Koagulant do oczyszczania ścieków: jak wybrać + zasady stosowania

Istnieje wiele sposobów oczyszczania ścieków.Podczas instalowania autonomicznych sieci kanalizacyjnych, oprócz instalowania zwykłych filtrów, które mogą odfiltrować szkodliwe substancje, a jednocześnie sprawić, że woda będzie czystsza, coraz częściej stosuje się metodę oczyszczania opadów atmosferycznych - koagulację.

Powiemy Ci, na jakiej zasadzie działa koagulant do oczyszczania wody. W udostępnionym do recenzji artykule szczegółowo opisano wszystkie stosowane w praktyce odmiany. Dowiesz się na co zwrócić uwagę przy wyborze produktu i jak prawidłowo go używać.

Jak działają koagulanty

Koagulacja to metoda oczyszczania wody poprzez adhezję rozproszonych zanieczyszczeń w celu późniejszego usunięcia metodą mechaniczną, filtracją. Połączenie cząstek zanieczyszczających następuje w wyniku wprowadzenia odczynników koagulujących, tworząc warunki do najprostszej eliminacji związanych zanieczyszczeń z oczyszczonej wody.

Termin „coagulatio” przetłumaczony z łaciny oznacza „zagęszczenie” lub „koagulację”. Same koagulanty to substancje, które w wyniku reakcji chemicznej mogą tworzyć nierozpuszczalne i słabo rozpuszczalne związki, które są prostsze i łatwiejsze do usunięcia z wody niż składniki rozproszone.

Zasada działania substancji opiera się na tym, że ich postać molekularna ma ładunek dodatni, podczas gdy większość zanieczyszczeń ma ładunek ujemny. Obecność dwóch ładunków ujemnych w strukturze atomów cząstek brudnych nie pozwala na ich połączenie. Z tego powodu brudna woda zawsze staje się mętna.

Z chwilą dodania do cieczy niewielkiej porcji koagulantu substancja zaczyna przyciągać obecne w niej zawiesiny.W efekcie wraz ze wzrostem intensywności rozproszonego światła ciecz na krótki czas staje się mętna. W końcu jedna cząsteczka koagulantu może z łatwością przyciągnąć kilka cząsteczek brudu.

Koagulanty powodują powstawanie stabilnych wiązań pomiędzy drobnymi cząsteczkami zanieczyszczeń a drobnoustrojami obecnymi w wodzie

Przyciągnięte cząsteczki brudu zaczynają reagować z koagulantem, w wyniku czego łączą się w duże, złożone związki chemiczne. Słabo rozpuszczalne substancje silnie porowate stopniowo osiadają na dnie w postaci białego osadu.

Zadaniem właściciela jest jedynie terminowe usunięcie osadu, przy użyciu dowolnego dostępnego mu rodzaju filtracji.

Przyciągnięte do siebie cząsteczki tworzą duże cząstki, które ze względu na zwiększoną masę osiadają, a następnie są usuwane przez filtrację

Skuteczność leku można ocenić na podstawie tworzenia się osadu na dnie w postaci białych łuszczących się formacji - kłaczków. Z tego powodu termin „flokulacja” jest często używany jako synonim pojęcia „koagulacja”.

Powstałe płatki, których wielkość może sięgać od 0,5 do 3,0 mm, charakteryzują się dużą powierzchnią przy dużej sorpcji wytrąconych substancji

Oprócz oczyszczania ścieków stosuje się koagulanty uzdatnianie wody w basenie, w uzdatnianiu wody przemysłowej i pitnej w regionach o ograniczonych zasobach wodnych. Zalecamy zapoznanie się z możliwościami koagulacji składów chemicznych, których cechy opisano na naszej stronie internetowej.

Stosowanie odczynników: zalety i wady

Skuteczność nowoczesnych urządzeń do neutralizacji zanieczyszczeń w ściekach nie jest w stanie osiągnąć maksymalnego poziomu bez użycia odczynników.

Nowoczesne koagulanty mogą znacząco zwiększyć intensywność i jakość procesu oczyszczania ścieków. Wysoki koszt odczynników rekompensowany jest szeregiem zalet, jakie posiadają.

Wśród niezaprzeczalnych zalet stosowania koagulantów syntetycznych warto podkreślić:

• efektywność;
• przystępna cena;
• wysoka jakość czyszczenia;
• wszechstronność zastosowania.

Ścieki są systemem trwale agresywnym. Koagulacja pomaga go zniszczyć, tworząc duże cząstki, które można następnie usunąć przez filtrację.

Stosowanie odczynników daje dobre efekty w usuwaniu ze ścieków cząstek zawieszonych i koloidalnych.

W istocie cząstki fazy koagulującej powstające pod wpływem koagulantów są zarówno ośrodkiem flokulacji, jak i czynnikiem obciążającym

Jednak metoda wytrącania przy użyciu odczynników nie jest pozbawiona wad. Obejmują one:

• potrzeba ścisłego przestrzegania dawkowania;
• powstawanie dużej ilości odpadów wtórnych wymagających dodatkowej filtracji;
• złożoność samodzielnego konfigurowania procesu.

Na skalę przemysłową procesy koagulacji są stosowane wszędzie, są wprowadzane na rynek. Aby skonfigurować system w domu, będziesz musiał kupić specjalne instalacje, których koszt jest dość wysoki.

Większość właścicieli rozwiązuje ten problem, stosując oddzielne koagulanty domowe, które są sprzedawane w pojemnikach o małej objętości.

Składniki aktywne po prostu dodaje się do cieczy, a następnie osad opadający na dno odsącza się; ale proces ten jest dość pracochłonny i dlatego na jego realizację poświęca się dużo czasu

W niektórych przypadkach koagulację można przeprowadzić bezpośrednio w mechaniczny system filtracji. W tym celu odczynnik wprowadza się na odcinek rurociągu z oczyszczaną cieczą przed punktem jego dostarczenia do filtra. W tym przypadku obce cząstki dostają się do systemu filtracji i „przekształcają się” w płatki.

Główne rodzaje koagulantów

Istnieje wiele rodzajów koagulantów. W artykule nie będziemy szczegółowo wymieniać ich formuł. Rozważmy tylko dwie główne grupy, które w zależności od surowca dzielą się na organiczne i nieorganiczne.

Jedna kategoria koagulantów jest zdolna do odmrażania wody i usuwania z niej soli glinu, inna może zwiększać lub zmniejszać kwaśne pH, a niektóre odczynniki mogą mieć złożone działanie

Obecnie produkcją koagulantów zajmuje się wiele firm krajowych i zagranicznych. Produkowane przez nich odczynniki nowej generacji różnią się od koagulantów produkowanych w czasach Związku Radzieckiego ulepszonymi właściwościami technicznymi.

Organiczne substancje naturalne

Są to specjalnie stworzone odczynniki, które przyspieszając adhezję agresywnie niestabilnych cząstek obecnych w wodzie, pomagają usprawnić procesy związane z ich separacją i sedymentacją. Substancje organiczne stymulują łączenie się zanieczyszczeń w gęste zawiesiny i emulsje, ułatwiając proces ich usuwania z wody.

Substancje wielkocząsteczkowe dobrze zwalczają chlor i skutecznie eliminują nieprzyjemne „zapachy” w cieczach, np. zapach siarkowodoru, który często występuje w cieczach żelazistych

Podczas interakcji z cząsteczkami zanieczyszczeń organiczne koagulanty znacznie zmniejszają swój rozmiar. Po zakończeniu reakcji wytrącają się w postaci niewielkiej ilości osadu.

Minimalizując objętość osadu gromadzącego się na dnie pojemnika, filtracja jest znacznie łatwiejsza i szybsza. Jednocześnie zmniejszona ilość osadu nie wpływa w żaden sposób na jakość mycia.

Ze względu na ograniczoną bazę surowcową, odczynniki naturalne nie znalazły szerokiego zastosowania w oczyszczaniu ścieków na skalę przemysłową. Ale często są wykorzystywane do celów domowych.

Syntetyczne związki koagulujące

Tego typu odczynniki tworzone są na bazie pierwiastków mineralnych i syntetycznych. Polimery sprzyjają tworzeniu się wysokiego ładunku kationowego, stymulując w ten sposób szybkie pojawianie się kłaczków. Dobrze współdziałają z wodą, wywierając na nią kompleksowy wpływ: zmiękczając jej strukturę, a także pozbywając się gruboziarnistych zanieczyszczeń i soli

Najpowszechniej stosowanymi solami są sole metali wielowartościowych na bazie żelaza lub aluminium. Żelazo służy do szorstkiego czyszczenia.

Flokulanty to koagulanty wtórne, które przekształcają zawiesiny i emulsje w płatki i są stosowane w połączeniu z koagulantami pierwotnymi.Tandem jest w stanie oczyścić zarówno małe ilości odpadów bytowych, jak i duże ilości powstające w przedsiębiorstwach przemysłowych

Wśród związków żelaza najpopularniejsze są:

• chlorek żelazowy - higroskopijne kryształy o ciemnym metalicznym połysku, doskonale usuwające duże cząsteczki zanieczyszczeń i łatwo usuwające zapach siarkowodoru;
• Siarczan żelazawy jest krystalicznym, higroskopijnym produktem, który dobrze rozpuszcza się w wodzie i skutecznie oczyszcza ścieki.

Ze względu na niski poziom lepkości i niską masę cząsteczkową odczynniki te są doskonale rozpuszczalne w każdym rodzaju przetwarzanej cieczy.

Spośród koagulantów powstałych na bazie aluminium najczęściej stosowanymi są:

• tlenochlorek glinu (OXA) – stosowany do uzdatniania wody o dużej zawartości organicznych substancji naturalnych;
• wodorochlorosiarczan glinu (HCHA) – dobrze radzi sobie z naturalnymi osadami ścieków;
• Siarczan glinu - nierafinowany produkt techniczny w postaci szaro-zielonych kawałków, stosowany do oczyszczania wody pitnej.

W poprzednich latach polimery stosowano jedynie jako dodatek do koagulantów nieorganicznych, wykorzystując je jako stymulanty przyspieszające tworzenie się kłaczków. Obecnie odczynniki te coraz częściej stosuje się jako odczynniki zasadowe, zastępując odczynniki nieorganiczne.

Jeśli porównamy substancje organiczne i syntetyczne, wygrywają te pierwsze, ponieważ działają znacznie szybciej. Ponadto są w stanie funkcjonować w prawie każdym środowisku zasadowym i nie wchodzą w interakcje z chlorem.

Do adsorpcji soli, jonów metali ciężkich i innych substancji zawieszonych rozpuszczonych w wodzie, porcja odczynnika organicznego będzie wymagana kilkukrotnie mniej niż syntetycznego analogu (+)

Organiczne związki aktywne mają także tę zaletę, że nie zmieniają pH wody.Dzięki temu można je stosować do oczyszczania wody tam, gdzie występują kolonie planktonu, rozwijają się glony i duże mikroorganizmy.

Zalecenia dotyczące wyboru funduszy

Do wyboru koagulanta do oczyszczania ścieków należy podchodzić bardzo ostrożnie. W końcu, choć substancja nie stwarza zagrożenia dla zdrowia człowieka, jej działanie ma dość wąską specjalizację.

Przy wyborze koagulantu do oczyszczania ścieków można także skorzystać z poradników, jednak przed zakupem materiałów eksploatacyjnych warto mimo wszystko skonsultować się ze specjalistami specjalizującymi się w dziedzinie uzdatniania wody.

Aby uchronić się przed rozczarowaniem w przypadku niskiej efektywności użycia koagulantu, zalecamy wcześniejsze oddanie wody do analizy. Badania laboratoryjne dadzą wyobrażenie o składzie i pomogą określić najbardziej odpowiedni rodzaj leczenia.

Znając skład zanieczyszczonej wody, znacznie łatwiej będzie wybrać optymalną opcję koagulanta, który pomoże szybko rozwiązać problem

Koagulanty to dość specyficzne substancje. W niektórych przypadkach są w stanie odrzucić pierwiastki z wody, w innych wręcz przeciwnie, wzmacniają ich działanie. Przykładowo zastosowanie substancji aktywnej na bazie glinu i siarczanu żelaza może mieć potrójny efekt: oczyścić zawartość, a także odmrozić ją i znacząco zmiękczyć.

Przy stosowaniu dowolnego rodzaju koagulantu najważniejsze jest przestrzeganie dawkowania zalecanego przez producenta. Zbyt mała porcja substancji aktywnej wywoła reakcję, ale nie będzie ona przebiegać tak intensywnie, jak jest to konieczne do prawidłowego oczyszczenia. Osad będzie powoli wypadał, a ciecz nie zostanie oczyszczona ze szkodliwych zanieczyszczeń.

Ponadto, jeśli dawka zostanie naruszona, płatki zaczną się nierównomiernie osiadać.W związku z tym w wodzie powstaje wiele mikropłatków, które ze względu na swój mały rozmiar nie są wychwytywane przez filtry.

Odczynniki aktywne dostępne na rynku występują w postaci granulek, frakcji i kawałków, a także małych bezkształtnych płytek

Aby uprościć zadanie obliczenia wymaganej objętości substancji czynnej, producenci produkują koagulanty w opakowaniach wyposażonych w dozowniki, nie zapominając o dołączeniu szczegółowej instrukcji użycia.

Warunki zajścia procesu

Maksymalną skuteczność oczyszczania ścieków osiąga się poprzez zintegrowane podejście do rozwiązania problemu. Dlatego przy budowie autonomicznych zakładów oczyszczania stosuje się koagulację w połączeniu z oczyszczaniem mechanicznym i biologicznym.

W tym celu budowane są konstrukcje składające się z pionowych osadników oddzielonych przegrodami. Dzięki temu ścieki poddawane są wieloetapowemu oczyszczaniu. Najpierw osadzają się, następnie są oczyszczane przez obróbkę bakteryjną, po czym trafiają do komory, gdzie wchodzą w proces koagulacji i na koniec są filtrowane.

Koagulant może znajdować się w osobnym plastikowym pojemniku zawieszonym w muszli klozetowej, dzięki czemu przy każdym spłukaniu cząsteczki odczynnika przedostają się do układu wraz ze ściekami.

Instalację specjalistycznego sprzętu, obliczenie przybliżonej dawki materiałów eksploatacyjnych i wstępną kontrolę na wszystkich etapach procesu oczyszczania ścieków lepiej powierzyć profesjonalistom.

Schemat koagulacji obejmuje trzy główne etapy:

1. Dodanie koagulanta do zanieczyszczonej cieczy.
2. Stworzenie warunków dla maksymalnej interakcji aktywnego odczynnika z zanieczyszczeniami.
3. Osadzanie, a następnie filtracja osiadłych cząstek.

Warunkiem koniecznym zajścia koagulacji jest równość cząstek o przeciwnych ładunkach. Dlatego też, aby zapewnić osiągnięcie pożądanego rezultatu, czyli uzyskanie jak największej redukcji zmętnienia ścieków, tak ważne jest utrzymanie stężenia stosowanego odczynnika.

Stosując koagulanty do oczyszczania ścieków należy wziąć pod uwagę, że substancje te działają jedynie w temperaturach dodatnich.

Zakres pracy odczynników waha się od 10 do 40°C, a jeśli temperatura przekroczy tę wartość, reakcja zaczyna przebiegać znacznie wolniej

Dlatego tak ważne jest zapewnienie stabilnego ogrzewania uzdatnionej wody.

Aby przyspieszyć proces koagulacji, można do wody dodać substancje mogące tworzyć koloidalne układy dyspersyjne – flokulanty. W tym celu najczęściej stosuje się: skrobię, poliakryloamid, aktywowany krzemian. Zostaną one zaadsorbowane na płatkach koagulantu, zamieniając je w mocniejsze i większe kruszywo.

Flokulant wprowadza się do strefy ośrodka kontaktowego 1-3 minuty po wprowadzeniu koagulantu. Do tego czasu procesy tworzenia mikropłatków i późniejsza sorpcja substancji wytrącających są zakończone.

Ilość osadu odkładającego się w zbiornikach kontaktowych zależy od rodzaju użytego odczynnika i stopnia wstępnego oczyszczenia ścieków przeznaczonych do oczyszczenia.

Średnio po oczyszczeniu mechanicznym objętość osadu na osobę na dzień wynosi około 0,08 litra, po przejściu przez biofiltry – 0,05 litra, a po oczyszczeniu w zbiorniku napowietrzającym – 0,03 litra. Należy go usunąć dopiero w momencie napełnienia zbiornika.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Zasada działania koagulantu:

Prezentacja wideo produktów do koagulacji gospodarstwa domowego:

Stosując technikę koagulacji, będziesz miał doskonałą okazję do osiągnięcia wysokich wyników przy niewielkich nakładach inwestycyjnych. Wybierając mądrze odczynnik i tworząc niezbędne warunki do jego działania, oczyszczenie ścieków z wielu zanieczyszczeń i zanieczyszczeń na raz nie będzie trudne.

Czy po przeczytaniu podanych przez nas informacji miałeś jakieś pytania? Czy znasz zawiłości stosowania koagulantów w praktyce? Podzielcie się proszę swoją wiedzą i wrażeniami, a także zadawajcie pytania w bloku poniżej.