Kas yra vandens koaguliantai. Flokuliantai ir koaguliantai. Kas gamina geriausius koaguliantus: gamyba ir platinimas

Koaguliacijos metodai yra gana gerai įsisavinti ir plačiai naudojami daugelyje vandens valymo įrenginių. Tuo pačiu metu, naudojant koaguliantus, atsiranda papildomų vandens problemų, kurias reikia pašalinti kitais gydymo būdais:

padidėjęs drumstumas;
mažas ištirpusių organinių medžiagų pašalinimo efektyvumas;
didelė aliuminio koncentracija.

Siekiant pašalinti daugelį koaguliacijos metodo trūkumų, aliuminio oksichlorido reagentas ( OHHA), kuris naudojamas vandens valymui pakeisti tradicinį aliuminio sulfatą ( SA) ‒ Al₂(SO4)₃. Aliuminio oksichlorido formulė in bendras vaizdas atrodo kaip:

Al n (OH) m Cl 3n-m

Aliuminio oksichlorido panaudojimas kaip koaguliantas leido ne tik sumažinti reagento kiekį, bet ir žymiai pagerinti išvalyto vandens kokybę. Didžiausias OCA efektyvumas pastebimas, kai nusidažo drumstas vanduo, kurio indikatoriai spalvų skalėje yra 30-50 laipsnių; taip pat šaltuoju metų periodu, kai krešėjimo greitis sulėtėja.

Aliuminio sulfato panaudojimas naudingesnis vandens valymui su mažu drumstumu ir mažu druskos kiekiu. Šio tipo vandens ruošimui nepraktiška naudoti aliuminio oksichloridą.

Skirtingo vandens su skirtingais drumstumo ir spalvos rodikliais valymo efektyvumo priežastis yra ta, kad teršalai iš jų išgaunami įvairiais būdais.

Vandens spalvos pašalinimo koaguliacijos būdu efektyvumas ir greitis priklauso nuo šių savybių:

temperatūra,
pH ir jonų sudėtis,
suspenduotų medžiagų turinys,
koloidinių dalelių ir tikrai ištirpusių organinių medžiagų koncentracijos.

Nepaisant to, kad aplinkos reakcija, pH vertė, vaidina svarbų vaidmenį fizinių ir cheminių vandens valymo procesų eigoje, vandens valymo įrenginių sąlygomis šis rodiklis beveik nėra stebimas. PH indikatorius kontroliuojamas tik pagal SanPiN vandens standartus. Aplinkos reakcijos keitimas ir stebėjimas, siekiant stebėti optimalias koaguliacijos procesų eigos sąlygas eksploatacinėse stotyse, nėra vykdomas.

Reakcijos eigą gali rodyti disociacijos laipsnis aliuminio hidroksido, kurio yra minimalus aplinkoje, artimoje neutraliai (pH 6,5–7,5). Koloidinės aliuminio hidroksido dalelės tokioje aplinkoje yra neutralios (neturi krūvio).

Atliekant balinimo ir skaidrinimo procesus aliuminio sulfatu, optimalios pH vertės, kurioms esant aliuminio hidroksidas susidarys ir nusodins, yra 6,7–7,0. Tokiai terpei būdingi sorbcijos ir agregacijos procesai. Organinės kilmės koloidinių dalelių ir mineralinių suspensijų agregacija į dribsnius vyksta dalyvaujant hidroksidui, kuris atlieka rišiklio vaidmenį.

Flokuliacijos intensyvumas priklauso ir nuo pH vertės – juk vandenilio jonų ir hidroksido jonų kiekis tirpale turi įtakos medžiagų – hidrolizės produktų – struktūrai.

Aplinkoje, kurioje pH yra aliuminio polikatijonai:

Šios medžiagos turi didelį teigiamą krūvį, dėl kurio jos bus adsorbuojamos ant koloidinių dalelių, turinčių neigiamą krūvį, paviršiaus. Ši savybė tampa svarbi norint sumažinti vandens spalvą. Jei krešėjimo procesai vyksta šia kryptimi, tada esant pH>7 vandens spalvos pakitimo kokybė pablogės. Optimalios terpės pH vertės išlaikant valymo kokybę yra 5-6.

Organinio humuso krešėjimo mechanizmai turi bendrų bruožų su valymo iš mineralinių medžiagų procesais, tačiau turi tam tikrų skirtumų.

Natūralus vanduo, kurio pH yra 5–8, apdorojamas koaguliantu (aliuminio sulfatu), pasižymi šiais procesais:

Neutralizacijos-adsorbcijos koaguliacijos mechanizmas: šiuo atveju ištirpę aliuminio hidroksokompleksai, turintys teigiamą krūvį, derinami su neigiamą krūvį turinčiomis teršiančiomis dalelėmis. Humuso dalelės koaguliuoja, nes jų neigiamo krūvio funkcinė grupė (fenolis, ketonas, karboksilas) sąveikauja su teigiamomis dalelėmis – aliuminio hidrokompleksais. susidaro polimerinis kompleksas.
Sugavimo koaguliacijos mechanizmas. Pagal šį mechanizmą drumstumas mažėja dėl koaguliantų hidrolizės produktų adsorbcijos mineralinių dalelių paviršiuje. Neutralizuojami jonų krūviai, sumažėja atstūmimo jėgos ir suspaudžiamas dvigubas sluoksnis.

Surinkimo koaguliacijos mechanizmas vyksta esant terpės pH virš 7 dėl huminių medžiagų adsorbcijos ant Al(OH)₃ dalelių.

Vandens drumstumas mažėja dėl mineralinių dalelių apgaubimo naujai susidariusia aliuminio hidroksido mase. Kad gaudymo koaguliacija taptų įmanoma, būtina pridėti didelis skaičius koaguliantas, skirtas didelėms aliuminio hidroksido nuosėdoms susidaryti.

Pirmasis aprašytas mechanizmas (neutralizavimo-adsorbcijos koaguliacija) galimas ir esant mažoms koagulianto dozėms, tačiau dozė turėtų didėti proporcingai koloidinių teršalų kiekiui.

Jei vanduo labai drumstas, prasminga koaguliuoti esant padidintoms pH vertėms. Šiuo atveju hidroksido susidarymo reakcijos bus viršesnės už teigiamų koaguliantų jonų adsorbcijos mechanizmus.

Mineralinių dalelių buvimas pagreitina aliuminio hidroksido nusodinimą ir suintensyvina krešėjimo branduolių susidarymą. Huminės medžiagos yra gana stabilios ir perduoda šį stabilumą sąveikaudamos su hidroksidais. Tokiu atveju krešėjimo procesas gali sustoti ir nepasiekti pabaigos.

Humusinių koloidų stabilumas didėja didėjant išvalyto vandens pH vertei. Sumažėjus pH ir padidėjus terpės rūgštingumui, mažėja huminių medžiagų stabilumas. Taip pat prisideda koaguliantų katijonų adsorbcija ir pagerėja krešėjimo procesas.

Iš to išplaukia, kad spalvotus vandenis tikslinga valyti esant žemesnėms pH vertėms. Aliuminio katijonų adsorbcija suteikia humusiniams koloidams aktyvios flokuliacijos savybę net ir be aliuminio hidroksido vandenyje. Tokiu būdu humatai iš esmės skiriasi nuo suspenduotų kietųjų medžiagų, todėl į šį faktą reikia atsižvelgti renkantis koaguliantą vandens valymui iš spalvos.

Didelės spalvos ir mažo drumstumo vandens valymas subalansuoja šiuos du mechanizmus. Kuris iš koaguliacijos procesų tirpale vyraus, lemia šaltinio vandens kokybinė sudėtis.

Didėjant vandens spalvai, optimali pH vertė mažėja, didėjant vandenilio jonų koncentracijai. Krešėjimo sąlygų laikymasis ypač svarbus, jei vanduo turi būti išvalytas nuo fulvo rūgščių, kurias iš vandens paprastai yra sunkiau pašalinti nei humusines rūgštis.

Norint išvalyti spalvotus vandenis su mažu druskingumu, optimalus terpės reakcijos diapazonas yra gana siauras. Tam reikia pasiekti pH, kai humusinės medžiagos būtų pašalintos iš tirpalo su mažiausia pridėta koagulianto doze.

Koaguliacijos procesų intensyvumui valant spalvotą vandenį taip pat turi įtakos kai kurių jonų, sudarančių koaguliantą, buvimas. Labiausiai koaguliuojantis spalvą mažinantis poveikis būdingas sulfatų anijonams.

Šie jonai veikia daugelio cheminių procesų eigą:

turėti įtakos blogai tirpių kompleksinių junginių susidarymui;
padidinti optimalių pH verčių zonas (terpės rūgštingumo didinimo kryptimi);
sumažinti koagulianto dozę.

Vandens balinimo procesų pagerėjimą teoriškai galima paaiškinti tuo, kad sulfatų anijonai tarnauja kaip priešionai teigiamai įkrautoms dalelėms, hidrolizės reakcijos produktams rūgščioje aplinkoje (esant pH).

Jei aliuminio sulfatas naudojamas kaip koaguliantas, anijonų, skatinančių krešėjimo procesą, poveikis yra toks:

PO₄³⁻ > SO₄²⁻ > Cl⁻ > HCO⁻

Didėjant pH vertei (sumažėjus terpės rūgštingumui), Cl⁻ jonai taip pat linkę sudaryti netirpius aliuminio hidroksido junginius. Bet jei vandens pH yra žemas (mažas šarmingumas), tada padidėjus chloridų kiekiui stabilizuojamas koaguliacijos procesas ir nutrūksta aliuminio hidroksido dribsnių susidarymas. Jei vandenyje yra bikarbonato jonų HCO3⁻, tai koagulianto (aliuminio sulfato) hidrolizė vyksta intensyviau ir platesniame pH diapazone nei esant šarminiams hidroksido jonams OH⁻.

Jei valomas vanduo yra minkštas pagal druskų kiekį, o bikarbonatų kiekis jame mažas, tokiu atveju hidroksido susidarymo reakcija vyksta nepilnai, pablogėja krešėjimo-spalvos pakitimo procesai, mažėja flokuliacija, padidėja aliuminio likučių koncentracija. Dėl šių priežasčių vanduo šarminamas, kad pagerėtų spalvos pasikeitimas.

Koloidinio hidroksido perėjimą į hidroksidą gali apsunkinti vandenyje esančios medžiagos, kurios vadinamos apsauginiais koloidais. Kita priežastis – padidėjęs vandens šarmingumas, nes aliuminio hidroksidas šarminėje aplinkoje virsta ištirpusiomis medžiagomis.

Drumstame vandenyje, kuriame yra daug huminių rūgščių, pastarosios sąveikauja su aliuminio hidroksokompleksais. Dėl šios priežasties apskaičiuotas rūgštingumo padidėjimas pridedant koagulianto viršija faktines vertes. Vandens liekamasis šarmingumas yra 0,1–0,2 mg-ekv/l.

Dėl koloidinių dalelių stabilizavimo koaguliacija gali vykti netolygiai. Į tai svarbu atsižvelgti renkantis koaguliacinį reagentą – aliuminio sulfatą arba aliuminio oksichloridą. Jei vandens skaidrinimui ir spalvos pašalinimui naudojamas aliuminio sulfatas, optimalus pH ir minimalus šarmingumo perteklius pasiekiamas naudojant mažesnį koagulianto kiekį nei naudojant oksichloridą.

Jei pirmiausia valomas vanduo šarminamas (pridedant sodos), liekamasis šarmingumas padidėja nuo 0,1 iki 0,45 mekv/l (su aliuminio sulfatu) ir nuo 0,5 iki 0,8 (su aliuminio oksichloridu). Tuo pačiu metu vandens spalvos ir turinio reikšmės aliuminio likutis: su aliuminio sulfatu vertės mažėja, su oksichloridu – padidėja.

Norint įdiegti neutralizacinį-adsorbcinį koaguliacijos mechanizmą maksimaliam humusinių medžiagų pašalinimui, būtina griežtai išlaikyti optimalų pH diapazoną – tiek sulfatui, tiek aliuminio oksichloridui kaip koaguliantams.

Jei pH>7,5, aliuminio hidroksido susidarymo greitis didėja, o tai teoriškai galima paaiškinti remiantis įstrigimo koaguliacijos mechanizmu. Šiuo atveju abiejų koaguliantų dozės didėja, tačiau TAC gryninimo efektyvumas didesnis nei naudojant SA.

Kaip rodo teoriniai krešėjimo ir Praktinė patirtis pakitusi vandens spalva, esant žemam pH, šarmingumui ir druskingumui (vandens minkštumui), valymui labiau tinka aliuminio sulfatas. Jis naudojamas aukštos spalvos ir mažo drumstumo vandeniui valyti. Priešingu atveju aliuminio oksichlorido kaip koagulianto naudojimas yra pagrįstas.

Praktiškai paaiškėjo, kad vandens iš kai kurių natūralių šaltinių per metus gali labai skirtis kokybė. Todėl, priklausomai nuo šaltinio vandens rodiklių, jo spalvai pakeisti ir nuskaidrinti gali būti naudojami abu koaguliantai – SA ir OXA. Kartais geriausi rezultatai pasiekiami atliekant bendrą vandens valymą abiem koaguliantais – CA ir OXA.

Aliuminio likučio kiekis negali būti sumažintas tik naudojant aliuminio oksichloridą, nes skiriasi vandens sudėtis ir kokybė. Naudojant OXA drumstam vandeniui nuspalvinti, aliuminio likučių yra mažiau nei naudojant SA. Tačiau apdorojant spalvotą vandenį rezultatui didelę įtaką daro išvalyto vandens pH. Kadangi optimalūs abiejų koaguliantų pH ir šarmingumo diapazonai mažai skiriasi, esant nedideliems sąlygų svyravimams, vieno ar kito koagulianto efektyvumas gali labai pasikeisti.

Konkretaus vandens šaltinio koagulianto pasirinkimas turėtų būti atliekamas atsižvelgiant į vandens parametrus visais metų laikais:

spalva,
permanganato oksidacija,
aliuminio likutis.

Tada nustatomos minimalios dozės, atliekama techninių ir ekonominių rodiklių bei susijusių kaštų analizė.

Aliuminio oksichloridui lemiamas veiksnys yra baziškumo indeksas, apskaičiuojamas pagal formulę:

/ 3 100%

Praktiniai tyrimai parodė, kad pakitusios spalvos vandens kokybė, taip pat pridėta koaguliuojančio reagento dozė tiesiogiai priklauso nuo aliuminio oksichlorido prekės ženklo ir baziškumo.

Aukštas bazinis OXA naudojamas drumstam, vidutinės spalvos ir mažos organinių medžiagų koncentracijos vandeniui valyti. Sumažėjus vandens temperatūrai, turėtų padidėti ir koagulianto šarmingumas.

Padidėjus vandens spalvai ir padidėjus permanganato oksidacijai, aliuminio oksichlorido šarmingumas turėtų sumažėti.

Žemas bazinis OXA arba aliuminio sulfatas kaip koaguliantas yra naudojami vandeniui valyti, kuriam reikia laikytis specialių aplinkos pH sąlygų - tai taikoma aukštos spalvos ir mažo druskingumo vandeniui.

Skaidrinimas nusodinant drumstumui sumažinti yra veiksmingesnis naudojant labai bazinį koaguliantą OXA, o naudojant aliuminio sulfatą sumažinamas filtrato drumstumas. Aliuminio likučio indikatorius keičiasi pagal tą patį modelį. Veiksmingesnis organinių medžiagų pašalinimas – permanganato oksidacijos požiūriu – vyksta naudojant aliuminio sulfatą.

Taikymas mišrūs koaguliantai sudėtingas spalvotų vandenų spalvos pašalinimo pobūdis suteikia geresnes galimybes. Mišrūs koaguliantai apima:

n– aliuminio polioksisulfatas;
n– aliuminio polioksichlorosulfatas;
n– aliuminio polioksichloridas;
aliuminio silicio koaguliantai-flokuliantai.

Išvados apie straipsnį

Koaguliatoriaus parinkimas atliekamas empiriškai, atsižvelgiant į vandens kokybės rodiklius kiekvienu iš keturių metų laikotarpių.
Spalvoto mažai drumsto, žemo šarmingumo ir mažo druskingumo vandens spalva keičiama ir nuskaidrinama, kai pH ne didesnis kaip 7,5. Tokiam vandeniui labiau tinka aliuminio sulfatas kaip koaguliantas. Esant žemai temperatūrai, kartu galima naudoti aliuminio oksichloridą ir aliuminio sulfatą. Aliuminio sulfatas geriau pašalina organinius teršalus, tai rodo spalvos pasikeitimas ir permanganato oksidacijos vertės. OXA naudojimas balinant sumažina aliuminio likučių koncentraciją.
Flokuliacijos greičiui įtakos turi sulfato jonų koncentracijos vandenyje pokyčiai.
Tinkamai parinktas pH diapazonas pagerina vandens valymo kokybę net ir naudojant OXA.
Labai bazinės OXA naudojimas turi būti pagrįstas. Esant didelei organinių medžiagų koncentracijai vandenyje, efektyviau naudoti aliuminio sulfatą arba SA ir OXA kartu. Vandens spalvai sumažinti žadama naudoti mišrius koaguliantus – aliuminio polioksisulfatą arba polioksichlorosulfatą.
Keičiant koaguliantų darbinių tirpalų koncentraciją, galima netiesiogiai kontroliuoti vandens spalvos pakitimo procesą. Aliuminio hidrokompleksų susidarymas turi įtakos valymo nuo koloidinių teršalų intensyvumui ir galiausiai pagerina vandens valymo kokybę. Vandens temperatūrai mažėjant, turėtų mažėti ir koagulianto darbinio tirpalo koncentracija.

Argel

koaguliantai

koaguliuojančios medžiagos (iš lot. coagulo - sukelia krešėjimą, tirštėjimą), medžiagos, kurių patekimas į skystą terpę, kurioje yra mažų kūno dalelių, sukelia koaguliaciją, t. y. šių dalelių sulipimą. Veikiant K. susidaro didelės sulipusių dalelių sankaupos, kurios nusėda dribsnių ar gumuliukų pavidalu (koaguliuoja). Daugiavalenčių metalų (aliuminio, geležies ir kt.) druskos yra veiksmingi kristalai sistemoms su vandenine dispersine terpe. Vandenyje tirpūs organiniai didelės molekulinės masės junginiai (polimerai), ypač polielektrolitai, taip pat naudojami kaip K. Skirtingai nuo neorganinių K., jie kartais vadinami flokuliatoriais (žr. Flokuliacija). K. naudojamas vertingiems pramonės gaminiams izoliuoti nuo gamybos atliekų įvairiuose technologiniuose procesuose, taip pat vandens valymui nuo gamtinės ir buitinės taršos.

Medicinoje K. reiškia priemones, didinančias kraujo krešėjimą, pvz., vikasol, želatinos tirpalas, kai kurie iš kraujo gaunami vaistai (trombinas, fibrinogenas) ir kt.

Didelis sovietinė enciklopedija. - M.: Tarybinė enciklopedija. 1969-1978 .

Pažiūrėkite, kas yra „koaguliantai“ kituose žodynuose:

Medžiagos, kurių patekimas į skystą dispersinę sistemą sukelia dispersinės fazės dalelių sukibimą viena su kita (koaguliacija). Įprasti koaguliantai yra polimerinės paviršinio aktyvumo medžiagos, naudojamos sudėtingiems mišiniams atskirti. AT…… Didelis enciklopedinis žodynas

Ov, vienetas koaguliantas, a, m. (fr. coagulant ... Rusų kalbos svetimžodžių žodynas

koaguliantai- ov, pl. koaguliantai lat. coagulare sukelia krešėjimą, sustorėjimą. 1. medus. vaistinių medžiagų kurie padidina kraujo krešėjimą; priešingas antikoaguliantai. Krysin 1998. 2. chem. Medžiagos, kurių įvedimas į skystą terpę, kurioje yra kokių n. Istorinis rusų kalbos galicizmų žodynas

Medžiagos, kurių patekimas į skystą dispersinę sistemą sukelia dispersinės fazės dalelių sukibimą viena su kita (koaguliacija). Įprasti koaguliantai yra polimerinės aktyviosios paviršiaus medžiagos, naudojamos sudėtingiems mišiniams atskirti. enciklopedinis žodynas

- (coagulantia; lot. coagulans, koaguliantai, sukeliantys krešėjimą) 1) hemostatinės medžiagos, stiprinančios kraujo krešėjimo procesus (trombinas, fibrinogenas, vikasolis ir kt.); 2) medžiagos, naudojamos vandeniui koaguliuoti jo ... ... Didysis medicinos žodynas

Žiūrėti koaguliaciją... Cheminė enciklopedija

Į va kp įvedimas į skystą dispersinę sistemą sukelia dispersinės fazės dalelių sukibimą viena su kita (koaguliacija). Sudėtingiems mišiniams atskirti naudojamos plačiai paplitusios polimerinės paviršinio aktyvumo medžiagos. Medicinoje K. skambino. in wa… Gamtos mokslai. enciklopedinis žodynas

Koaguliantų įvedimas į sistemą yra naudojamas palengvėjimas procesai, susiję su poreikiu atskirti dispersinės fazės medžiagas nuo terpės.

Koaguliacija atlieka svarbų vaidmenį vandens valymui, siekiant atsikratyti suspenduotų koloidinių dalelių, kurios gali suteikti geriamam vandeniui nemalonią spalvą, skonį, drumstumą ar kvapą.
Veikiant koaguliantams, koloidinės dispersinės dalelės sujungiamos į didžiules mases, kurias po flokuliacijos galima pašalinti nusodinant arba filtruojant.

koaguliantai daugiausia naudojami:

pramonės paskirstymas vertingų produktų iš pramoninių atliekų įvairiuose technologiniuose procesuose,
taip pat nuo buitinės ar gamtinės taršos.

Veiksmingi vandeninių sistemų koaguliantai yra druskos daugiavalentis metalų, tokių kaip geležis arba aliuminis.

Vandens valymui ir nuotekų valymui naudojami šie aliuminio turintys koaguliantai:

Be to, koaguliantai, tokie kaip natrio aliuminatas, gali būti naudojami ne tik nuotekų valymui ir dumblo valymui.

Koaguliatorius nuotekų valymui parenkamas priklausomai nuo nuotekų savybių ir sudėties, atsižvelgiant į pagrindinio technologinio proceso specifiką.

Tarp polimerų, naudojamų mechaniniam vandens valymui iš koloidinių ir suspenduotų dalelių, yra dvi didelės šeimos: flokuliantai ir koaguliantai.

Pagal užduotis šios šeimos turi gana skirtingas savybes:

Koaguliantas destabilizuoja koloidinė sistema per neutralizavimas kitokio pobūdžio jėgos, kurios užtikrina jos stabilumą.
Flokuliatoriaus užduotis yra dydžio padidėjimas dribsniai, susidarantys koaguliacijos ir dalelių aglomeracijos procese, siekiant jas mechaniniu būdu pašalinti.

AT technikos ir gėrimo vandens, organinių koaguliatorių naudojimo apimtis išsivyščiusios šalys nuolat didėja. Jie naudojami kartu su mineraliniais koaguliatoriais arba vietoj jų. Šią tendenciją daugiausia nulėmė galimybė naudoti organinius koaguliatorius, kad būtų pašalintas arba sumažintas metalų druskų likučių kiekis geriamajame vandenyje.

Gauto dumblo kiekis ir organinių koaguliantų dozės mažiau nei naudojant mineralinius koaguliatorius. Be koaguliantų naudojami flokuliantai, siekiant padidinti susidariusių flokulų dydį ir juos pašalinti. Šiuo atveju naudojami produktai, turintys didelę molekulinę masę, mažą anijoniškumą – iki 15 % arba katijoniškumą – nuo 0 iki 50 %.

Šiandien kokybės klausimas geriamas vanduo sulaukia vis daugiau dėmesio. Daugiapakopiai stacionarūs filtrai daugeliu atvejų yra geriausias sprendimas, tačiau jie užima daug vietos ir yra brangūs. Biudžetiškesnė ir kompaktiškesnė sudėtingos įrangos alternatyva yra vandens valymo koaguliantai.

Koaguliacinis ir flokuliacinis nuotekų valymas: kas yra flokuliantai ir koaguliantai

Koaguliantas yra speciali medžiaga, kuri dedama į išvalytą vandenį. Jis dažniausiai naudojamas teršalams pašalinti iš:

geriamasis vanduo (kaimo name, žygyje ir pan.);
nuotekos ir kiti vandenys visapusiškai ruošiami tiekti gyvenamiesiems objektams;
vandens parkai, baseinai, kiti dirbtiniai rezervuarai;
pramonės nuotekos.

Taip pat kaip rišamoji medžiaga daugeliui pramonės procesų. Koaguliantų naudojimas leidžia atsikratyti Blogas kvapas, aštrus skonis, drumstumas ir pašaliniai geriamojo vandens atspalviai. Kai kurie žmonės mano, kad nesaugu valyti vandenį naudojant koaguliantus, tačiau ekspertai teigia, kad yra priešingai. Išvalytame vandenyje medžiaga išlieka, tačiau minimaliais kiekiais, nes didžioji jos dalis išsiskiria kartu su teršalais. Ši koncentracija yra visiškai saugi žmonių sveikatai.

Koagulantų veislės ir pritaikymas vandens valymui

Jei visos suspenduotos kietosios dalelės žaliaviniame vandenyje būtų pakankamai didelės, kad jas būtų galima lengvai pašalinti žinomais valymo metodais, apdorojimo cheminiais koaguliantais nereikėtų. Tačiau daugumą suspenduotų medžiagų sudaro labai smulkios, labai išsklaidytos kietosios medžiagos, kurios daugiausia yra koloidinės. Dėl savo mažo dydžio jie nėra atsparūs nusodinimui, flotacijai ar filtravimui, todėl pirmiausia turi būti koaguliuojami.

Ir flokuliantai, ir koaguliantai yra reagentai, naudojami pirmuosiuose vandens valymo nuo teršiančių dalelių etapuose. Koaguliantai, veikiami sanglaudos jėgų, sujungia mažas išsklaidytų sistemų daleles į dideles. Koagulantų naudojimas padeda sumažinti išvalyto vandens masių oksidacijos laipsnį, sumažinti jose skendinčių dalelių kiekį, pagerinti pagrindinius technologinius apdorojimo procesus, vykstančius valymo įrenginiuose ir skaidrintuvuose. Floakuliantai užtikrina nestabilių agresyvių dalelių sukibimą ir taip sustiprina flokuliacijos procesą. Šios medžiagos palengvina vandens mases ir pagerina kokybę pagal daugybę kontroliuojamų rodiklių. Pavyzdžiui, sumažėja šarmingumas ir bendras geležies kiekis, o suspenduotų dalelių koncentracija sumažėja 3-5 kartus.

Preliminarus laboratorinė analizė reikalinga nuotekų sudėtis. Tai suteikia supratimą apie vandens kokybę, pagrindinius teršalus ir leidžia sukurti efektyviausią valymo planą.

Visų tipų reagentai geriamojo vandens ruošimui

Labiausiai paplitę ir veiksmingiausi koaguliantai yra aliuminio ir geležies druskos. Cheminiai junginiai, sudarytas iš metalų, gali būti organinis arba neorganinis. Kiekvienas koaguliantų tipas yra skirtas sąveikauti su tam tikromis medžiagomis. Pramonės įmonių nuotekoms valyti naudojamos specialios medžiagos (ne tokios kaip kasdieniame gyvenime). Pagrindinės parinktys:

magnio druskos (magnio sulfatas arba chloridas);
aliuminio silikato tirpalas;
neorganinis koaguliantas, gautas iš raudonojo purvo;
aktyvuotas kalcio aliuminatas;
mineralinis polireagentinis gelio sorbentas.

Apsvarstykite populiariausius aliuminio turinčių koaguliantų tipus. Pirmasis yra aliuminio sulfatas Al2(SO4)3∙18H2O. Daugeliu atvejų jis naudojamas tirpalų pavidalu. Žinomos dviejų rūšių medžiagos – išgrynintos (atrodo kaip balti gabaliukai) ir nerafinuotos (pilkai žalios granulės).

Aliuminio hidroksochlorido cheminė formulė Aln(OH)(3n-m)Clm ir gali būti gaminamas skaidrių tirpalų arba gelsvų granulių pavidalu. Privalumai - geros krešėjimo savybės, didelis tirpumas vandenyje, stabilus skysčio pH, minimalus aliuminio kiekis, efektyvus chloro pašalinimas. Aliuminio hidroksochloridas yra naujos kartos koaguliantas. Jis naudojamas pramoninių nuotekų (chemijos, metalurgijos pramonės) ir geriamojo vandens valymui.

Aliuminio hidroksochlorosulfatas (arba HSCA) yra mišrus koaguliantas. Tai rodo maksimalų purvino ir potvynių vandens valymo efektyvumą. Jis gali būti pagamintas tirpalo arba kietos masės pavidalu. Plačiai naudojamas pramonėje. Analogas yra aliuminio sulfatas.

Aliuminio oksichloridas – formulė Al(OH)mCl3n-m. Jis naudojamas natūraliems vandenims valyti, daugiausia šaltuoju metų laiku. Koaguliantas greitai reaguoja su kenksmingų medžiagų, gali būti naudojamas pramoninėms nuotekoms valyti.

Geležies chloridas - turi formulę FeCl3 * 6H2O. Naudojamas natūraliems vandenims, pramoniniam dumblui išvalyti, gerai pašalina sieros vandenilio aromatą.
Geležies sulfatas – vandens valymui naudojami FeSO4 ir Fe_2(SO_4)_3 junginiai. Puikiai pašalina kvapus.

Organiniams ir neorganiniams koaguliantams priskiriami kalkių tirpalai, medžiagos su aliuminio ir geležies priemaišomis. Savaip cheminė sudėtis visos jos yra rūgščių druskos. Neorganinės medžiagos turi ilgą galiojimo laiką ir nėra sudėtingos naudoti. Ekologiški yra natūralūs ir dirbtiniai, ekonomiški vartoti, turi stabilią rūgščių-šarmų sudėtį, efektyviai pašalina chlorą, o pasibaigus valymo procesui beveik visiškai pašalinami iš vandens. Be to, šias medžiagas lengva paruošti, jos paprastai sąveikauja su dumbliais, sukuria minimalų nuosėdų kiekį ir žymiai padidina stacionarių filtravimo įrenginių tarnavimo laiką.

Populiarūs koaguliantai, skirti natūraliam vandens valymui

Parduodama įvairių koaguliantų, skirtų naudoti namuose. . Apsvarstykime juos.

Organiniai koaguliantai FLOQUAT™ serija

FLOQUAT™ serijos organiniai polimeriniai koaguliantai turi didelį katijoninį krūvį, todėl efektyviai destabilizuoja neigiamai įkrautas koloidines daleles. Lyginant su neorganiniais koaguliantais, polimeriniai koaguliantai veikia plačiame pH ir šarmingumo diapazone, yra ekonomiški suvartojami, nekeičia išgryninto vandens pH, nebijo chloravimo, į išgrynintą vandenį nededa ištirpusių metalų. Išgrynintas vanduo turi mažai nuosėdų.

Organiniai flokuliantai flopam™ pwg serija

Organiniai FLOPAM™ PWG serijos flokuliantai naudojami kartu su koaguliantais, padeda padidinti dribsnių dydį ir supaprastina tolesnį jų pašalinimą. Parduodama katijoninių, anijoninių, nejoninių flokuliatorių, turinčių skirtingą molekulinę masę ir krūvio tankį, miltelių, granulių, vandeninių tirpalų, emulsijų pavidalu. Polimeriniai flokuliatoriai turi didelę molekulinę masę, sudaro tiltus tarp mikrodribsnių, sudarydami didelius makrodribsnius. Jie leidžia sumažinti nusistovėjimo laiką ir maksimaliai padidinti vandens kokybę, pašalinti dalelių pernešimą, padidinti filtro našumą be kapitalo sąnaudų.

Vandens minkštiklis flosperse™ serija

FLOSPERSE™ serijos vandens minkštiklis naudojamas buitiniam, geriamajam, maisto gamyboje naudojamo vandens minkštinimui. Dehidrinimo metu amoniakas ir anglies dioksidas išsiskiria dideliais kiekiais (dėl skilimo organinės medžiagos). Vandenyje tirpios dujos susijungia ir sudaro amonio bikarbonatą (formulė NH4HCO3) – medžiagą, kuri yra stiprus buferis, kurio pH yra mažesnis nei 7. Norint išvengti druskų nusodinimo, reikia pridėti FLOSPERSE ™ (su kompleksu susidaro metalų jonai, po kurių jie tampa nepasiekiami). nusodinimui iš tirpalo) .

Pranešimas:

Sveiki. Aš esu vadovas Alaus daryklos laboratorija, domiuosi koaguliantu natūraliam vandens valymui. Naudojame šulinio vandenį ir turime neblogą skendinčių dalelių kiekį ir ieškome koagulianto maisto pramonei.

Mums svarbu kuo daugiau pašalinti suspenduotas daleles jas nusodinant, tikiuosi ką nors patarsite... Ačiū iš anksto.

Koaguliacija, t.y. - koloidinių ir dispersinių dalelių didėjimo procesas, atsirandantis dėl jų sulipimo, naudojamas skaidrinant natūralius vandenis iš paviršinių šaltinių. Koaguliacija (koaguliacija) baigiasi plika akimi matomų dribsnių susidarymu ir jų nusodinimu nusėdimo metu. Dėl krešėjimo vanduo tampa skaidresnis, pakitusi spalva.

Jei skaidrinant ir koaguliuojant paviršinius vandenis reikia vienu metu mažinti jų šarmingumą ir druskingumą, šie procesai derinami su kalkėjimu skaidrintuvuose. Fizikinis ir cheminis krešėjimo procesas yra sudėtingas ir nėra stechiometrinio ryšio tarp dozuojamo koagulianto ir ištirpusių koloidinių medžiagų kiekio. Susidarę koagulianto dribsniai savo paviršiuje adsorbuoja koloidines medžiagas, atsiskiria nuosėdų pavidalu.

Koaguliacijos procesui atlikti naudojami šie reagentai (koaguliantai): aliuminio sulfatas (aliuminio oksidas) Al (SO 4) 3 18H 2 O, geležies sulfatas (geležies sulfatas) FeSO 4 7H 2 O, geležies chloridas FeCl 3 6H 2 O.

Cheminės koaguliantų sąveikos su vandeniu reakcijos yra tokios:

Susidarę aliuminio ir geležies bikarbonatai yra nestabilūs ir suyra susidarant hidroksido dribsniams:

Dribsnių susidarymas iš geležies sulfato reikalauja ilgesnio laiko ir vandenyje ištirpusio deguonies buvimo.

Jei šaltinio vandens karbonatinis kietumas nėra didelis, koaguliacijos reakcija nevyksta. Tokiu atveju apdorotas vanduo šarminamas kalkėmis arba kaustine soda:

Aliuminio sulfatas yra plačiausiai naudojamas koaguliacijai, tačiau jo naudojimą riboja išvalyto vandens pH vertė 6,5-7,5. Šarmesnėje aplinkoje dėl aliuminio amfoterinių savybių susidaro lengvai tirpus natrio aliuminatas. Todėl kalkinant geležies sulfatas arba geležies chloridas naudojamas kaip koaguliantas, leidžiantis pH vertės svyruoti 4-10 ribose.

Atliekant tik koaguliacijos procesą skaidrintuvuose, rekomenduojama pridėti flokuliatorių (pavyzdžiui, poliakrilamido), kurie prisideda prie nuosėdų sutirštėjimo ir nusodintų koloidinių bei suspenduotų dalelių sukibimo pagreitinimo.

Išvalyto vandens temperatūra schemose su koaguliacija yra 20–25 ° C (siekiant pašalinti įrangos „prakaitavimą“). Krešėjimo procesą derinant su kalkimu, vandenį rekomenduojama pašildyti iki 30-40°C.

Koaguliacijos metu ypač svarbus išvalyto vandens šildymo stabilumas. Vandens temperatūra turi būti palaikoma automatiškai ± 1°C tikslumu.

Koaguliatoriaus ir kitų pagalbinių reagentų dozės turi būti nustatytos eksperimentiškai kiekvienam vandens šaltiniui skirtingais metų laikotarpiais. Jie nustatomi eksperimentiniu (bandomuoju) šaltinio vandens koaguliavimu gamybos laboratorijoje. Reikalingas koagulianto kiekis priklauso nuo daugelio veiksnių: vandens druskų sudėties, jo pH vertės, jame esančių skendinčių medžiagų kiekio ir pobūdžio, temperatūros, cheminės savybės koaguliantas ir proceso temperatūros sąlygos. Optimali koagulianto dozė sukelia didelių, greitai nusėdančių dribsnių susidarymą ir nesuteikia vandens opalescencijos.

Apytikslę koagulianto dozę galima nustatyti pagal SNiP 2.02.02-84 "Vandens tiekimas. Išoriniai tinklai ir konstrukcijos" pagal formulę, taip pat pagal metodus, nurodytus "Vandens suvartojimo normavimo instrukcijose" buitinėms ir technologinėms reikmėms, atliekant laboratorinę ir gamybinę bei sanitarinę ir higieninę geriamojo vandens kokybės ir nuotekų tvarkymo kontrolę“. Kai vandenyje skendinčių dalelių yra apie 100 mg/l, koagulianto dozė yra 25-35 mg/l.

Pavyzdžiui, aliuminio sulfato dozės koaguliacijos metu yra 0,5-1,2 mg-ekv/l. Mažesnė dozė nustatyta nuotekomis neužterštam vandenims, kuriuose vidutinis skendinčių medžiagų kiekis (iki 100 mg/l) ir mažas oksidacinis gebėjimas; didelis - potvynių laikotarpiu vandenims, kurių oksiduojamumas yra apie 15 mg / l O 2 ir didesnis, kuriuose yra geležies, taip pat blogai koaguliuojantiems vandenims (net esant mažam oksidacijai). Tokiais atvejais koagulianto dozę galima padidinti iki 1,5 mg-ekv/l.

Flokuliatorių, tokių kaip poliakrilamidas (PAA), dozės padidina vandens skaidrumo efektą ir koaguliacijos įrenginio produktyvumą. Paprastai PAA dozė yra 0,1-1 mg/l išvalyto vandens (100 % produkto pagrindu), o mažesnė dozė atitinka mažesnį vandens drumstumą. Poliakrilamidas į išvalytą vandenį dozuojamas labai atskiestų 0,1 % koncentracijų tirpalų pavidalu, tuo pačiu užtikrinant gerą tirpalo sumaišymą su apdorotu vandeniu.

Jei reikia giliai pašalinti organines medžiagas ir koloidinę geležį (arba kai koaguliacija nepasiekia norimų rezultatų), šaltinio vanduo prieš koaguliaciją chloruojamas. Chloro dozė paprastai yra 5-20 mg/l; laisvo chloro likutinis kiekis po mechaninių filtrų neturi viršyti 10 mg/l.

Pageidautina įvesti koaguliantą į kontaktinės terpės zoną, tačiau tuo pat metu būtina užtikrinti, kad flokuliantas būtų įvestas praėjus 1-3 minutėms po koagulianto įvedimo, kad iki to laiko susidarytų procesai. baigiasi mikrodribsnių susidarymas ir nusodintų medžiagų sorbcija.

Krešėjimo proceso efektyvumui svarbiausias yra vandens kietumas, t.y. karbonatų (CO 3) 2- ir bikarbonatų (HCO 3) kiekis vandenyje -. Nustatyta, kad normaliai krešėjimo proceso eigai vandens šarmingumas turi būti ne mažesnis kaip 1,4-1,8 mg-ekv/l. Jei jis mažesnis, vandentiekis šarmina vandenį soda, negesintomis kalkėmis ar balikliu.

Suspenduotos kietosios medžiagos koaguliuojasi įvairiais būdais. Taigi, jei hidrofiliniai koloidai (humusinės medžiagos ir kt.) prastai sorbuojasi ant koaguliantų dribsnių paviršiaus ir neprisideda prie jų susidarymo, tai hidrofobiniai koloidai (molis, dirvožemis ir kt.) gerai sorbuojasi ant paviršių, padaro juos sunkesnius ir greitai susitvarkyti.

Žema vandens temperatūra lėtina flokuliacijos procesą, todėl koaguliacijos laikas žiemą ilgesnis nei vasarą.

Skendinčios kietosios medžiagos nusėda skirtingu greičiu, kuris priklauso nuo dalelių formos, dydžio, tankio, paviršiaus šiurkštumo ir nuo vandens temperatūros.

Koaguliacijos procese kartu su suspenduotomis kietosiomis medžiagomis į nuosėdas patenka ir mikroorganizmai, kurie prisideda prie vandens dezinfekavimo.

Reikėtų pažymėti, kad kartu su krešėjimu yra ir kitų vandens skaidrinimo ir minkštinimo būdų. pavyzdžiui, jonų mainai ir atvirkštinis osmosas. Šie metodai yra efektyvesni, nors ir brangūs ir reikalauja papildomų išlaidų bei įrangos.