивает эффект осветления воды и производительность коагуляционной установки. Обычно доза ПАА составляет 0,1—1 мг/л обрабатываемой воды (из расчета на 100%-ный продукт), причем меньшей дозе соответствует меньшая мутность воды. Полиакриламид дозируют в обрабатываемую воду в виде сильно разбавленных растворов концентраций 0,1%, обеспечивая при этом хорошее перемешивание раствора с обрабатываемой водой.
При необходимости глубокого удаления органических веществ и коллоидного железа (либо когда коагуляцией невозможно достигнуть желаемых результатов) перед коагуляцией производится хлорирование исходной воды. Доза хлора обычно принимается в пределах 5—20 мг/л; остаточное содержание свободного хлора после механических фильтров не должно превышать 10 мг/л.
Коагулянт предпочтительнее вводить в зону контактной среды, но одновременно необходимо обеспечить, чтобы флокулянт вводился спустя 1—3 мин после ввода коагулянта, чтобы к этому времени были завершены процессы образования микрохлопьев и сорбция осаждаемых веществ.
Наибольшее значение для эффективности процесса коагуляции имеет жесткость воды, т.е. содержание в воде карбонатов (СО3)2- и гидрокарбонатов (НСО3)-. Установлено, что для нормального течения процесса коагуляции щелочность воды должна быть не менее 1,4-1,8 мг-экв/л. Если она ниже, на водопроводных станциях прибегают к подщелачиванию воды содой, негашенной или хлорной известью.
Взвешенные вещества подвергаются коагуляции по-разному. Так, если гидрофильные коллоиды (гуминовые вещества и др.) плохо сорбируются на поверхности хлопьев коагулянта и не способствуют их образованию, то гидрофобные коллоиды (глина, почва и т.д.) хорошо сорбируются на поверхностях, утяжеляют их и быстро оседают.
Низкая температура воды замедляет процесс хлопьеобразования, поэтому время коагуляции зимой больше, чем летом.
Осаждение взвешенных веществ происходит с различной скоростью, которая зависит от формы, размеров, плотности, шероховатости поверхности частиц и от температуры воды.
В процессе коагуляции вместе со взвешенными веществами в осадок увлекаются и микроорганизмы, что способствует обеззараживанию воды.
Следует отметить, что наряду с коагуляцией существуют и другие способы осветления и умягчения воды. Такие как, ионный обмен и обратный осмос. Эти спобобы более эффективны, хотя и дорогостоящи и требуют дополнительных расходов и затрат оборудования.
К.х.н. О.В. Мосин
www.o8ode.ru
Коагулянты для очистки воды
Коагуляция – это процесс, применяемый в очистки сточной и питьевой воды. В основе процесса лежат законы взаимодействия частиц – броунское движение, силы Ван-дер-Ваальса и межмолекулярные силы. Дело в том, что мелкодисперсные частички загрязнений не оседают в процессе гравитационного отстаивания,так как имеют небольшую массу.
Чтобы увеличить интенсивность оседания этих частиц, в воду добавляют специальные химические вещества – коагулянты, которые способствуют объединению (слипанию) мелкодисперсных частичек в результате их столкновений и действия сил межмолекулярного притяжения. Для ускорения коагуляции и увеличения эффекта применяют перемешивание (частички чаще сталкиваются). В целом эффект зависит от времени контакта жидкости с коагулянтом, интенсивности перемешивания, дозы коагулянта и его вида, качества.
Самыми распространенными коагулянтами для очистки воды являются соли поливалентных металлов:железа, алюминия.
Алюмосодержащие коагулянты:
1. Сульфат алюминия Al2(SO4)3∙18h3O. он бывает двух видов:
1.1 Неочищенный –это технический продукт серовато-зеленого цвета. Представляет собой куски твердого вещества. Его получаютпри обработки бокситов, глин, нефелинов серной кислотой. Такой продукт содержит не менее 9% Al2O3.
1.2 Очищенный – представляет из себя плиты серовато-перламутрового цвета. Его получают при растворении неочищенного сульфата алюминия или глинозема в серной кислоте.Этот коагулянт для очистки воды содержит не менее 13,5% Al2O3.
Преимуществаочищенного коагулянта:
- нет необходимости в специальном оборудовании для растворения продукта;
- удешевление и упрощение погрузки, транспортировки и разгрузки продукта;
2. Алюминат натрия NaAlO2 – твердое вещество белое по цвету (с перламутровым блеском на изломе).Его получают при растворении алюминия в гидроксиде натрия.
3. Гидроксид алюминия Al(OH)3.Использование этого коагулянта связано со следующими трудностями:
- вещество эффективно лишь при значениях рН воды6,5 - 7,5. Если рН ниже, то образуются частично растворимые соли, а если выше, то алюминаты.
- также коагулянт чувствителен к температуре воды:при ее значении до 40 ℃ замедляется процесс коагуляции и усложняется дальнейшая очистка (засоряются фильтры).
4. Оксихлорид алюминия (ОХА). Общая форма соединения - Al(OH)mCl3n-m. Этот коагулянт качественно отличается от остальных алюмосодержащих коагулянтов для очистки воды за счет своей поверхностной кислотной оболочки. Преимущества:
- возможность использовать в холодное время года;
- работает с более широким диапазоне рН;
- меньше снижает щелочность, как следствие нет необходимости в стабилизационной обработке.
5. Хлористый алюминий AlCl3 – кристаллический белый порошок.
Железосодержащие коагулянты:
1. Хлорное железо FeCl3*6h3O –представляет собой темные кристаллы(с металлическим блеском). Его получают при охлорировании стальной стружки или как побочный продукт при горячем хлорировании руд. Очень гигроскопичен.
2. Сульфат железа (II)FeSO4*7Н2О– железный купорос– это кристаллы зеленовато-голубого цвета. Бывают марки А и марки Б. Применяется в основном при известковом или известково-содовом умягчении. Минус – необходимо добавление извести или хлора перед коагуляцией.
3. Сульфат железа (III) – кристаллический продукт. Получается при растворении оксида железа врастворе серной кислоты. Преимущества:
- мало влияет на значение рН;
- работает при низких температурах.
Минус – необходима точная дозировка.-
4. Хлорированный железный купорос Fe2(SO4)3+FeCl3.
ochistivodu.ru
Очистка сточных вод коагулянтами и флокулянтами
Увеличение объема внедрения и совершенствование существующих технологий очистки воды с применением коагулянтов и флокулянтов воз можно при наличии широкого ассортимента реагентов и высокого их качества. В Советском Союзе производилось ограниченное количество коагулянтов и флокулянтов с неудовлетворительными товарными характеристиками. Развитие рыночных отношений после распада Советского Союза изменило структуру производства и потребления реагентов. Появилось множество отечественных, крупных и мелких фирм, производящих коагулянты и флокулянты. Увеличилась доступность, и расширился ассортимент импортных коагулянтов и флокулянтов. Появились высокоэффективные реагенты нового поколения с улучшенными техническими и товарными характеристиками. В этой связи в данном разделе рассмотрены виды коагулянтов и флокулянтов и основные тенденции в развитии их производства и расширении ассортимента в России и за рубежом.
Все реагенты, применяемые в технологии коагуляционной очистки воды, принято разделять на коагулянты и флокулянты.
К коагулянтам для воды относят низкомолекуляриые гидролизующиеся в воде неорганические электролиты (как правило, соли алюминия или железа), способные нейтрализовать заряд взвешенных частиц, в результате чего происходит агрегация (укрупнение) частиц. В последние годы к коагулянтам стали относить органические низкомолекулярные полиэлектролиты со 100%-ным содержанием ионогенных групп.
Флокулянтами для очистки сточных вод обычно называют вещества, которые образуют хлопья за счет связывания частиц полимерными мостиками без изменения электрических свойств системы. Однако в настоящее время известно большое количество ионогенных высокомолекулярных флокулянтов, макромолекулы которых заряжены положительно или отрицательно, а, следовательно, при их применении агрегация частиц может происходить вследствие электростатических взаимодействий.
Поэтому коагулянтами для очистки сточных вод принято называть гидролизующиеся неорганические соли, а флокулянтами — все полимерные вещества, образующие гомогенные водные растворы и способные взаимодействовать с различными дисперсными системами.
В общем виде все неорганические коагулянты можно представить химической брутто-формулой:
В качестве катиона может выступать калий, натрий, аммоний, а основной металл-ион — железо или алюминий. В твердом виде неорганические коагулянты, как правило, представляют собой кристаллогидраты, хорошо растворимые в воде.
Промышленно выпускаемые неорганические коагулянты для очистки сточных вод
Флокулянты обычно делятся на неорганические (активная кремниевая кислота) и органические флокулянты. Органические флокулянты в зависимости от исходного сырья, в свою очередь, делятся на природные и синтетические (таблица 2.2), а в зависимости от наличия и знака заряда в макромолекуле полимера — на неионные, ионные отрицательно заряженные (анионные) и ионные положительно заряженные (катионные).
Виды полимерных флокулянтов для очистки сточных вод
Природные флокулянты не нашли широкого применения для очистки промышленных сточных вод из-за ограниченности сырьевой базы и сравнительно низкой молекулярной массы. Синтетические водорастворимые полимеры, получаемые на основе различных виниловых мономеров, являются самыми распространенными реагентами, применяемыми в процессах очистки воды. Это объясняется прежде всего широкими возможностями варьирования свойств получаемых флокулянтов (химического состава, молекулярной массы, пространственной структуры), которое достигается изменением исходных мономеров, условий и способов синтеза.
Химический состав основных типов флокулянтов
ПДАДМАХ — полидиаллилдиметиламмонийхлорнд, ЧАС ДМАЭМА (ДМАЭА) — четвертичная аммониевая соль димстиламиноэтилмстакрилата (диметиламиноэтилакрилата).
Похожие статьи
mastrerkon.ru
Коагулянты для воды, их виды и применение
Кроме обычной воды, есть еще воды сточные. Появляются они в результате промывок, это воды, которые используются несколько раз. Те же самые отходы, после восстановления картриджей ионного обмена тоже можно смело назвать сточными водами. У таких жидкостей высокое количество вредных примесей в составе. И просто так слить их в атмосферу не получится. Можно отравить целый город. Потому есть целый раздел среди очистителей воды, которые занимаются именно сточными водами. И именно здесь нашли себя коагулянты для воды.
Виды воды для коагулянтов
В общем и целом, коагулянты для очистки воды используются не только для сточных вод, но еще и для обычной воды, когда требуется очистить ее особенным способом для получения определенных характеристик. Но поскольку применение в стоках больше, то и разобраться в видах такой воды не помешает.
Классификацию грязной воды можно разделить на группы:
- · По источнику;
- · По виду загрязнений;
- · По стадии загрязнений
Все виды стоков при делении по группам можно представить в виде таблицы.
| Класс стока | По месту создания | Вид загрязнений | Фаза загрязнений |
| Вид сточных вод | Бытовые Атмосферные | Органика Биология Минералы | Растворенные примеси Каллоидные примеси Нерастворимые примеси |
То есть одних только стоковых вод имеется множество вариантов.
Вода, образованная бытовыми отходами – это вода в унитазах, раковинах, в общем все то, что потребитель потом сливает. Стирка или мытье посуды, это все уже стоковая вода. Есть такого вида воды и на производствах. Все, что используется для охлаждения, для стимулирования каких-либо реакций – это все вредная производственная вода.
Что же тогда относится к атмосферным загрязнениям? Это любая вода образованная дождем, снегом, стекающая с крыш, даже вода из поливочных машин будет уже сточной. Т.к. она убирала мусор с мостовых.
Содержание минералов в воде определяется примесями глины, руд, шлаков, щелочей и еще солей. Если в составе примесей более всего преобладает растительные или животные остатки, то это будут углеродистые органические остатки и примеси. Любая сточная бытовая вода – это более половины органики и остальная часть минералов.
Биологические примеси подразумевают глисты, яйца глистов, вирусы, бактерии и даже дрожи. Стоки могут быть сильно загрязненными, условно-загрязненными. В общем, просто так спускать в атмосферу такую воду нельзя. Они легко могут отравить всю атмосферу, привести к развитию бактериологических эпидемий и т.п. Потому так важно использовать коагулянты для воды, до того, как вода будет запущенна в производственную систему или же будет утилизирована в ближайшем озере.
Применение спецвеществ – коагулянтов в очистке воды
При таком количестве загрязнений в стоках, итак понятно, что вопрос их очистки, не просто вопрос, это проблема, требующая немедленного решения. Коагулянты для воды – это настолько мощное средство очищения, что иногда они помогают привести воду в состояние, когда ее можно использовать повторно, например, в замкнутых циклах производства.
В зависимости от того для чего нужны очищающие реагенты их и делят на группы для промышленности и для бытовых нужд.
Итак, коагулянты для очистки воды бассейнов. Здесь есть свои нюансы, т.к. вода для бассейнов должна быть и чистой и обезвреженной одновременно. В этой воде купается большое количество людей, у всех пот, кусочки кожи и т.п. Потому нужно обезвредить все эти испражнения, но при этом не отравить людей.
Насос в бассейне работает на циркуляцию, а не фильтрацию, чтобы вода не застаивалась. Все примеси, под влиянием коагулянтов оседают на дне, и высасываются насосом или устраняются через фильтр. Прежде чем, смешивать воду с реагентом нужно определить ее кислотность. Если порог высок, то вместе с коагулянтами такая вода может образовывать отравляющие вещества.
Коагулянты занимаются тем, что ускоряют или создают реакцию. В результате ее мелкие частицы примесей объединяются и оседают на дно. Отфильтровав воду в бассейне, и получают вторично очищенную жидкость, которую можно слить в атмосферу или же использовать в замкнутом циркуляционном процессе.
Хлорид алюминия
.jpg)
В качестве примера таких веществ можно упомянуть сульфат алюминия, хлорид алюминия. Это далеко не все, для бассейнов скорее используют хлористые соединения. Очень часто такие вещества применяют в целлюлозных производствах, где постоянно нужно очищать оборудование, и вода после этих процессов становится вредной.
Хлориды алюминия сегодня самые используемые коагулянты для водных ресурсов. Они не такие уж и старые вещества, промышленное их производство наладили относительно недавно, в конце двадцатого века.
Гидроксилхлорид алюминия
Еще один прогрессивный реагент – гидроксилхлорид алюминия. Это более продуктивная форма. Легко и качественно убирает мутность в воде. С таким веществом уровень кислотно-щелочного баланса регулировать не нужно. Хлопья образуются хорошо и без таких корректировок.
Также гидроксидхлорид поможет убрать цвет воды, скорость образования хлопьев значительно выше, чем у обычного гидроксида. Еще один плюс – устранение ионов тяжелых металлов. То есть реагент работает на несколько фронтов сразу. Получается на выходе вода с меньшим количеством примесей алюминия солей и хлористых соединений.
Кстати, некоторые, коагулянт гидроксилхлорид алюминия применяют и для очистки питьевой воды, если первичная вода слишком загрязнена.
Таким образом, вредные вещества в виде коагулянтов могут быть и очень полезными, если их использовать правильно и в нужных количествах. Тогда вода будет и очищенной, и дезинфицированной одновременно и благодаря одной стадии очистки, вместо нескольких.
vodopodgotovka-vodi.ru
Коагулянты – это что такое? Где и для чего применяются коагулянты
Употребление чистой воды повышает здоровье и иммунитет человека, притом организм сам восстанавливается, используя собственные резервы. Люди испокон веков селились у рек и озер, пользуясь теми источниками, что давала для жизни природа. Самые древние цивилизации уже умели очищать воду для нужд горожан, пропуская ее через слои глины и песка. В те времена люди не использовали коагулянты (это вещества, с помощью которых производится первичная очистка живительной влаги сегодня).
Такая разная чистая вода
В современном мире считается, что в идеале человек должен использовать в своих жилищах три вида воды:
- водопроводную, прошедшую стандартную многократную грубую очистку и фильтрацию в специальных отстойниках;
- бытовую, предварительно умягченную для предотвращения образования накипи в нагревательных приборах, используемую для мытья и стирки;
- питьевую, применяемую исключительно для употребления внутрь и приготовления еды.
Обычной водой квартиры обеспечивает городская система водоснабжения. Для самостоятельной домашней доочистки используются различные фильтры, системы структурирования и признанные полезными некоторые минералы (например, шунгит). Кроме того, существуют коагулянты, обеззараживающие воду, для домашнего использования.
Что происходит с водой перед попаданием в трубы
Перед отстаиванием и фильтрацией производится предварительная грубая очистка воды, предназначенной для подачи в городские водопроводные сети. Сначала в специальных емкостях быстро смешивают воду и коагулянты (это специальные химические реагенты). При коагулировании электростатическое отталкивание растворенных в воде частиц снижается, они слипаются. Это облегчает и ускоряет очистку во время отстаивания и фильтрации.
Процесс в одном резервуаре должен длиться около одной минуты. При меньшем временном интервале не обеспечивается необходимая равномерность смешивания вещества с водой. При более длительном взаимодействии могут разрушиться образовавшиеся флокулы (осадок, слипшиеся инородные частички). Пройдя через несколько резервуаров, где коагулянты для воды смешиваются с ней с постепенно уменьшающейся скоростью, жидкость подвергается отстаиванию.
Что означает красивое слово «флокуляция»
Коагулянты – это химические реактивы. Не все вредные для человека вещества можно вывести обычным фильтрованием за короткое время. Некоторые из них находятся в растворенном состоянии. Если в воде присутствуют примеси или гидрозоли, то коагулянты для очистки воды в момент взаимодействия образуют с ними нерастворимый осадок в виде взвеси. Процесс образования из мелкодисперсных частиц слипшихся, более крупных «кучек» и называется флокуляцией. Размер этих новых частиц может достигать нескольких миллиметров.
Конечно, можно очищать воду от разных примесей обычной фильтрацией, только это будет длиться несколько лет, а ведь вода нужна ежедневно в огромных количествах. Чтобы процесс очистки проходил достаточно быстро, в смесители добавляют коагулянты. Это сокращает время освобождения воды от ненужных вредных веществ всего до 30-45 минут. Благодаря такому ускорению жители больших и малых городов получают возможность бесперебойно пользоваться водой, не выходя из своих жилищ.
Что происходит на очистных сооружениях
В воде, даже прозрачной на первый взгляд, обычно содержится огромное количество примесей. Среди них могут быть следующие вещества:
- гипс и мел;
- песок и глинистые породы;
- ил и планктон;
- малорастворимые гидроокиси металлов;
- бактерии;
- растворенные химические вещества;
- различные взвеси.
Тяжелые и крупные частицы с большой удельной массой довольно быстро опускаются на дно отстойника, за 1-2 минуты. Ускоряя процесс седиментации (образования осадка) мелких частиц, который может длиться до двух лет, в воду добавляют коагулянты. Это хлорное железо, сернокислый глинозем, сернокислое железо, гидроксосульфаты и гидроксохлориды алюминия, смеси солей железа и алюминия, глиняные замутнители, различные флокулянты и суспензионные осветлители.
Для очистки и осветления воды в системе вертикальных отстойников на 1 литр расходуется от 50 до 100 мл реагентов. Укрупненные и склеенные под действием химических веществ коллоидные частицы выпадают в осадок, который легко отделяется дальнейшим отстаиванием и фильтрацией.
fb.ru
Виды флокулянтов и принцип их действия
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:
- Стадия коагуляции (образование микрохлопьев остатков загрязнений).
- Стадия флокуляции с образованием макрохлопьев. На этой стадии используется флокулянт для очистки воды.
- 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
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.
Большинство флокулянтов поставляются в виде порошков, но продается и флокулянт жидкий в виде эмульсии.
Флокулянт жидкий
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:
- Анионные.
- 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.
Эти флокулянты хорошо очищают воду от нефтяных загрязнений.
Как пример, можно привести неионогенные флокулянты 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:
- Исключить перенос загрязняющих частиц на следующую стадию очистки.
- Значительно ускорить этап осаждения загрязнений.
- Значительно уменьшить расходы, связанные с длительностью процесса очистки и удалением осадка.
- Отказаться от дополнительных капитальных затрат для увеличения производительности очистных сооружений.
- 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.
oskada.ru
