Существует множество способов очищения сточных вод. При сооружении автономных канализационных систем помимо установленных фильтров, отделяющих вредные примеси и делающих воду более чистой, всё чаще используют осадительный метод очистки – коагуляцию.
Ознакомимся с принципом действия коагулянтов для очистки воды. Статья раскрывает все практические разновидности этих средств. Узнаем, на что обратить внимание при выборе и правильном применении коагулянта.
Принцип работы коагулянтов
Коагуляция — это способ очистки воды, при котором загрязняющие вещества склеиваются, и их затем удаляют механическим путем или фильтрацией. Введение коагулирующих реагентов способствует объединению частиц грязи, что упрощает удаление загрязнителей из воды.
Слово «coagulatio» с латинского переводится как «сгущение» или «свертывание». Коагулянты – вещества, способные в результате химической реакции образовывать нерастворимые и малорастворимые соединения, которые проще удалить из воды, чем дисперсные компоненты.
Важно своевременно удалять образовавшийся осадок.
Работа веществ основана на том, что молекулярная форма имеет положительный заряд, а большинство загрязнений – отрицательный. Две отрицательные заряды в строении атомов грязных частиц препятствуют их соединению. Потому мутность всегда приобретает грязная вода.
Введение коагулянта в жидкость вызывает притягивание взвесей к нему. Вследствие этого, при усилении рассеиваемого света жидкость на короткое время мутнеет, так как одна молекула коагулянта может связать несколько молекул грязи.
К коагулянту присоединяются молекулы грязи и образуют крупные сложные химические связи. Нерастворимые пористые вещества медленно опускаются вниз, образуя белый осадок.
Главная задача владельца — своевременно удалять отложения, используя подходящие фильтры.
По результатам образования на дне осадка белых хлопьевидных частиц — флокул, можно оценить действие препарата.
Помимо очистки сточных вод, коагулянты используются в… обработке воды в бассейнахПредлагаем обратить внимание на возможности коагулирующих химических составов для водоподготовки технической и питьевой воды в регионах с ограниченными водными ресурсами. Информацию об их особенностях можно найти на нашем сайте.
Применение реагентов: за и против
Современное оборудование для очистки сточных вод от загрязнений само по себе не обеспечивает максимально возможную эффективность без использования реагентов.
Новые коагулянты значительно улучшают эффективность очистки сточных вод. Несмотря на высокую цену, преимущества, которые
данные реагенты предоставляют, оправдывают затраты.
Применение синтетических коагулянтов обладает рядом непререкаемых преимуществ:
- эффективность;
- доступная стоимость;
- высокое качество очистки;
- универсальность применения.
Отходы производства — это устойчивая агрессивная система. Коагуляцию используют для разрушения системы и образования крупных частиц, которые затем можно удалить с помощью фильтрации.
Использование реагентов эффективно для удаления взвешенных и коллоидных частиц из стоков.
Применение метода осаждения с использованием реагентов имеет свои недостатки.
- необходимость строгого соблюдения дозировки;
- Образование больших объемов побочных продуктов, требующих дополнительной очистки.
- Сложность организации процесса самостоятельно.
В промышленности процессы коагуляции применяются широко и отработаны до автоматизма. В домашних условиях для организации такой системы потребуется купить специализированное оборудование, которое стоит дорого.
Большинство владельцев выбирают для решения задачи использование раздельных домашних коагулянтов, доступных в маленьких упаковках.
В некоторых ситуациях свертывание крови возможно прямо в… механической фильтрационной системеРеагент добавляют в трубопровод с обрабатываемой жидкостью до подачи её на фильтр. В результате в фильтрующую систему поступают переработанные инородные частицы в виде хлопьев.
Основные виды коагулянтов
Существует множество видов коагулянтов. В статье мы не будем раскрывать их формулы. Приведем информацию о двух основных группах, различающихся по исходному сырью: органических и неорганических.
Сегодня производство коагулянтов ведут множество российских и иностранных компаний. Реагенты нового поколения, которые они выпускают, превосходят по техническим параметрам старые коагулянты, производившиеся ещё в советское время.
Органические природные вещества
Специально созданные реагенты ускоряют слипание агрессивно неустойчивых частиц в воде, что упрощает процессы их отделения и осаждения. Органика стимулирует объединение загрязнителей в плотные суспензии и эмульсии, облегчая их вывод из воды.
Взаимодействуя с молекулами загрязнений, органические коагулянты заметно уменьшаются в размере и по окончании реакции выпадают в осадок небольшим количеством.
Минимизация осадка в емкости упрощает и ускоряет процесс фильтрации, не влияя на качество очистки.
Из-за недостатка ресурсов природные вещества не получили большого распространения в промышленной очистке стоков, но в быту их применяют повсеместно.
Синтетические коагулирующие соединения
Эти реагенты разрабатывают из минеральных и синтетических компонентов. Полимеры способствуют появлению высокого катиодного заряда, ускоряя образование хлопьев. Вышеупомянутые вещества хорошо взаимодействуют с водой, оказывая комплексное воздействие: смягчая ее структуру и удаляя грубые примеси и соли.
Широко используются соли многовалентных металлов, изготовленные из железа или алюминия. Железо используют для первоначальной очистки.
Из всех железнодорожных составов наиболее востребованы:
- Хлорное железо — влаголюбивые кристаллы с темным металлическим блеском, эффективно удаляют крупные загрязнения и нейтрализуют запах сероводорода.
- Сульфат железа — кристаллический, гигроскопичный препарат. Хорошо растворяется в воде и применим для очистки сточных вод из канализации.
Благодаря небольшой молекулярной массе и низкой вязкости эти реагенты хорошо растворяются во всех типах обрабатываемых жидкостей.
Среди коагулянтов, изготовленных с использованием алюминия, наиболее популярны:
- Алюмоксихлорид используют для очистки воды, имеющей высокое содержание органических компонентов природного происхождения.
- Гидроксохлорсульфат алюминия эффективно удаляет природные осадки из сточных вод.
- Технический сульфат алюминия, имеющий серо-зеленый цвет и вид кусков, используют для водоочистки.
Раньше полимеры использовали только в качестве добавки к неорганическим коагулянтам, ускоряя образование хлопьев. Сейчас всё чаще применяют их как основное средство, заменяя им неорганические.
При сравнении органических и синтетических веществ, первое преимущество последних заключается в более быстрой реакции. Кроме того, первые могут работать практически в любой щелочной среде и не реагируют с хлором.
Органические вещества сохраняют нейтральный уровень pH в воде. Такая особенность дает возможность применять их для очистки водных сред с колониями планктона, водорослями и крупными микроорганизмами.
Рекомендации по выбору средств
При выборе коагулянтов для очистки сточных вод следует быть предельно внимательным. Несмотря на то, что вещество не представляет угрозы здоровью, его действие специфично и рассчитано на решение узкого круга задач.
При выборе коагулянтов для очистных сооружений полезны справочные материалы, однако перед покупкой рекомендуется обсудить вариант с специалистами по водоочистке.
Для предотвращения разочарования при недостаточной эффективности использования коагулянтов, предлагаем провести предварительный анализ воды.
Коагулянты – специфические вещества. В некоторых ситуациях они отделяют элементы от воды, в других – усиливают своё действие. Например, вещество на основе сульфата алюминия и железа может очистить содержимое, обезжелезить его и существенно умягчить.
При использовании коагулянтов нужно точно соблюдать дозировку, указанную производителем.
Неправильная дозировка приводит к неравномерному оседанию хлопьев. Это создает множество мелких частиц, которые фильтры не могут задержать.
Для удобства расчёта необходимой дозы действующего вещества производители предлагают коагулянты в упаковках с дозаторами и прилагаемой инструкцией по использованию.
Условия для протекания процесса
Для достижения наилучших результатов очистки сточных вод необходим комплексный подход к решению задачи. При проектировании автономных очистных сооружений коагуляция используется совместно с механическими и биологическими методами очистки.
Для этого возводят конструкции из вертикальных отстойников, разделенных перегородками. Благодаря этому стоки проходят многоступенчатую очистку: сначала отстаивание, затем обработка бактериями, после чего поступают в камеру коагуляции и на заключительном этапе фильтруются.
Лучше доверить установку специализированного оборудования, подсчет примерной дозы расходных материалов и начальный контроль на всех этапах процесса очистки стоков профессионалам.
Схема свертывания крови состоит из трёх главных стадий.
- Внесение коагулянта в загрязненную жидкость.
- Обеспечение наилучших условий для реакции действующего компонента с примесями.
- Выделение и фильтрация осевших частиц.
Коагуляция происходит при равном количестве частиц с противоположно заряженными ионами. Для достижения оптимального снижения мутности сточных вод и получения желаемого результата необходимо строго соблюдать концентрацию используемого реагента.
При очистке сточных вод с помощью коагулянтов температура должна быть положительной.
Стабильный нагрев обрабатываемой воды очень важен.
Для ускорения коагулирования воду дополняют веществами, создающими коллоидные дисперсионные системы – флокулантами. Чаще всего применяют крахмал, полиакриламид, активированный силикат. В результате они адсорбируются на хлопьях коагулянта, преобразуя их в более прочные и крупные агрегаты.
Флокулянты добавляют в зону контактной среды через 1-3 минуты после введения коагулянтов. К этому моменту завершаются процессы образования микрохлопьев и последующей за ними сорбции осаждающих веществ.
Объем осадков в контактных резервуарах определяется типом применяемого реагента и уровнем начальной очистки поступающих сточных вод.
После механической очистки объём осадка на одного человека в сутки составляет около 0,08 литра, после биофильтров – 0,05 л, а после аэротенка – 0,03 литра. Необходимо удалять его по мере наполнения резервуара.
Выводы и полезное видео по теме
Принцип действия коагулянта:
Видео-презентация бытовых коагулирующих продуктов:
Методика коагуляции позволяет достичь высоких результатов при минимальных затратах.
Правильно подобрав реагент и создав подходящие условия для его работы, удастся очистить сточные воды от большого количества примесей и загрязнений.
Обратили внимание на что-то во время изучения информации? Хватит ли вам знаний о применении коагулянтов в работе?
Поделитесь опытом, мыслями и вопросами внизу.