Очистка воды с помощью флокулянтов: их применение, основные отличия и преимущества использования

Умягчитель – что это такое и зачем он нужен?

Умягчитель

Визуально жёсткую воду невозможно отличить от мягкой воды. Соли тяжёлых металлов, растворённые в ней, не имеют выраженного запаха или цвета, не изменяют её структуру или химический состав. Попадая в водопроводную систему, они откладываются на нагревательных элементах отопительных приборов, образуя налёт, снижающий их энергетическую эффективность, и, впоследствии, приводящий к поломке оборудования.

Умягчитель воды – фильтрующий прибор, избавляющий воду от посторонних примесей, в том числе, присутствующих в ней, солей металлов. Благодаря его применению улучшается её качество, предотвращается появление накипи на трубах, повышается эффективность эксплуатации отопительного оборудования и электробытовых приборов.

Реагентное хозяйство

В некоторых методах флотации для улучшения эффекта очистки используются следующие реагенты:

• реагенты для корректировки pH – это кислоты и щелочи, которые добавляются в воду для обеспечения нормальных условий работы коагулянта и флокулянта;
• коагулянты – реагенты, которые способствуют хлопьеобразования и представляют собой соли железа и алюминия;
• флокулянты – реагенты, которые создают более крупные и устойчивые хлопья (флокулы) и представляют собой полиакриламидные соединения.

Основными минусами наличия реагентного метода обработки воды являются необходимость присутствия персонала, а также площади, которые надо выделять под емкости и реакторы

Также очень важно правильно подобрать дозу реагентов, что возможно только эмпирическим путем

Виды флокулянтов

По составу их можно разделить на две большие группы – органическую и неорганическую. В основном, используют органические, из неорганических – только кремниевую кислоту. 

По происхождению органические делятся на природные и синтетические. Последние токсичнее, но дешевле.

По наличию заряда природные и синтетические реагенты бывают ионные и неионные. У неионных флокулянтов нет заряда, и они подходят для очистки воды с незаряженными частицами. Реагенты с электрическим зарядом – ионные – взаимодействуют с заряженными частицами. 

По знаку заряда ионный флокулянт может быть:

• Анионный – отрицательно заряженный. Взаимодействует с неорганическими соединениями. 

• Катионный – положительно заряженный. Подходит для очистки воды от органических взвесей. 

• Амфотерный – проявляющий катионные, анионные или нейтральные свойства в зависимости от рН жидкости: в кислотной среде ведёт себя как катионный, в щелочной – как анионный, в равновесной – как неионный.

Пример органического флокулянта природного происхождения – раствор Биомикрогели BMG-C2, полученный из переработанного растительного сырья

По форме выпуска флокулянты бывают в виде гранул, порошка, пасты, геля или раствора.

Биомикрогели выпускают флокулянт BMG–X2 в виде порошка в мешке и BMG–C200.5 в виде раствора в канистре, бочке или IBC–контейнере

Как проводится водоподготовка? Основные этапы

В процессе эксплуатации в воде бассейна начинают скапливаться различные органические и неорганические примеси: это мелкие песчинки, микроскопические частички кожи человека и другие загрязнения. При фильтрации их не удается отделить, так как из-за очень небольшого размера они свободно проходят через фильтрующий картридж и возвращаются в чашу. Флокулянты для водоподготовки помогают решить эту проблему при использовании совместно с коагулянтами.

При добавлении в воду реагентов они провоцируют объединение мелких взвешенных частиц в более крупные хлопья за счет изменения их электрохимического потенциала. Предварительно частицы дестабилизируются коагуляцией, после этого в оду добавляются растворы флокулянтов. Результат становится заметным невооруженным взглядом: на поверхности начинают образовываться хлопья белой пены, так как собранные частицы начинают подниматься вверх.

После завершения коагуляции и флокуляции запускается фильтрующая установка. Вода фильтруется, и собранные в хлопья частицы примесей без проблем задерживаются фильтрующей установкой. В результате вода очищается даже от самых мелких загрязняющих частиц, она приобретает идеальную прозрачность. Фильтр дает возможность убрать органические и неорганические загрязнения – это повышает комфорт и безопасность купания.

Водоподготовка с применением флокуляции должна проводиться в соответствии с рекомендациями производителя реагентов. Периодичность зависит от размеров емкости, интенсивности ее использования и количества загрязнений.

Флотация стоков – определение и принципы действия метода

Флотация – это очистка загрязненных жидкостей с помощью пузырьков воздуха, которые в процессе движения захватывают частички нерастворимых веществ. Прикрепившиеся к воздушным ячейкам твердые составляющие поднимаются на поверхность, образуя слой пены (флотошлам), который с помощью скребкового транспортера удаляется в шламосборник.

Качество фильтрации жидкостей зависит от следующих факторов:

• способа образования пузырьков воздуха;
• физико-химических свойств загрязнений;
• гидродинамических условий, создаваемых в аппарате.

Флотационная очистка ливневых или коммунальных стоков осуществляется в специальных агрегатах, называемых флотаторами (см. видео).

Схема работы флотатора.

Принцип работы станции:

• Сточные воды, минуя флокулятор, проходят в приемную камеру.
• Здесь жидкость напитывается кислородом воздуха.
• Пузырьки газа соединяются с твердыми нерастворимыми включениями и поднимаются на поверхность.
• Вследствие этой процедуры на границе водораздела образуется пенистая пленка, которая с помощью специальных приспособлений непрерывно сгребается в шламосборник.
• Очищенная жидкость поступает в накопительную емкость для дальнейшего использования.

Для ускорения процесса и улучшения качества очистки во флокулятор добавляют активные вещества – коагулянт, щелочь, флокулянт и др. Реагенты обладают высокими адгезионными свойствами. С их помощью механические примеси прочно слипаются с пузырьками воздуха, образуя при этом флоккулы. Выбор катализатора зависит от концентрации и химического состава присутствующих в жидкости загрязнений.

Флотационные установки применяют:

• для удаления загрязняющих субстанций перед биологической фильтрацией стоков;
• в случае разделения воды и активного ила в отстойниках санитарных станций;
• при физико-химической очистке стоков с применением активных веществ (реагентов).

Устройство для чистки воды своими руками

Несложные системы водоподготовки можно сделать самостоятельно. Для этого не нужно покупать сложное оборудование или дорогостоящие материалы. Требуется только подобрать большую емкость, изготовленную из пищевого пластика. Они производятся объемом до 2500 л, но для дачи хватит и 500-700 л.

Монтаж емкости осуществляется в чердачном помещении. Из скважины вода должна подаваться мелкими струями. Тогда на начальном этапе она будет насыщаться кислородом, который и обеспечит окисление двухвалентного железа.

Для такой подачи воды понадобится устройство аэрации. Его можно сделать из аквариумного компрессора, но нужно будет установить еще несколько больших емкостей.

Сливное отверстие монтируют на расстоянии около 300-400 мм от днища емкости. При сливе вода проходит через угольный фильтр, который можно сделать самостоятельно.

Следует также установить фильтр с дробленым мрамором. У каждого из этих устройств своя задача, вместе они обеспечат очистку воды от большинства загрязнений. В днище делается выход с краном, чтобы можно было сливать полученный осадок в канализацию.

Реагенты, применяемые во флотационной очистке

Флотореагенты призваны повышать уровень гидрофобности загрязненных частиц, содержащихся в сточных водах. По механизму действия реагенты разделяют на собирателей, пенообразователей и регуляторы.

Первые усиливают гидрофобные свойства примесей. Вторые предохраняют слой пены от разрушения.

Флотоактивность реагентов повышают с помощью физических, химических и др. методов — эмульгирование, электрохимическое окисление, ультразвуковая, тепловая и бактериальная обработки, смешивание разных реагентов, подача реагента в парообразном состоянии или в виде аэрозоля.

Собиратели — органические вещества, которые работаю на поверхности раздела сред твердое — жидкость.

Функция собирателей — снижение смачиваемости (гидрофобизация) поверхности частиц, увеличение скорости и прочности прилипания частиц к пузырькам воздуха.

Как собиратели применяются комплексообразующие реагенты, избирательно образующие нерастворимые комплексы (хелаты) с ионами тяжелых металлов.

Пенообразователи — поверхностно-активные органические вещества, адсорбирующиеся преимущественно на поверхности раздела жидкость — газ.

Назначение пенообразователей — способствовать образованию в объеме пульпы воздушных пузырьков с определенными свойствами, а на поверхности пульпы — достаточно устойчивого пенного слоя необходимого строения.

Молекулы пенообразователей являются полярно – аполярными (дифильными). Полярная часть может быть представлена гидроксилом, карбонилом, сульфогруппой, аминогруппой и др.

Адсорбция пенообразователей на разделе жидкость — газ подчиняется уравнению Гиббса.

Регуляторы — флотационные реагенты, применяемые в дополнение к собирателям и пенообразователям для повышения селективности флотации или повышения извлечения минералов. Регуляторами флотации могут быть как неорганические, так и органические вещества.

Лучшие магнитные умягчители воды

Titanof Кпф-1000

Функциональный Titanof Кпф-1000
Мне нравится1Не нравится1

Функциональная, производительная модель, работающая на катионообменной смоле, притягивающей к себе ионы калия и магния. Срок службы колбы устройства составляет до 25 лет. Оснащается сменными картриджами из спечённого титанового порошка, с неограниченным сроком эксплуатации.

Корпус прибора изготовлен из прочного, долговечного материала, устойчивого к коррозии и механическим повреждениям. Подходит для воды с температурой до 40 градусов. Благодаря универсальной конструкции может использоваться как в городских квартирах, так и в частном домостроении, на дачах.

Плюсы и минусы

Прочный корпус из нержавеющей стали.
Пролонгированный срок службы.
Многоразовая конструкция.
Универсальность (подходит для автономных и централизованных систем).

Высокая цена.

Prio Новая Вода A030

Прибор Prio Новая Вода A030
Мне нравитсяНе нравится

Представляет собой цилиндрический сосуд с прочным корпусом из хромированной латуни, применяющейся для изготовления оборудования пищевой промышленности. Оснащён постоянным магнитом, образующим поле, притягивающим тяжёлые металлы, присутствующие в воде.

Благодаря отсутствию реагента потребителю не нужно следить за его состоянием, что делает эксплуатацию прибора простой и комфортной. Компактные размеры, малый вес позволяют устанавливать умягчитель на любых участках водопроводных систем, как автономных, так и централизованных. Работает в диапазоне температур от +2 до +90 градусов. Максимальная производительность: около 18 литров воды в минуту. Оснащается резьбовыми соединениями 1/2″.

Плюсы и минусы

Подходит для любых систем.
Не требует перезаправки или замены картриджей.
Прочная, безопасная конструкция.
Доступная стоимость.

Небольшая производительность.

Wpro Mwc 173

Надежный Wpro Mwc 173
Мне нравитсяНе нравится

Надёжный, эффективный  в эксплуатации прибор для смягчения воды, работающий на неодимовом магните 18000 Гс, препятствующем образованию кальцинированных отложений на ТЭНах бытовых приборов и отопительной техники.

Применяется для продления периода службы посудомоечных и стиральных машин с соединительной резьбой ¾ дюйма. Уменьшает расходование моющих средств, защищает дорогостоящее оборудование от коррозии.

Корпус модели изготовлен из прочного, износостойкого металла. Отличается высоким качеством сборки, на 100 % защищён от протечек.

Плюсы и минусы

Доступная цена.
Присутствие фильтрующего модуля в комплекте.
 Компактность, малый вес, облегчающий установку прибора.
Длительный период службы.
Высокое качество очистки.
Экономия для домашнего бюджета.

Не обнаружено.

Ассортимент флотационных установок ФУ

Компания «ЭКОВОДСТРОЙТЕХ» производит флотаторы ФУ в 10 модификациях. Они отличаются техническими параметрами.

Наименование	Производительность, м3/час.	Габаритные размеры (Д х Ш х В), мм
ФУ-1м	1	1200х1200х1500
ФУ-2м	2	1500х1300х170
ФУ-4м	4	1800х1500х1700
ФУ-6	6	2000х1800х1800
ФУ-10	10	2600х2200х2300
ФУ-15	15	3600х2200х2300
ФУ-20	20	4600х2200х2300
ФУ-30	30	6600х2220х2300
ФУ-40	40	8600х2200х2300
ФУ-50	50	10600х2200х2300

Все модели ФУ предлагаются компанией «ЭКОВОДСТРОЙТЕХ» в двух исполнениях:

• типовой вариант с накопителем сточных вод заглубленного типа;
• установка, укомплектованная модулем «Моноблок» с дополнительными емкостями наземного размещения.

Флотаторы ФУ с «Моноблоком» позволяют повторно использовать очищенные стоки для технических и хозяйственных нужд, например, для мойки транспортных средств.

Флотаторы для очистки стоков

Для того чтобы узнать принцип работы, по которому функционирует флотаторная камера, и то, как она выводит флотошлам, можно провести расчет, но проще рассмотреть все на примере. Результат флотации зависит от того, насколько гидрофобны частицы, и от количества пенообразования.

Эти реагенты делят на несколько групп.

Без очистки стоки нельзя сбрасывать

А именно:

• Образователи пены;
• Собиратели пены.

Чаще всего встречаются загрязнения, которые включают в свой состав частицы с двоякими качествами. Они могут смачиваться, но этот показатель недостаточен для того, чтобы связать их с воздухом. Для решения этого вопроса в специальные стоки добавляют собиратели. Такие реагенты также двояки и имеют активные вещества.

Это:

• Аммонийная соль;
• Нефтепродукт;
• Масло;
• Меркаптан.

Что же касается реагентов, которые образуют пену, то здесь все доступно. Они включают в себя добавки, которые защищают пузырьки воздуха от разрушения и при этом делают их более упругими.

В состав таких стабилизаторов входят:

• Масло сосны;
• Фенол;
• Крезол.

Благодаря такому составу появляется возможность удалить большее количество загрязнений из воды.

Как проводится водоподготовка? Основные этапы

В процессе эксплуатации в воде бассейна начинают скапливаться различные органические и неорганические примеси: это мелкие песчинки, микроскопические частички кожи человека и другие загрязнения. При фильтрации их не удается отделить, так как из-за очень небольшого размера они свободно проходят через фильтрующий картридж и возвращаются в чашу. Флокулянты для водоподготовки помогают решить эту проблему при использовании совместно с коагулянтами.

При добавлении в воду реагентов они провоцируют объединение мелких взвешенных частиц в более крупные хлопья за счет изменения их электрохимического потенциала. Предварительно частицы дестабилизируются коагуляцией, после этого в оду добавляются растворы флокулянтов. Результат становится заметным невооруженным взглядом: на поверхности начинают образовываться хлопья белой пены, так как собранные частицы начинают подниматься вверх.

После завершения коагуляции и флокуляции запускается фильтрующая установка. Вода фильтруется, и собранные в хлопья частицы примесей без проблем задерживаются фильтрующей установкой. В результате вода очищается даже от самых мелких загрязняющих частиц, она приобретает идеальную прозрачность. Фильтр дает возможность убрать органические и неорганические загрязнения – это повышает комфорт и безопасность купания.

Водоподготовка с применением флокуляции должна проводиться в соответствии с рекомендациями производителя реагентов. Периодичность зависит от размеров емкости, интенсивности ее использования и количества загрязнений.

Какой фирмы умягчитель воды выбрать

Согласно опросам пользователей, лучшие показатели по смягчению жёсткой воды демонстрируют приборы известных марок:

• Аквафор;
• Bwt;
• Atoll;
• Новая Вода;
• Гейзер.

Продукция бренда Аквафор соответствует международным стандартам качества и экологической безопасности, отличается улучшенной производительностью, обеспечивает высокое качество очистки. Имеет доступную цену.

Изделия марки BWT сочетают инновационные технологии и экономичность в работе. Имеют компактные габариты и высокую пропускную способность. Умягчители Atoll имеют оригинальный дизайн, удобны в использовании.

Фильтры для воды видео

Типы коагулянтов (флокулянтов)

Современные коагулянты представлены четырьмя типами:

• Анионные. В результате реакции диссоциации образуется анионы. Это группа полиакриламидов.
• Катионные. При взаимодействии со средой продуцируют элементы с положительным зарядом. Сегодня они являются приоритетными. Поскольку не требуют предварительного использования коагулянтов базовой группы.
• Неионные. Не дают реакции диссоциации. Примеры коагулянтов – крахмал, декстрин, полиэтиленоксид.
• Амфотерные. Во время реакции диссоциации параллельно образуются катионные и анионные компонентарные группы.

Применение реагентов регламентировано законодательно. Существует перечень названий коагулянтов для сферы водоочистки. В условиях водоканалов допускается использование по ГОСТ коагулянта гидрохлорида алюминия совместно с полиакриламидом, силикатом натрия и рядом других.

Преимущества органических и неорганических коагулирующих препаратов

Все средства, используемые для очистки грязной или помутневшей воды, можно подразделить на органические и неорганические. К преимуществам органических коагулянтов можно отнести:

• Долгосрочность эффекта;
• Высокое качество коагуляции;
• Снижение остаточного содержания солевых составляющих;
• Низкое остаточное содержание металлов;
• Быстроту образования хлопьев.

Попадая в почву, такой реагент не вызывает нарушений в структуре окружающей среды. Из-за удобства и скорости растворения таких веществ, не требуется длительное перемешивание. Дополнительные средства для защиты при использовании коагулянтов органического типа не требуются, но вот руки и глаза при работе с реагентами лучше все же защитить.

Популярными используемыми неорганическими реагентами можно считать:

• Диоксид титана;
• Сульфат алюминия;
• Сульфат железа.

Первый вариант отличается самой высокой эффективностью очистки водной среды. Он обладает сильным бактерицидным действием. Препарат, созданный на основе этого активного вещества, можно использовать без предварительного хлорирования воды. Диоксид титана уменьшает время отстаивания, что выгодно отличает его от других соединений. Высокая стоимость этого средства делает его менее популярным среди наших соотечественников. После применения препарата на основе этого реагента, вода становиться питьевой, что в большинстве случаев является неподходящим для бассейнов. Жители загородных коттеджей предпочитают бюджетные варианты.

Сульфат алюминия можно разводить в воде без применения длительного отстаивания, а стоимость его намного ниже предыдущего вида очистителя. Препараты на основе этого реагента чувствительны к наличию в воде щелочных или кислотных составляющих. При низком температурном режиме использовать препарат для очистки воды не рекомендуется.

Оптимальным вариантом в ценовом сегменте и эффективности очистки воды является сульфат железа. Применение препаратов на его основе позволяет устранить маслянистые пятна, неприятный запах сероводорода и снизить содержание тяжелых металлов в водной среде.  Недостатком такого средства станет неполного его растворение. В воде может оставаться небольшой процент осадка реагента.

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.

Плюсы и минусы использования флотации

Метод флотации как способ очистки сточной воды имеет как свои преимущества, так и недостатки. К первым относятся:

• Низкая стоимость самого метода обработки жидкости с целью её очистки;
• Максимально простая конструкция оборудования (электрофлотатора), что не требует повышенных трудозатрат на его обслуживание;
• Высокая эффективность процесса в случае отделения от воды определенных примесей;
• Высокая скорость очистки сточных вод в результате применения одного из способов флотации;
• Возможность очистки воды даже от молекул нефтепродуктов.

К минусам метода флотации можно отнести:

• Избирательное действие воздуха на частицы мусора ввиду их низкой гидрофорбности;
• Необходимость дополнительного применения реагентов для повышения уровня гидрофорбности частиц мусора в сточных водах;
• Необходимость точной настройки электрофлотатора с целью получения пузырьков воздуха определенного диаметра.

Возможные проблемы

Нормы содержания загрязнений в очищенных стоках хотят приравнять к мировым, а на большинстве предприятий России используется физически устаревшее оборудование.

Очистка по технологиям, разработанным в прошлом веке, не снижает уровень примесей до нужных показателей.

Современное оборудование дорогое. Например, УФ-обеззараживатели установлены только в столице и нескольких крупных городах. В большинстве населенных пунктов оборудование изжило себя настолько, что часто стоки сбрасывают в водоемы без очистки.

Некоторые частные предприниматели не хотят вкладывать средства в постройку очистных сооружений. Они сбрасывают в реки загрязненные воды.

• Выбор неэффективной технологической схемы;
• Отсутствие возможности утилизировать или захоронить мусор, загрязнения, побочные продукты;
• Нехватка денег на электроэнергию, обслуживание и ремонт оборудования, транспортные расходы.

Существующие проблемы можно решить только на законодательном уровне: увеличить штрафы за нарушения, финансировать городские очистные сооружения и контролировать расход денег, поощрять частников вводить новые технологии, предлагая им различные скидки и льготы.

Чаще должны устраиваться честные проверки, которые могут быть спонтанными – без предупреждения.

Принцип действия

Частицы, находящиеся в воде во взвешенном состоянии, окружены водной пленкой с заряженными ионами.

Данная особенность не дает им контактировать между собой. Для нейтрализации заряда и скорейшего осаждения как раз и используются флокулянты.

Зная состав воды и сферу ее дальнейшего применения, выбирают положительно, отрицательно либо нейтрально заряженные реагенты.

Процесс флокуляции происходит в два этапа:

• Адсорбция действующего вещества на поверхности частиц.
• Формирование флокул (грязевых хлопьев).

Флокулянты обладают значительным молекулярным весом и имеют длинную полимерную структуру, за счет чего происходит образование своеобразных мостиков и разрушение водно-солевой оболочки.

Попадая в воду, способствуют склеиванию и объединению загрязняющих частиц. Соединения становятся более тяжелыми, плотными и начинают увеличиваться в размерах, давая возможность фильтрующим системам уловить их.

Флокулянты могут быть как массового, так и частичного действия. При необходимости провести осаждение только определенной группы веществ, применяется избирательная флокуляция. Востребован метод при необходимости разделить тонкие неорганические взвеси, а также для улучшения эффективности обогащения.

Когда используется сточных вод флокуляцией

Процесс флокуляции – это отличный способ для очистки сточных вод. Причем, он позволяет произвести обработку как бытовых, так и промышленных стоков. Причем с такой ступенью очистки жидкость становится настолько чистой, что абсолютно не вредит окружающей среде.

Этому флокуляция используется преимущественно для водоподготовки стоков.

Флокулятор – это система, которая как раз и позволяет производить описанную нами очистку. Для этого в стоки добавляются специальные реагенты, благодаря которым и становится возможен подобный процесс.

После очистки сточные воды следует сдать на анализ

Когда оптимально использование флокуляции для водоподготовки:

1. Если в сточных водах есть твердые суспендированные частицы, то флокуляция придется как нельзя кстати. Ведь она лучше всего справится с этой проблемой.
2. В некоторых отстойниках присутствует биохимическая потребность в кислороде. Процесс флокуляции поможет насытить стоки этим газом.
3. Также их можно использовать в комплексе с резервуарами, совершающие обработку воды активным илом. Благодаря этому вода очистится более тщательно.
4. Можно использовать данный процесс и как предварительный метод очистки, перед отстаиванием и фильтрацией.

Флокуляция в любом случае используется в комплексе с другими процессами. Например, наличие этого метода всегда предполагает использование отстаивания и фильтрации. Только в комплексе можно достичь максимальной чистоты воды. Таким образом, образовавшиеся в результате воздействия флокулянтов хлопья за определенное время оседают на дно, после чего пропускаются через мелкоячеистый фильт.

Виды флотационной очистки стоков

Процесс флотации кратко описан как насыщение сточных вод воздухом с его диспергированием. То есть главная задача флотации заключается в получении пузырьков нужного диаметра в толщах сточных вод. Как именно это осуществляется описано ниже.

Выделение пузырьков воздуха из раствора

Чтобы выделить воздушные пузырьки из раствора, используют напорную и вакуумную флотацию. Напорная флотация представляет собой нагнетание воздуха, а затем резкое снижение давления в системе, что провоцирует выделение пузырьковой массы в толще воды.

Вакуумная флотация несколько схожа с напорной, но ее реализуют иначе. Первым этапом является прохождение воды через камеру аэрации, где она насыщается воздухом. После этого она поступает в дизаэратор, где удаляется нерастворенный воздух. Последним этапом является прохождение камеры флотации, в которой давление понижается , что вызывает бурное образование пузырьков.

Такими способами весьма успешно удаляются мелкодисперсные примеси.

Пропускание воздуха через пористые материалы

Это один из простейших способов с точки зрения физики для получения диспергированного воздушного потока. Перед попаданием воздуха в сточные воды, его пропускают через материалы с порами, такие как пластины со сквозными щелями. Диаметр пузырьков регулируется размером данных пор.

Электролизная флотация

Этот способ воплощают помещением в воду двух электродов, через которые пускают ток. Во время электролиза вода вокруг электродов расщепляется на пузырьки водорода и кислорода. Наиболее часто используемый материал для электродов: алюминий и железо. Эти металлы выделяют в воду коагулянты, которые связывают взвеси и превращают их в подобие хлопьев. Эти хлопья соединяются с воздушными пузырьками и выходят на поверхность сточных вод в вид пены.

Механическое диспергирование

Кроме образования пузырьков воздуха в воде при помощи смены давления, также применяют механические способы. Для этого также существует несколько путей:

• Импеллерная установка

  перемешивает водную массу с использованием турбины. При этом пузырьки получаются небольшого размера, что подходит для удаления нефтепродуктов и жиров. Скорость турбины позволяет регулировать размер пузырьков – чем выше скорость, тем меньше диаметр образуемых пузырьков;

• Безнапорная флотация, представляющая собой применение колеса, которое соединяют с центробежным насосом. Пузырьки, которые получают в результате этого процесса, крупные и пригодны для удаления жиров, волокнистых частиц, таких как, например, шерсть;
• Пневматическая флотация осуществляется насыщением воздухом через форсунки труб, которые уложены на дно камеры. Такой способ применяют для очистки агрессивных стоков, которые могут повредить флотационным установкам – импеллеру и колесу.

Пузырьки в этих трех способах образуются в результате вихревого процесса, который стимулируется перемешиванием.

Заключение

Очистка физико-химическими методами применяется практически всегда. В стоках часто концентрируются нерастворимые примеси, которые невозможно удалить на других этапах.

Очистные сооружения имеют скромные размеры, при этом процессы почти полностью автоматизированы.

Способы применяются самостоятельно или в комбинации с механической, химической и биологической очисткой. Эффективность процесса достигает 85-99%.

Самые распространенные технологии – коагуляция, флокуляция, флотация, адсорбция. Наиболее эффективные – мембранные и электрохимические. Методы подбираются предприятиями индивидуально, в зависимости от состава стоков и требований к результату обработки.