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.
