Коагуляция – это процесс, применяемый в очистки сточной и питьевой воды. В основе процесса лежат законы взаимодействия частиц – броунское движение, силы Ван-дер-Ваальса и межмолекулярные силы. Дело в том, что мелкодисперсные частички загрязнений не оседают в процессе гравитационного отстаивания,так как имеют небольшую массу.
Чтобы увеличить интенсивность оседания этих частиц, в воду добавляют специальные химические вещества – коагулянты, которые способствуют объединению (слипанию) мелкодисперсных частичек в результате их столкновений и действия сил межмолекулярного притяжения. Для ускорения коагуляции и увеличения эффекта применяют перемешивание (частички чаще сталкиваются). В целом эффект зависит от времени контакта жидкости с коагулянтом, интенсивности перемешивания, дозы коагулянта и его вида, качества.
Самыми распространенными коагулянтами для очистки воды являются соли поливалентных металлов:железа, алюминия.
1. Сульфат алюминия Al2(SO4)3∙18H2O. он бывает двух видов:
1.1 Неочищенный –это технический продукт серовато-зеленого цвета. Представляет собой куски твердого вещества. Его получаютпри обработки бокситов, глин, нефелинов серной кислотой. Такой продукт содержит не менее 9% Al2O3.
1.2 Очищенный – представляет из себя плиты серовато-перламутрового цвета. Его получают при растворении неочищенного сульфата алюминия или глинозема в серной кислоте.Этот коагулянт для очистки воды содержит не менее 13,5% Al2O3.
Преимуществаочищенного коагулянта:
Нет необходимости в специальном оборудовании для растворения продукта;
Удешевление и упрощение погрузки, транспортировки и разгрузки продукта;
2. Алюминат натрия NaAlO2 – твердое вещество белое по цвету (с перламутровым блеском на изломе).Его получают при растворении алюминия в гидроксиде натрия.
3. Гидроксид алюминия Al(OH)3.Использование этого коагулянта связано со следующими трудностями:
Вещество эффективно лишь при значениях рН воды6,5 - 7,5. Если рН ниже, то образуются частично растворимые соли, а если выше, то алюминаты.
Также коагулянт чувствителен к температуре воды:при ее значении до 40 ℃ замедляется процесс коагуляции и усложняется дальнейшая очистка (засоряются фильтры).
4. Оксихлорид алюминия (ОХА). Общая форма соединения - Al(OH)mCl3n-m. Этот коагулянт качественно отличается от остальных алюмосодержащих коагулянтов для очистки воды за счет своей поверхностной кислотной оболочки. Преимущества:
Возможность использовать в холодное время года;
Работает с более широким диапазоне рН;
Меньше снижает щелочность, как следствие нет необходимости в стабилизационной обработке.
5. Хлористый алюминий AlCl3 – кристаллический белый порошок.
1. Хлорное железо FeCl3*6H2O –представляет собой темные кристаллы(с металлическим блеском). Его получают при охлорировании стальной стружки или как побочный продукт при горячем хлорировании руд. Очень гигроскопичен.
2. Сульфат железа (II)FeSO4*7Н2О– железный купорос– это кристаллы зеленовато-голубого цвета. Бывают марки А и марки Б. Применяется в основном при известковом или известково-содовом умягчении. Минус – необходимо добавление извести или хлора перед коагуляцией.
3. Сульфат железа (III) – кристаллический продукт. Получается при растворении оксида железа врастворе серной кислоты. Преимущества:
Мало влияет на значение рН;
Работает при низких температурах.
Минус – необходима точная дозировка.-
4. Хлорированный железный купорос Fe2(SO4)3+FeCl3.
Существуют разные способы очищать жидкости. Касается это очищения как питьевой или бытовой воды, так и .
Простейший способ очистки – это использование фильтров. Фильтры отсеивают все вредные вещества и делают воду чище. В отфильтрованном виде она пригодна для употребления и безопасна для человека.
Однако есть еще один метод очистки воды, который называют коагуляцией, а в работе с ним используют коагулянты.
Коагуляцией называют специальный метод очистки питьевой и сточной воды. Сами коагулянты – это вещества, которые имеют интересные особенности и способны на химическую реакцию.
Если посмотреть на их молекулярную форму, то можно понять, что все они имеют положительный заряд. В то время как большинство загрязнений в воде имеют отрицательный заряд.
Наличие двух отрицательных зарядов в атомах грязных частиц не дает им соединяться вместе. Именно поэтому грязная вода, в большинстве случаев, просто становится мутной.
Как мы уже говорили выше, положительный заряд коагулянтов способствует их принципу работы.
При попадании в загрязненную жидкость это вещество начинает активно подтягивать к себе все вредоносные микроорганизмы и другие подобные вещества. Каждая молекула коагулянта способна притянуть к себе несколько молекул других веществ.
Именно поэтому важно точно дозировать его количество. Главное, чтобы вы не использовали слишком мало коагулянта, так как тогда реакция будет протекать вяло. Осадок выпадет медленно и не в тех количествах, в которых должен. А это уже приведет к тому, что жидкость не очистится от вредных примесей должным образом.
После притягивания, молекулы коагулянта вступают в реакцию и превращаются в особенное соединение.
После реакции они становятся похожи на белые хлопья. Эти хлопья выпадают в осадок на дно емкости с жидкостью . От человека затем требуется только убрать осадок посредством любого типа фильтрации.
В крайних случаях пользуются даже методом, который используется при самодельном , когда из емкости просто сливают верхние слои, оставляя на дне железные отложения.
Существует несколько разновидностей коагулянтов. Перечислять все эти вещества и их формулы мы сейчас не будем, так как на это может уйти огромное количество времени. Однако несколько самых популярных групп назвать все-таки стоит.
Коагулянты бывают:
Органические вещества – это специально выведенные полимеры или другие подобные элементы, которые способствуют очистке жидкости методом коагуляции. Неорганические же, как можно понять из названия, относятся к синтетике и минеральным элементам.
Если же говорить о составах, что чаще всего применяются в быту и промышленности, то они друг от друга мало чем отличаются.
В большинстве случаев пользуются коагулянтами на основе алюминия или железа. Железо применяется для грубой очистки сточных вод и отходов промышленных предприятий. Оно доступно, эффективно и выполняет свою работу качественно.
Самыми популярными из железных составов считаются:
Первый образец используется для очистки сточных вод из канализации, а вторым хорошо выводится запах сероводорода и крупные частицы загрязнений.
Из алюминиевых коагулянтов отметить стоит:
Первая разновидность встречается чаще всего и используется для очистки питьевой воды. Второй и трети коагулянт больше применим для работы со сточными водами, природными отложениями и т.д.
Совершить выбор коагулянта надо очень осторожно, так как вещество это хоть и безопасное для человека, но довольно узкоспециализированное.
Как и в работе с любыми другими фильтровальными веществам и установками, мы рекомендуем вам обратиться к современной науке. А именно, отдать воду на анализ. После основательных анализов в лаборатории вы будете точно знать, какие проблемы есть в вашем случае и что конкретно нужно предпринимать.
Тогда и подобрать подходящий коагулянт будет намного проще.
Стоит понимать, что коагулянты – это вещи довольно специфические. В одних случаях они отторгают друг друга или определенные элементы в воде, в других же усиливают свое действие или комбинируют его по определенным принципам.
Так, использование простейшего коагулянта из железа и сульфата алюминия позволяет не только быстрее очистить воду, но и существенно умягчить или обезжелезить ее.
Однако здесь нужно не переусердствовать, так как слишком сильно разбавленная питьевая вода тоже не очень полезна, если не сказать вредна. Ведь с ней вы не будете получать всех тех необходимых минералов и полезных веществ, что существуют в необработанной жидкости.
Что же до конкретного применения коагулянтов, то тут советовать что-то излишне. В промышленности этим способом очистки пользуются практически везде. Но там процессы коагуляции можно без особых проблем наладить и поставить на поток.
В быту же придется покупать специальные установки, которые стоят не так дешево. Альтернативой им могут стать отдельные коагулянты бытового типа, что продаются в небольших емкостях.
Их достаточно просто добавить в воду, а затем отфильтровать выпавший осадок. Но, как вы сами понимаете, действовать так постоянно вам вряд ли будет удобно. Ведь этот способ очистки слишком трудоемок и отнимает много времени.
Если выбираете между неорганическими и органическими составами, то предпочтение лучше отдавать второму варианту.
Органика имеет несколько интересных преимуществ, которые никак нельзя игнорировать.
В первую очередь она намного эффективнее. Органические коагулянты действуют быстрее и для получения оптимального результата их нужно меньше. Также органика хорошо борется с хлором и избавляет воду от неприятных запахов. Например, от сероводорода, который часто сопутствует ожелезненной жидкости.
При этом она не изменяют показатель pH в воде и способна взаимодействовать с водорослями.
После применения органические коагулянты существенно уменьшаются в своих размерах. Это приводит к выпадению меньшего количества осадка, который намного проще отфильтровать. Но, при этом, эффективность очистки воды не падает. То есть качественное уменьшение количества осадка никак не сказывается на качестве очистки самой жидкости.
Неорганические коагулянты лучше взаимодействуют с водой. Они умягчают ее, избавляют от избыточного количества солей, железа и грубых примесей. Но здесь нужно учесть один серьезный нюанс. Неорганические составы нуждаются в чрезвычайно точном измерении.
Только так их можно использовать в полной мере. Если с точной дозировкой вы не угадаете (а в бытовых условиях это сделать очень сложно), то эффективность очистки существенно уменьшится.
Именно поэтому неорганические вещества так часто применяются в промышленности, но практически не встречаются в быту.
Впрочем, современные производители уже решили эту проблему, путем продажи минеральных коагулянтов в упаковках с дозаторами и подробной инструкцией.
Механическая фильтрация при помощи фильтров не всегда может справиться с очисткой воды от загрязнений. Мельчайшие частицы, недоступные фильтрам, остаются в воде, что приводит к ее мутности.
Причины мутности воды:
Купаться в мутной воде неприятно и опасно. Устранить помутнение воды, сделать ее прозрачной и безопасной помогут специальные средства – .
Коагуляция или флокуляция – процесс соединение мельчайших частиц в более крупные под воздействием сил сцепления. Флокуляция позволяет удалить мельчайшие частицы из толщи воды, которые не может захватить фильтр. Под воздействием флокулянтов и коагулянтов, загрязнители утяжеляются, склеиваются и выпадают в осадок, что делает их доступными для захвата водными пылесосами и фильтрами.
При этом стоит отметить, что коагулянты не только помогают удалить мельчайшие загрязнители, но и усиливают работу дезинфицирующих средств, что позволяет эффективнее очищать воду от разного рода загрязнителей.
Препараты AquaDoctor Superflock и FL станут отличным выбором для ликвидации мутности воды в бассейнах любого объема, конструкции и загруженности.
– высокоэффективный коагулянт длительного действия, который эффективно борется с мельчайшими загрязнениями водной массы. Под воздействием препарата частицы объединяются, утяжеляются и выпадают в осадок, доступный для фильтров. С его помощью вода в бассейне быстро приобретет кристальную чистоту и прозрачность.Активная формула средства включает сульфат алюминия. Она не только борется с мутностью, но и помогает улучшить качество дезинфекции воды. Выпускается средство в картушах.
— эффективно борется с мельчайшими загрязнениями воды
С помощью можно удалить из воды мельчайшие частицы
– быстрорастворимое средство, которое разработано для удаления из толщи воды мельчайших частиц недоступных для системы фильтрации. Препарат поможет сделать воду кристально чистой и прозрачной.Основа средства – сульфат алюминия. Средство не только активно взаимодействует с мельчайшими частицами, образуя из них доступный для систем фильтрации осадок, но и усиливает действие дезинфицирующих средств. Выпускается в гранулированной форме.
AquaDoctor FL невосприимчив к перепадам температур поэтому одинаково эффективно работает в открытых и закрытых бассейнах.
Флокулянты и коагулянты выполняют одинаковую работу – борются с мутностью воды, объединяя и осаждая мельчайшие загрязнения. Несмотря на видимую схожесть, они все-таки имеют и отличия.
Коагулянты осаждают частицы при помощи электролиптического воздействия. В результате такого воздействия, частицы теряют заряд и объединяются в более тяжелые и крупные соединения, которые легко удалить из толщи воды.
Флокулянты объединяют частицы путем образования полимерных мостиков, их электролиптические свойства остаются без изменения.
Коагулянты образуют устойчивый осадок, который легко собрать пылесосом после оседания, но все равно не все фильтра способны захватить его. Флокулянты очищают воду более качественно, образуя крупные хлопья, которые легко удаляются механически фильтрами любой конструкции.
Разница и в продолжительности процессов коагуляции. Коагуляция может составлять всего несколько секунда, а флокуляция продолжаться десятки минут.
Кроме обычной воды, есть еще воды сточные. Появляются они в результате промывок, это воды, которые используются несколько раз. Те же самые отходы, после восстановления картриджей ионного обмена тоже можно смело назвать сточными водами. У таких жидкостей высокое количество вредных примесей в составе. И просто так слить их в атмосферу не получится. Можно отравить целый город. Потому есть целый раздел среди очистителей воды, которые занимаются именно сточными водами. И именно здесь нашли себя коагулянты для воды .
В общем и целом, коагулянты для очистки воды используются не только для , но еще и для обычной воды, когда требуется очистить ее особенным способом для получения определенных характеристик. Но поскольку применение в стоках больше, то и разобраться в видах такой воды не помешает.
Классификацию грязной воды можно разделить на группы:
Все виды стоков при делении по группам можно представить в виде таблицы.
То есть одних только стоковых вод имеется множество вариантов.
Вода, образованная бытовыми отходами – это вода в унитазах, раковинах, в общем все то, что потребитель потом сливает. Стирка или мытье посуды, это все уже стоковая вода. Есть такого вида воды и на производствах. Все, что используется для охлаждения, для стимулирования каких-либо реакций – это все вредная производственная вода.
Что же тогда относится к атмосферным загрязнениям? Это любая вода образованная дождем, снегом, стекающая с крыш, даже вода из поливочных машин будет уже сточной. Т.к. она убирала мусор с мостовых.
Биологические примеси подразумевают глисты, яйца глистов, вирусы, и даже дрожи. Стоки могут быть сильно загрязненными, условно-загрязненными. В общем, просто так спускать в атмосферу такую воду нельзя. Они легко могут отравить всю атмосферу, привести к развитию бактериологических эпидемий и т.п. Потому так важно использовать коагулянты для воды, до того, как вода будет запущенна в производственную систему или же будет утилизирована в ближайшем озере.
При таком количестве загрязнений в стоках, итак понятно, что вопрос их очистки, не просто вопрос, это проблема, требующая немедленного решения. Коагулянты для воды – это настолько мощное средство очищения, что иногда они помогают привести воду в состояние, когда ее можно использовать повторно, например, в замкнутых циклах производства.
В зависимости от того для чего нужны очищающие реагенты их и делят на группы для промышленности и для бытовых нужд.
Итак, коагулянты для очистки воды . Здесь есть свои нюансы, т.к. вода для бассейнов должна быть и чистой и обезвреженной одновременно. В этой воде купается большое количество людей, у всех пот, кусочки кожи и т.п. Потому нужно обезвредить все эти испражнения, но при этом не отравить людей.
Насос в бассейне работает на циркуляцию, а не фильтрацию, чтобы вода не застаивалась. Все примеси, под влиянием коагулянтов оседают на дне, и высасываются насосом или устраняются через фильтр. Прежде чем, смешивать воду с реагентом нужно определить ее кислотность. Если порог высок, то вместе с коагулянтами такая вода может образовывать отравляющие вещества.
Коагулянты занимаются тем, что ускоряют или создают реакцию. В результате ее мелкие частицы примесей объединяются и оседают на дно. Отфильтровав воду в бассейне, и получают вторично очищенную жидкость, которую можно слить в атмосферу или же использовать в замкнутом циркуляционном процессе.
.jpg)
В качестве примера таких веществ можно упомянуть сульфат алюминия, хлорид алюминия . Это далеко не все, для бассейнов скорее используют хлористые соединения. Очень часто такие вещества применяют в целлюлозных производствах, где постоянно нужно очищать оборудование, и вода после этих процессов становится вредной.
Хлориды алюминия сегодня самые используемые коагулянты для водных ресурсов. Они не такие уж и старые вещества, промышленное их производство наладили относительно недавно, в конце двадцатого века.
Еще один прогрессивный реагент – гидроксилхлорид алюминия . Это более продуктивная форма. Легко и качественно убирает мутность в воде. С таким веществом уровень кислотно-щелочного баланса регулировать не нужно. Хлопья образуются хорошо и без таких корректировок.
Также гидроксидхлорид поможет убрать цвет воды, скорость образования хлопьев значительно выше, чем у обычного гидроксида. Еще один плюс – устранение ионов тяжелых металлов. То есть реагент работает на несколько фронтов сразу. Получается на выходе вода с меньшим количеством примесей алюминия солей и хлористых соединений.
Кстати, некоторые, коагулянт гидроксилхлорид алюминия применяют и для , если первичная вода слишком загрязнена.
Таким образом, вредные вещества в виде коагулянтов могут быть и очень полезными, если их использовать правильно и в нужных количествах. Тогда вода будет и очищенной, и дезинфицированной одновременно и благодаря одной стадии очистки, вместо нескольких.
Способов очищения сточных вод существует немало. При обустройстве автономных канализационных сетей помимо установки привычных фильтров, способных отсеивать вредные вещества и делать при этом воду чище, все чаще применяют осадительный метод очистки – коагуляцию.
Мы расскажем, по какому принципу работает коагулянт для очистки воды. В предложенной к ознакомлению статье подробно описаны все применяемые на практике разновидности. Вы узнаете, что надо учитывать при выборе средства и как правильно его использовать.
Коагуляция – метод очистки воды путем сцепления загрязняющих дисперсных веществ для последующего удаления механическим методом, фильтрацией. Объединение загрязняющих частиц происходит благодаря введению коагулирующих реагентов, создающих условия для простейшего устранения связанных загрязнителей из очищаемой воды.
Термин «coagulatio» в переводе с латинского обозначает «сгущение» или «свертывание». Сами коагулянты представляют собой вещества, способные за счет химической реакции создавать нерастворимые и малорастворимые соединения, которые проще и легче вывести из состава воды, чем дисперсные компоненты.
Галерея изображений
