Koagulant na čistenie odpadových vôd: ako si vybrať + pravidlá používania

Existuje mnoho spôsobov čistenia odpadových vôd.Pri inštalácii autonómnych kanalizačných sietí sa popri inštalácii bežných filtrov, ktoré dokážu odfiltrovať škodlivé látky a zároveň urobiť vodu čistejšou, čoraz viac využíva aj metóda zrážkovej úpravy - koagulácia.

Prezradíme vám, na akom princípe funguje koagulant na čistenie vody. Článok ponúkaný na preskúmanie podrobne popisuje všetky odrody používané v praxi. Dozviete sa, čo treba zvážiť pri výbere produktu a ako ho správne používať.

Ako fungujú koagulanty

Koagulácia je spôsob čistenia vody adhéziou rozptýlených škodlivín na následné odstránenie mechanickou metódou, filtráciou. Ku kombinácii znečisťujúcich častíc dochádza v dôsledku zavádzania koagulačných činidiel, čím sa vytvárajú podmienky pre najjednoduchšiu elimináciu naviazaných znečisťujúcich látok z čistenej vody.

Výraz "coagulatio" v preklade z latinčiny znamená "zahusťovanie" alebo "zrážanie". Samotné koagulanty sú látky, ktoré chemickou reakciou môžu vytvárať nerozpustné a málo rozpustné zlúčeniny, ktoré sa z vody odstraňujú jednoduchšie a ľahšie ako dispergované zložky.

Princíp fungovania látok je založený na tom, že ich molekulárna forma má kladný náboj, kým väčšina kontaminantov záporný náboj. Prítomnosť dvoch negatívnych nábojov v štruktúre atómov špinavých častíc im neumožňuje spojiť sa. Z tohto dôvodu sa špinavá voda vždy zakalí.

V momente, keď sa do kvapaliny pridá malá časť koagulantu, látka začne priťahovať suspenzie v nej prítomné.V dôsledku toho, keď sa intenzita rozptýleného svetla zvyšuje, kvapalina sa na krátky čas zakalí. Jedna molekula koagulantu totiž môže ľahko prilákať niekoľko molekúl nečistôt.

Koagulanty vyvolávajú tvorbu stabilných väzieb medzi malými časticami kontaminantov a mikróbmi prítomnými vo vode

Priťahované molekuly nečistôt začnú reagovať s koagulantom, v dôsledku čoho sa spoja do veľkých zložitých chemických zlúčenín. Málo rozpustné vysoko porézne látky sa postupne usadzujú na dne vo forme bieleho sedimentu.

Úlohou majiteľa je iba včas odstrániť sediment pomocou ktoréhokoľvek z typov filtrácie, ktoré má k dispozícii.

Vzájomne priťahované molekuly tvoria veľké častice, ktoré sa vďaka svojej zvýšenej hmotnosti usadia a následne sa odstránia filtráciou

Účinnosť lieku možno posúdiť podľa tvorby sedimentu na dne vo forme bielych vločkovitých útvarov - vločiek. Z tohto dôvodu sa pojem „flokulácia“ často používa ako synonymum pre pojem „koagulácia“.

Výsledné vločky, ktorých veľkosť môže dosahovať od 0,5 do 3,0 mm, majú veľký povrch s vysokou sorpciou vyzrážaných látok

Okrem čistenia odpadových vôd sa používajú koagulanty v úprava bazénovej vody, pri úprave vody priemyselnej a pitnej vody v regiónoch s obmedzenými vodnými zdrojmi. Odporúčame, aby ste sa oboznámili so schopnosťami koagulácie chemických kompozícií, ktorých vlastnosti sú popísané na našej webovej stránke.

Použitie činidiel: klady a zápory

Účinnosť moderných zariadení na neutralizáciu nečistôt v odpadových vodách nie je schopná dosiahnuť maximálnu úroveň bez použitia činidiel.

Moderné koagulanty dokážu výrazne zvýšiť intenzitu a kvalitu procesu čistenia odpadových vôd. Vysoké náklady na činidlá sú kompenzované množstvom výhod, ktoré majú.

Medzi nepopierateľné výhody používania syntetických koagulantov je potrebné zdôrazniť:

• efektívnosť;
• priaznivá cena;
• vysoko kvalitné čistenie;
• všestrannosť aplikácie.

Odpadová voda je trvalo agresívny systém. A koagulácia ho pomáha ničiť, pričom vytvára veľké častice, ktoré sa následne dajú odstrániť filtráciou.

Použitie činidiel poskytuje dobré výsledky pri odstraňovaní suspendovaných a koloidných častíc z odpadovej vody.

V podstate častice koagulačnej fázy, ktoré sa tvoria pod vplyvom koagulantov, sú stredom flokulácie a zároveň zaťažovacím činidlom.

Spôsob zrážania s použitím činidiel však nie je bez nevýhod. Tie obsahujú:

• potreba prísneho dodržiavania dávkovania;
• tvorba veľkého objemu sekundárneho odpadu, ktorý si vyžaduje dodatočnú filtráciu;
• zložitosť nastavenia procesu svojpomocne.

V priemyselnom meradle sa koagulačné procesy používajú všade, sú uvedené do prevádzky. Ak chcete nastaviť systém doma, budete si musieť zakúpiť špeciálne inštalácie, ktorých náklady sú pomerne vysoké.

Väčšina majiteľov tento problém rieši používaním samostatných koagulantov domáceho typu, ktoré sa predávajú v maloobjemových nádobách.

Aktívne zložky sa jednoducho pridajú do kvapaliny a potom sa zrazenina, ktorá padá na dno, odfiltruje; ale tento proces je dosť náročný na prácu, a preto sa na jeho implementáciu vynakladá veľa času

V niektorých prípadoch sa koagulácia môže uskutočniť priamo v mechanický filtračný systém. Na tento účel sa činidlo zavedie do časti potrubia s kvapalinou, ktorá sa má spracovať, pred miestom, kde sa privádza do filtra. A v tomto prípade cudzie častice vstupujú do filtračného systému a sú „premenené“ na vločky.

Hlavné typy koagulantov

Existuje mnoho druhov koagulantov. Ich vzorce nebudeme v článku podrobne rozpisovať. Uvažujme iba o dvoch hlavných skupinách, ktoré sa v závislosti od suroviny delia na organické a anorganické.

Jedna kategória koagulantov je schopná odželezniť vodu a odstrániť z nej hliníkové soli, iná môže zvýšiť alebo znížiť kyslé pH a niektoré činidlá môžu mať komplexný účinok.

Výrobou koagulantov sa dnes zaoberá veľa domácich a zahraničných spoločností. Činidlá novej generácie, ktoré vyrábajú, sa líšia od koagulantov vyrábaných počas Sovietskeho zväzu zlepšenými technickými vlastnosťami.

Organické prírodné látky

Sú to špeciálne vytvorené činidlá, ktoré urýchľovaním adhézie agresívne nestabilných častíc prítomných vo vode pomáhajú uľahčiť procesy spojené s ich separáciou a sedimentáciou. Organické látky pomáhajú stimulovať kombináciu znečisťujúcich látok do hustých suspenzií a emulzií, čím uľahčujú proces ich odstraňovania z vody.

Vysokomolekulárne látky dobre bojujú s chlórom a účinne eliminujú nepríjemné „zápachy“ v kvapalinách, napríklad: zápach sírovodíka, ktorý je často prítomný v železitých kvapalinách

Pri interakcii s molekulami znečisťujúcich látok sa veľkosť organických koagulantov výrazne zmenšuje. Po ukončení reakcie sa vyzrážajú ako malé množstvo zrazeniny.

Minimalizáciou objemu sedimentu, ktorý sa hromadí na dne nádoby, je filtrovanie oveľa jednoduchšie a rýchlejšie. Znížené množstvo usadenín zároveň nijako neovplyvňuje kvalitu čistenia.

Kvôli obmedzenej surovinovej základni nenašli prírodné činidlá široké využitie pri čistení odpadových vôd v priemyselnom meradle. Často sa však používajú na domáce účely.

Syntetické koagulačné zlúčeniny

Tieto typy činidiel sú vytvorené na báze minerálnych a syntetických prvkov. Polyméry podporujú tvorbu vysokého katiónového náboja, čím stimulujú rýchly vznik vločiek. Dobre interagujú s vodou a majú na ňu komplexný účinok: zmäkčujú jej štruktúru a zbavujú sa hrubých nečistôt a solí.

Najpoužívanejšie soli sú soli viacmocných kovov na báze železa alebo hliníka. Žehlička sa používa na hrubé čistenie.

Flokulanty sú sekundárne koagulanty, ktoré transformujú suspenzie a emulzie na vločky a používajú sa v spojení s primárnymi koagulantmi.Tandem je schopný vyčistiť ako malé časti domového odpadu, tak aj veľké množstvá vyprodukované priemyselnými podnikmi

Medzi zlúčeninami železa sú najobľúbenejšie:

• chlorid železitý - hygroskopické kryštály s tmavým kovovým leskom, vynikajúce pri odstraňovaní veľkých častíc kontaminantov a ľahkom odstraňovaní zápachu sírovodíka;
• Síran železnatý je kryštalický, hygroskopický produkt, ktorý sa dobre rozpúšťa vo vode a je účinný pri čistení odpadových vôd.

Kvôli nízkej úrovni viskozity a nízkej molekulovej hmotnosti sú takéto činidlá dokonale rozpustné v akomkoľvek type spracovávanej kvapaliny.

Z koagulantov vytvorených na báze hliníka sú najpoužívanejšie:

• oxochlorid hlinitý (OXA) – používa sa na úpravu vody s vysokým obsahom organických prírodných látok;
• hydroxochlórsíran hlinitý (HCHA) - dobre sa vyrovnáva s prírodnými ložiskami odpadových vôd;
• Síran hlinitý - nerafinovaný technický produkt vo forme sivozelených kúskov sa používa na čistenie pitnej vody.

V predchádzajúcich rokoch sa polyméry používali len ako prísada do anorganických koagulantov a používali ich ako stimulanty na urýchlenie tvorby vločiek. Dnes sa tieto činidlá čoraz viac používajú ako základné, nahrádzajú anorganické.

Ak porovnáme organické a syntetické látky, prvé vyhrávajú v tom, že pôsobia oveľa rýchlejšie. Okrem toho sú schopné fungovať takmer v akomkoľvek alkalickom prostredí a neinteragujú s chlórom.

Na adsorpciu solí, iónov ťažkých kovov a iných suspendovaných látok rozpustených vo vode bude potrebná časť organického činidla niekoľkonásobne menšia ako pri syntetickom analógu (+)

Organické aktívne zlúčeniny profitujú aj z toho, že nemenia pH vo vode.To umožňuje ich použitie na čistenie vody tam, kde sú prítomné kolónie planktónu, rastú riasy a veľké mikroorganizmy.

Odporúčania pre výber fondov

K výberu koagulantu na čistenie odpadových vôd je potrebné pristupovať veľmi opatrne. Koniec koncov, hoci látka nepredstavuje nebezpečenstvo pre ľudské zdravie, jej pôsobenie má dosť úzku špecializáciu.

Pri výbere koagulantu na čistenie odpadových vôd môžete použiť aj referenčné knihy, ale pred nákupom spotrebného materiálu by ste sa mali stále poradiť s odborníkmi špecializovanými v oblasti úpravy vody.

Aby ste sa ochránili pred sklamaním v prípade nízkej účinnosti použitia koagulantu, odporúčame najskôr odovzdať vašu vodu na analýzu. Laboratórne štúdie poskytnú predstavu o zložení a pomôžu určiť najvhodnejší typ liečby.

Keď poznáte zloženie kontaminovanej vody, bude oveľa jednoduchšie vybrať optimálnu možnosť koagulantu, ktorá pomôže rýchlo vyriešiť problém

Koagulanty sú celkom špecifické látky. V niektorých prípadoch dokážu prvky z vody odmietnuť, v iných naopak ich účinok zosilnia. Napríklad použitie účinnej látky na báze síranu hlinitého a železitého môže mať trojitý účinok: vyčistiť obsah, ako aj odhrnúť a výrazne zjemniť.

Pri použití akéhokoľvek typu koagulantu je hlavnou vecou dodržiavať dávkovanie odporúčané výrobcom. Príliš malá časť účinnej látky vyvolá reakciu, ktorá však nebude prebiehať tak intenzívne, ako je potrebné pre správne čistenie. Sediment bude pomaly vypadávať a kvapalina nebude zbavená škodlivých nečistôt.

Navyše, ak dôjde k porušeniu dávkovania, vločky sa začnú nerovnomerne usadzovať.V tomto smere sa vo vode tvorí veľa mikrovločiek, ktoré pre svoju malú veľkosť nezachytia filtre.

Aktívne činidlá na trhu sú prezentované vo forme granúl, frakcií a kúskov, ako aj malých beztvarých doštičiek

Aby sa zjednodušila úloha výpočtu požadovaného objemu účinnej látky, výrobcovia vyrábajú koagulanty v baleniach vybavených dávkovačmi, pričom nezabúdajú na podrobné pokyny na použitie.

Podmienky na uskutočnenie procesu

Maximálna účinnosť čistenia odpadových vôd sa dosahuje integrovaným prístupom k riešeniu problému. Preto sa pri výstavbe autonómnych čistiacich zariadení používa koagulácia v kombinácii s mechanickou a biologickou úpravou.

Na tento účel sú postavené konštrukcie pozostávajúce z vertikálnych usadzovacích nádrží oddelených priečkami. Vďaka tomu odpadové vody prechádzajú viacstupňovým čistením. Najprv sa usadia, potom sa čistia spracovaním baktérií, potom vstupujú do komory, kde vstupujú do koagulačného procesu a nakoniec sú filtrované.

Koagulant môže byť umiestnený v samostatnej plastovej nádobe zavesenej v záchodovej mise, takže pri každom spláchnutí sa častice činidla dostanú do systému spolu s odpadovou vodou.

Inštaláciu špecializovaného zariadenia, výpočet približnej dávky spotrebného materiálu a počiatočnú kontrolu vo všetkých fázach procesu čistenia odpadových vôd je lepšie zveriť odborníkom.

Schéma koagulácie zahŕňa tri hlavné fázy:

1. Pridanie koagulantu do kontaminovanej kvapaliny.
2. Vytváranie podmienok pre maximálnu interakciu aktívneho činidla s nečistotami.
3. Usadzovanie, po ktorom nasleduje filtrácia usadených častíc.

Nevyhnutnou podmienkou pre vznik koagulácie je rovnosť častíc s opačným nábojom. Preto, aby sa zabezpečilo dosiahnutie požadovaného výsledku, čím sa dosiahne čo najväčšie zníženie zákalu odpadovej vody, je také dôležité udržiavať koncentráciu použitého činidla.

Pri použití koagulantov na čistenie odpadových vôd treba brať do úvahy, že tieto látky pôsobia len pri teplotách nad nulou.

Pracovný rozsah činidiel sa pohybuje od 10 do 40 °C a ak teplota prekročí túto hodnotu, reakcia začne prebiehať oveľa pomalšie.

Preto je také dôležité zabezpečiť stabilný ohrev upravovanej vody.

Na urýchlenie procesu zrážania môžete do vody pridať látky, ktoré môžu vytvárať koloidné disperzné systémy – flokulanty. Na tento účel sa najčastejšie používajú: škrob, polyakrylamid, aktivovaný silikát. Budú adsorbované na koagulačných vločkách a premenia ich na pevnejšie a väčšie agregáty.

Flokulant sa zavedie do zóny kontaktného média 1-3 minúty po zavedení koagulantu. Do tejto doby sú ukončené procesy tvorby mikrovločiek a následná sorpcia vyzrážaných látok.

Množstvo sedimentu uloženého v kontaktných nádržiach závisí od typu použitého činidla a stupňa predčistenia odpadovej vody, ktorá sa má čistiť.

V priemere po mechanickom spracovaní je objem kalu na osobu a deň asi 0,08 litra, po prechode cez biofiltry - 0,05 litra a po spracovaní v prevzdušňovacej nádrži - 0,03 litra. Je potrebné ho odstrániť iba včas, keď sa nádrž naplní.

Závery a užitočné video na túto tému

Princíp činnosti koagulantu:

Videoprezentácia domácich koagulačných produktov:

Použitím koagulačnej techniky budete mať vynikajúcu príležitosť dosiahnuť vysoké výsledky s malými investíciami. Rozumným výberom činidla a vytvorením potrebných podmienok pre jeho fungovanie nebude ťažké vyčistiť odpadovú vodu od mnohých nečistôt a kontaminantov naraz.

Mali ste nejaké otázky pri čítaní informácií, ktoré sme vám poskytli? Poznáte zložitosti používania koagulantov v praxi? Podeľte sa, prosím, o svoje poznatky a dojmy a tiež sa pýtajte v bloku nižšie.