Коагулянт для очистки сточной воды - принцип действия, виды, выбор

Совмещение с флотацией

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

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

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

Применяют флокулянты 3 типов:

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

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

Хранение в зимний период

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

Консервация происходит в несколько этапов:

Чистка бассейна

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

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

Выбор чистящего средства зависит от внутреннего покрытия бассейна

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

Заливка воды для консервации

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

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

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

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

Установка компенсатора расширения воды

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

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

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

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

Заключительные процедуры по подготовке бассейна к консервации

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

Накрытие

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

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

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

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

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

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

Коагуляция

Что такое коагуляция? В переводе с латыни это свёртывание, сгущение, соединение мелких частиц в дисперсных системах и превращение их в более крупные в результате сцепления, процесс, относящийся в равной степени и к химии, и к физике. Так образуются коагуляционные структуры. Теория эта построена таким образом: существует дисперсная фаза, где частицы находятся в броуновском движении (независимо друг от друга) до той поры, когда две частицы не сблизятся на такое расстояние, при котором их центры можно определить как радиус сферы влияния (обозначается d).

Это расстояние примерно равно сумме радиусов частиц, и непосредственный контакт неизбежен, потому что внезапно (немедленным скачком) появляются силы взаимодействия, частицы притягиваются друг к другу и агрегируются. Вероятность столкновения более двух частиц ничтожно мала, а потому притягиваются либо одиночные, либо двойные с одиночной, либо двойные частицы друг с другом, тройные с одиночными и так далее. Отсюда начинается теория химических бимолекурярных реакций. Вот это и есть коагуляция. Порог коагуляции приводит к выпадению осадка в коллоидном растворе в виде флокул (хлопьев), либо получается студень.

Флокулянты для очистки сточных вод: виды, принцип работы и эффективность применения

Качественное осветление стоков гарантирует полную безопасность для окружающей среды при их сбросе в водоемы. Процесс обработки нечистот протекает в несколько этапов.

Одним из них является использование флокулянтов для очистки сточных вод. Благодаря химической реакции все микро- и макровзвеси в составе нечистот приобретают более крупные размеры.

Это позволяет удалять их в дальнейшем механическим способом.

Определение и предназначение

Флокулянтами называют химические реагенты, которые способствуют очистке бытовых и промышленных сточных вод от примесей. В результате реакции все сторонние вещества, пребывающие в грязной жидкости, формируются в хлопья. Флокуляцию используют как вторичный этап очистки после коагуляции. Основное назначение реагентов:

предварительная очистка воды из водоемов перед её подачей в городские коммуникации;
осветление промышленных стоков от молокозаводов, предприятий химической/фармацевтической промышленности и др.;
очистка бытовых сточных вод.

Флокуляция является и неотъемлемой частью таких процессов, как производство лекарств, обогащение, переработка нефтепродуктов.

Виды и классы флокулянтов

Все реагенты для флокуляции делят на классы по типу их происхождения:

Органические (природные): гуаровые смолы, крахмал и декстрин, натрия альгинат, эфир целлюлозы.
Неорганические: кремниевая кислота. Особенно активно она действует против гидроксидов металлов – алюминия, железа, магния, и пр. В результате работы кремниевой кислоты образуются тяжелые прочные хлопья.
Синтетические: высокомолекулярные соединения, которые органически растворяются в воде и при этом молекулярная их масса варьируется от тысяч до миллионов.

Различают также катионные, анионные и нейтральные флокулянты (по электрическому заряду). Самым востребованным является последний вид — полиакриламид (ПАА). Агрегатное состояние реактивов: жидкое и порошкообразное.

Принцип работы флокулянтов в воде

При добавлении реагентов в загрязненную воду происходит следующий процесс:

Все флокулянты вступают во взаимодействие с коллоидными частицами. Сначала оседают на их поверхности, значительно нарушая водно-солевой баланс оболочки. Параллельно флокулянты сводят на нет электрический заряд коллоидных примесей. Изначально все коллоидные соединения как бы окружены мешающей слипанию частиц оболочкой. Ее и разрушает флокулянт.
За счет своего высокого молекулярного веса и уже произошедших в воде реакций происходит фиксация реагентов на поверхности сторонних примесей. При этом они образуют своеобразные мостики, благодаря которым формируется связь между молекулами флокулянтов.
В результате все взвешенные частицы коллоидных растворов слипаются в большие видимые хлопья. Их еще называют флоккулами.

После прошедшей реакции сторонние примеси в виде хлопьев можно легко удалить из осветляемой жидкости. Делается это с помощью механических фильтров.

Эффективность химического метода

Флокуляция как способ очистки сточных вод позволяет с высокой эффективностью справляться с большими объемами загрязненных жидкостей. При этом можно смело говорить о высокой интенсивности процесса осветления с минимальными затратами. В результате использования флокулянтов удается добиться таких результатов:

очистить максимально загрязненные бытовые/промышленные стоки;
серьезно ускорить процесс осаждения примесей в жидкости;
предупредить возможное попадание загрязнений в воду на следующих этапах очистки;
отказаться от дополнительных затрат на усиление производительности очистной станции;
увеличить срок службы механических фильтров на ЛОС;
снизить расходы на капитальное осветление стоков.

Обо всех эффектах от использования флокулянтов можно говорить только при условии применения метода в комплексе, после этапа коагуляции. Как правило, сами по себе реагенты не очищают воду полноценно, метод не работает.

Особенно актуально включение процесса флокуляции в систему очистки стоков в том случае, если станция в скором времени будет получать большие объемы загрязненных вод. Здесь без основательной модернизации ЛОС и существенных финансовых вложений удастся сохранить производительность очистной станции. По факту придется потратиться только на закупку порошка-флокулянта.

Использование приведенного метода в быту неактуально, поскольку процесс сложный и неоправданный для малого объема загрязненной воды.

Принцип метода и его применение

Последние компоненты легко удаляются механической очисткой. Мелкие крупицы грязи имеют определенный заряд, окружены гидратной рубашкой, стабилизирующей взвешенное состояние, поэтому удалять их нелегко.

При коагуляции заряд молекул насильственно изменяют добавлением легко ионизирующихся соединений — коагулянтов.

Слипанию подлежат как однородные частицы, тогда процесс называется гомокоагуляцией, так и разнохарактерные молекулы, в этом случае явление называется гетерокоагуляцией.

Укрупнение примесных соединений вызывается добавлением коагулянтов, стимулируется одним из следующих способов:

перемешиванием;
тепловым воздействием:
влиянием внешнего силового поля.

Это наименее затратный, достаточно эффективный вариант обеспечения слипания загрязняющих частиц.

Коагуляция проводится в свободном пространстве специальных камер, предназначенных для образования хлопьев, либо контактным образом в зернистой массе специальных наполнителей, например песка.

Интенсивность слипания частиц зависит от:

их вида;
строения;
концентрации;
количества других разнохарактерных примесей;
электролитов в сточной воде;
значения ее рН.

В некоторых случаях образование рыхлых хлопьевидных осадков происходит под действием флокулянтов. Модификация коагуляции, при исполнении которой применяются такие реагенты, называется флокуляцией.

Как основной метод коагуляции, так и его разновидности применяются для очистки стоков в:

химической;
фармацевтической;
целлюлозно-бумажной;
пищевой;
текстильной промышленности.

Важно! Очистка сточных вод коагуляцией позволяет приводить в экологически безопасное состояние водные суспензии, образующиеся при переработке нефти, сельскохозяйственной продукции, обогащении горных руд

Коагулянты, применяемые в водоподготовке

Для запуска процесса коагуляции используют специальные вещества — коагулянты. В качестве коагулянтов
берут химические реагенты, которые вступают в реакцию с определенными веществами, содержащимися в воде,
от которых необходимо избавиться во время водоподготовки. Широко применяются такие коагулянты, как смеси
хлорида и сульфата железа, сульфат алюминия. Чаще всего коагулянты — это соединения солей слабых
оснований и сильных кислот. Вступая в реакцию с водой, эти вещества образуют малорастворимые основания,
а именно гидроксиды железа и алюминия. Под воздействием растворенных в воде электролитов гидроксиды
железа и алюминия выделяются из жидкости и вместе с коллоидами осаждаются на дно резервуара.

Этапы проведения операции

В начале в глаза закапывают специальные капли, которые приводят к расширению зрачка. Они же являются и местной анестезией. Затем голову должны зафиксировать у аппарата с трёхзеркальной линзой. Причём для полного контакта оборудование подводится вплотную к передней стенке глаза. Прижигание происходит при помощи прицельного лазера. В этот момент больному категорически запрещается двигать глазом. Он должен смотреть только вперёд.

Коагуляция вызывается воздействием лазера, которое приводит к резкому повышению температуры в патологической точке. В результате происходит склеивание сетчатки с сосудистой оболочкой глаза и возвращение к нормальному кровоснабжению. Как правило, больной при проведении операции не испытывает никаких болевых ощущений, но может увидеть свет от лазерного луча и почувствовать давление от линзы. Аппаратура при помощи такого воздействия склеивает внутренние фрагменты оболочки при разрыве сетчатки.

Нюансы эксплуатации и обслуживания

Желающим построить собственный бассейн на даче следует заранее продумать и предусмотреть способы его обслуживания. Вода должна фильтроваться постоянно, особенно если она изначально грязная (например, ржавая) или успела позеленеть после вынужденного простоя.

Если вода чистая, то в целях экономии электроэнергии можно включать его два раза в сутки по 5-6 часов или один раз на 10-12 часов. За это время весь объем воды среднего водоема на 15-20 куб. м поменяется два раза.

По мере эксплуатации фильтрующий элемент покрывается слоем загрязнений, который мешает дальнейшей работе агрегата. Поэтому песок следует промывать.

На поверхности фильтрующего элемента образуется пленка – слежавшиеся загрязнения. Этот слой мешает прохождению воды и повышает давление в системе

Процедура #1 — промывание наполнителя

Периодичность очистки песка от загрязнений зависит от интенсивности использования бассейна, степени загрязнения содержимого, составом и количество применяемой химии. Можно пользоваться рекомендацией промывать наполнитель раз в 7-10 дней. Однако для фильтрационной системы нагнетательного типа следует следить за показаниями манометра.

Нормальным считается давлением в системе, равное 0,8 бар. Если показатель достиг 1,3 бар, то песок требуется промыть.

Для процесса очистки следует обеспечить поступление воды под напором в нижнюю камеру фильтра – в заборное устройство. Для этого заранее устраивают соответствующую разводку, благодаря чему сменить направление потока можно простым переключением кранов.

Независимо от метода подключения системы фильтр нуждается в периодическом очищении наполнителя от плотного загрязняющего слоя. Для этого обеспечивают поступление чистой воды снизу вверх и вывод грязной воды в канализацию или отдельный резервуар

Обратите внимание, что в этой схеме вентиль вывода в бассейн закрыт

Если разводка не смонтирована, то можно переставить шланги. Для нагнетательной системы шланг с верхнего штуцера снимают и крепят к нижнему (к штуцеру, соединенному с водозаборником). Если насос стоит на всасывании, то перекидывают шланги от насоса.

Всасывающий отсоединяют от штуцера заборного устройства и подключают к источнику чистой воды или опускают в бассейн. Напорный – подключают к выходу водозаборника. К верхнему штуцеру крепят шланг для отвода промывочной жидкости в канализацию или в отдельную емкость.

Насос включают, и вода под напором разрыхляет и вымывает накопившийся слой грязи. Промывать песок следует до тех пор, пока сливаемая промывочная жидкость не станет прозрачной.

Процедура #2 — замена песка в фильтре

Постепенно фильтрующий элемент сильно засоряется жировыми и органическими веществами, частичками кожи и волосами. Такой песок уже не способен обеспечить должную очистку воды. Поэтому его требуется заменить полностью.

Замена наполнителя производится следующим образом:

Закрывают кран на подаче воды.
Прокачивают остатки воды, насколько это возможно – если насос стоит на подаче, то в фильтре останется достаточно много жидкости.
Отключают электропитание насоса.
Вычерпывают весь наполнитель

Загрязненный песок просто кишит бактериями, поэтому делать это следует осторожно и в перчатках, не допуская его попадания на слизистые и в глаза.
Наливают немного воды в резервуар фильтра – примерно на 1/3. Жидкость смягчит механическое воздействие падающего песка на элементы конструкции.
Засыпать необходимое количество фильтрующего элемента.
Открывают подачу воды.
Выполнить обратную промывку. Если шланг для очищенной воды просто перекидывается через борт бассейна, то можно этот этап пропустить и слить некоторое количество жидкости в грунт при запуске системы в работу.
Включить режим фильтрации.

Если шланг для очищенной воды просто перекидывается через борт бассейна, то можно этот этап пропустить и слить некоторое количество жидкости в грунт при запуске системы в работу.
Включить режим фильтрации.

При использовании в качестве наполнителя кварцевого песка, его полная замена потребуется раз в три года.

Для повышения максимальной эффективности работы систему фильтрации устанавливают в непосредственной близости от бассейна. При этом для удобства обслуживания доступ к агрегату должен быть свободным

Восстановление Сг6+ до Сг3+ в гальванических производствах

Одновременно этими процессами ионы Fe2+, а также гидроксид железа (II), способствуют химическому восстановлению Сг6+ до Сг3+ по реакциям:

при рН< 5,5 Сг₂O₇2- + 6Fe2+ + 14Н+ -> 6Fe3+ + 2Сг3+ + 7H₂О

при рН>= 5,5 Cr₂O₇2 +3Fe(OH)₂+4H₂O -> 3Fe(OH)₃+2Cr(OH)₃+2OH . Некоторое количество СгОд2- и СггСЬ2- -ионов восстанавливается до ионов Сг3+ в результате катодных электрохимических процессов:

катод Сг₂O₇2- + 14Н+ + 6е– -> 2Сг3+ + 7Н₂0

Сг₂O₇2- + 4Н₂O + Зе– -> 2Сг(ОН)₃ + 5OН–

При электрохимической обработке сточных вод происходит их подщелачивание, что способствует коагуляции гидроксидов железа (II) и (III) и хрома (III), а также гидроксидов других тяжелых металлов, ионы которых могут содержаться в сточных водах гальванических производств.

Гидроксиды металлов образуют хлопья, на которых происходит адсорбция других примесей, содержащихся в сточных водах. Прирост величины pH может составлять 1-4 единицы.

Способ наиболее целесообразно применять при исходной концентрации Сг6+ в сточных водах менее 150 мг/л и исходном солесодержании более 300 мг/л.

Оптимальные значения pH при обезвреживании хромсодержащего стока совместно с кисло-щелочными водами находятся в зависимости от концентрации хрома и присутствующих ионов тяжелых металлов (табл. 4.4). При этом суммарная концентрация ионов тяжелых металлов не должна превышать 100 мг/л, а концентрация каждого из них – 30 мг/л. Необходимо иметь в виду, что даже при соблюдении оптимальных условий очистки сточных вод остаточное содержание в них ионов тяжелых металлов может превышать установленные нормы сброса, в связи с чем в технологической схеме следует предусматривать возможность доочистки введением щелочных реагентов с целью повышения pH до pH гидратообразования тяжелых металлов.

Таблица 4.4

Оптимальные значения pH хромсодержащих стоков

Концентрация Cr (VI),	При наличии Zn2+	При наличии Ni2+
Менее 20	6-7	6-7
20-50	5-6	6-7
50-150	4-6	5-6

Содержащиеся в сточных водах ионы NO_2- NO_3-, СО₃2-, РО43 при проведении процесса электролиза вызывают пассивацию поверхности анодов. Для активации анодов добавляют хлорид натрия, при этом рекомендуется поддерживать в стоке соотношения анионов, указанные в табл.4.5. Ультразвуковая очистка электродов, вибрация, встряхивание, высокая скорость движения воды в межэлектродном пространстве при напорном режиме или за счет рециркуляции, однопоточная схема движения воды, механическая чистка электродов скребками, продувка межэлектродного пространства газом, вращающийся растворимый электрод и другие меры снижают опасность пассивации анодов.

Кто делает лучшие коагулянты: производство и распространение

Производители коагулянтов составляют солидный список, их число выросло в последнее время и составляет более 15 по стране. Для сравнения: на всей территории бывшего Советского Союза пребывало только 12 производств. Современная Россия обеспечивает свои нужды в коагулянтах на 95% за счет внутреннего производства.

В РФ выпускают неорганические препараты. Так произошло по причине экономических реалий времени возведения заводов и определенной конфигурации сырьевой базы, характерной для нашей страны. Исторически сложилось так, что первое место занимает приготовление коагулянтов на основе алюминия, а именно – оксихлорида и сульфата алюминия, а также алюмината натрия.

Рассмотрим их отличия:

Как следует из таблицы, алюминат натрия дает самую высокую концентрацию оксида алюминия, это значит, что данный раствор покажет самую высокую активность в процессе очистки воды от взвеси. При этом плотность примесей также самая большая, а это значит, что после обработки в воде могут оставаться лишние компоненты. Следуя аналогичной логике, мы придем к выводу, что наиболее приемлемым вариантом будет оксихлорид алюминия (другие названия: хлоргидроксид алюминия, ОХА, полиалюминия гидрохлорид), который демонстрирует оптимальное соотношение содержания алюминия и примесей.

Далее мы рассмотрим и сравним пять лучших производителей коагулянтов в России:

Принцип работы коагулянтов

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

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

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

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

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

Применение реагентов: за и против

Эффективность современного оборудования по нейтрализации примесей в сточных водах не способна достигнуть максимального уровня без задействования реагентов.

Современные коагулянты позволяют существенно повысить интенсивность и качество процесса очистки сточных вод. Высокая стоимость реагентов окупается рядом преимуществ, которыми они обладают.

Среди неоспоримых достоинств применения синтетических коагулянтов стоит выделить:

эффективность;
доступная стоимость;
высокое качество очистки;
универсальность применения.

Сточные воды представляют собой устойчивую агрессивную систему. И разрушить ее, сформировав крупные частицы с тем, чтобы в последующем вывести их путем фильтрации, помогает коагуляция.

Применение реагентов дает хорошие результаты по выведению из стоков взвешенных и коллоидных частиц.

По сути частицы коагулирующей фазы, сформированной под действием коагулянтов, являются одновременно и центром хлопьеобразования и утяжелителем

Но осадительный метод с применением реагентов не лишен недостатков. К числу таковых стоит отнести:

необходимость строгого соблюдения дозировки;
образование большого объема вторичных отходов, которые нуждаются в дополнительной фильтрации;
трудоемкость налаживания процесса собственными силами.

В промышленных масштабах процессы коагуляции задействуются повсеместно, они поставлены на поток. Для налаживания системы в домашних условиях придется приобретать специальные установки, стоимость которых довольно высока.

Большинство хозяев решают этот вопрос путем применения отдельных коагулянтов бытового типа, которые продаются в небольших по объему емкостях.

Действующие вещества просто добавляют в жидкость, а затем отфильтровывают выпавший на дне осадок; но этот процесс довольно трудоемок и потому на его реализацию затрачивается много времени

В ряде случаев коагуляция может осуществляться непосредственно в механической фильтрационной системе. Для этого реагент вводят в участок трубопровода с подлежащей обработке жидкостью перед местом подачи ее на фильтр. И в этом случае в фильтрационную систему поступают уже инородные частицы, «преобразованные» в хлопья.

Как это происходит?

В составе очистных комплексов существует отдельное подразделение, которое называют реагентным хозяйством. Коагулянты могут храниться в полностью растворенном виде или в форме твердого концентрата, помещенного в насыщенный раствор.

Резервуары размещены в помещении или около него в накрытом состоянии. Растворы готовят заранее путем перемешивания сжатым воздухом, мешалками, имеющими лопастную или пропеллерную форму.

Массовая доля коагулянтов в растворе может достигать 10 %, флокулянтов – 1 %. Обработку сточных вод реагентами проводят в специальных резервуарах (смесителях), которые делают со следующими конструктивными особенностями:

перегородками;
дырками;
шайбами;
пропеллерными мешалками;
лопастями.

Важно! Растворы в смесителях пребывают на протяжении максимум 2 минут, затем по лоткам или трубам поступают в камеры, где образуются хлопья, или сразу в осветлители. Проходная способность участков, через которые подается смесь сточных вод с реагентами, рассчитывается таким образом, что бы поток перемещался со скоростью 1 м/с, поступал в следующий отсек не более чем за 2 минуты

Проходная способность участков, через которые подается смесь сточных вод с реагентами, рассчитывается таким образом, что бы поток перемещался со скоростью 1 м/с, поступал в следующий отсек не более чем за 2 минуты.

Главная стадия очистки – формирование хлопьеобразных агрегатов осуществляется в камерах со следующими конструкционными решениями:

водоворотами;
перегородками;
вихрями;
механическими мешалками.

Водоворотные камеры имеют вид цилиндра, в которой сверху подается вращающийся поток сточных вод с коагулянтом.

Внизу расположена конструкция для уменьшения вращения раствора, который пребывает в емкости на протяжении 20 минут.

Камеры с перегородками имеют вертикальные или горизонтальные коридоры, по которым перемещается водный поток. Жидкости перемешиваются на поворотах, их количество достигает 8 штук.

В первом коридоре скорость потока равна 0,3 м/с, в последнем она уменьшается в 3 раза. Ширина коридорных протоков не бывает меньше 0,7 м, длина варьируется, зависит от размеров отстойника. Время пребывания очистных вод в камере может достигать получаса.

В вихревой камере, имеющей вид расширяющегося к верху конуса, вода подается в нижнюю часть со скоростью, достигающей 1,2 м/с, в верхнем слое, там где поток выпускают из камеры, его скорость достигает 5 м/с. Продолжительность пребывания растворов в емкости составляет 10 мин.

В камерах, оснащенных лопастными мешалками, сточные воды перемещаются со скоростью до 0,2 м/с, находятся в них на протяжении получаса.

После формирования хлопьев приступают к их удалению, в результате которого сточные воды осветляются. Процесс проводят в отстойниках горизонтального, вертикального или радиального вида.

В целом метод коагуляции приводит к ощутимому удалению примесей, находящихся в мелкодисперсном или эмульгированном виде.

Многостадийность процесса, необходимость постоянного контроля концентраций добавочных реагентов, интенсивности перемешивания и хлопьеобразования не позволяет считать метод очистки простым и легким в исполнении.

Коагулянты доступные для очистки сточных вод

Есть много коагулянтов, доступных для очистки сточных вод, для проверки глубокого погружения. Ниже приводится введение в коагулянты, представляющие множество различных составов и плотностей заряда.

Коагулянты на основе металлов составляют самую большую группу доступных продуктов. Продукты могут содержать только соль металла (например, сульфат алюминия или хлорид железа), или продукты могут быть полимеризованными солями металлов (например, хлорид полиалюминия или хлоргидрат алюминия).

Синтетические коагулянты могут нести очень высокие плотности заряда на относительно больших молекулах таких как полиамин. В зависимости от состава некоторые синтетические производные могут вести себя как флокулянт.

Биополимерные коагулянты получают из природных источников. Ряд продуктов для очистки воды получают из растительных источников (таких как лигнин, дубильные вещества и крахмалы). Существуют также полисахариды и другие природные биополимеры, полученные от животных, грибов и микробов (для получения хитозана, пектина, каррагинана, подорожника и других).

Для этих источников и составов коагулянтов существует множество гибридов. Комбинируя два или более коагулянта, можно получить еще больше возможностей для лучших характеристик коагулянтов при создании гибридов, оптимизирующих различные процессы очистки сточных вод.

На стенде можно проверить, как коагулянт будет работать в процессе очистки сточных вод. Тестирование емкостей — важный инструмент для сравнения продуктов, оптимизации производительности, оценки затрат на обработку и планирования операций.

Независимо от того, какой химический состав коагулянта интегрирован в систему очистки сточных вод, реакции коагуляции требуют адекватного перемешивания. Типичные варианты выполнения смешивания — это встроенный статический смеситель или резервуар для коагуляции с механическим смесителем. Выбор оборудования будет зависеть от общей конструкции и работы системы, но цель остается той же. Молекулы коагулянта должны взаимодействовать и сталкиваться с частицами в суспензии, чтобы разрушить коллоидную систему.

Исторически сложилось так, что коагуляция только солями металлов (квасцы, хлорид железа и т.д.) Может создавать избыточный ил для утилизации или создавать проблемы с безопасностью и токсичностью ниже по потоку от сточных вод. Эффективная коагуляция может помочь стабилизировать эффективность обработки за счет изменчивости промышленных операций с заменой продукта, санитарными мероприятиями и изменениями потока. Выбор правильной стадии коагуляции улучшит всю систему обработки за счет более эффективного отделения твердых частиц.

Назначение

Процесс коагуляции применяется как в системах водоподготовки, так и для очистки промышленных и бытовых сточных вод. Эта технология помогает добиться уменьшения количества вредных примесей:

железо и марганец – до 80 %;
синтетические ПАВ – на 30-100 %;
свинец, хром – на 30 %;
нефтепродукты – на 10-90 %;
медь и никель – на 50 %;
органические загрязнения – на 50-65 %;
радиоактивные вещества – на 70-90 % (кроме трудноудаляемого йода, бария и стронция; их концентрацию удается сократить только на треть);
пестициды – на 10-90 %.

Очистка воды методом коагуляции с последующим отстаиванием позволяет снизить в ней содержание бактерий и вирусов на 1-2 порядка, а концентрацию простейших микроорганизмов – на 2-3 порядка. Технология эффективна в отношении следующих болезнетворных микробов:

вирус Коксаки;
энтеровирусы;
вирус гепатита А;
кишечная палочка и ее бактериофаги;
цисты лямблий.

Выводы и полезное видео по теме

Принцип действия коагулянта:

Видео-презентация бытовых коагулирующих продуктов:

Применяя методику коагуляции, вы получите прекрасную возможность добиться высоко результата при небольших вложениях. Грамотно подойдя к выбору реагента и создав необходимые условия для его эксплуатации, не составит труда очистить сточные воды сразу от множества примесей и загрязнений.

Появились вопросы в процессе ознакомления с представленной нами информацией? Знаете тонкости применения коагулянтов на практике? Пожалуйста, делитесь знаниями и впечатлениями, а также задавайте вопросы в расположенном ниже блоке.

Виды коагулянтов для очистки воды

Совмещение с флотацией