Подбор флокулянта самостоятельно: на что следует обратить внимание

Подбор флокулянта

Правильный выбор флокулянтов для уплотнения осадка позволит снизить прямые затраты на всех этапах обработки воды и обеспечить бесперебойную и эффективную работу оборудования. Поэтому подбор оптимальной технологии рекомендуется доверять профессионалам. А оценить правильность выбранного продукта поможет эта статья.

Действие флокулянтов на обрабатываемую воду

Оптимально подобранный реагент для уплотнения осадка должен соответствовать следующим характеристикам обрабатываемой жидкости:

  • концентрации растворенных солей;
  • заряду взвешенных частиц;
  • следующему за флокуляцией этапу обработки жидкости.

Заряд молекулы флокулянта реагирует с зарядом взвешенных веществ, при этом противоположно заряженные частицы притягиваются. Ионы солей жесткости блокируют рабочие группы реагента и снижают показатель его заряда.

Подбор флокулянта по заряду

При отрицательном заряде взвешенных частиц применяются катионные флокулянты, при положительном – анионные. Для флокуляции частиц, имеющих нейтральный заряд (к примеру, при осаждении гидроксидов тяжелых и цветных металлов) используются неионные реагенты.

Зависимость от размера

Общее правило: чем более крупные частицы загрязнений требуется осадить, тем более высокомолекулярный продукт необходимо подобрать. Чем больше молекулярная масса последнего, тем выше и эффект очистки, и ниже рабочая дозировка.

Зависимость от температуры воды

Общее правило: чем ниже температура обрабатываемой воды, тем выше дозировка реагента. При повышении температуры взвешенные частицы способны агрегировать самостоятельно, поэтому в летнее время дозировку препаратов можно снизить.

Завершающий этап

Стадия обработки воды, следующая за коагуляцией и флокуляцией, определяет молекулярную массу реагента. При очистке воды всегда происходит отделение твердой фазы от жидкой. Если планируется проводить фильтрацию на скором фильтре или флотацию, используются продукты с небольшой молекулярной массой.

При гравитационном разделении рекомендуется применять высокомолекулярные препараты, например, фирмы Праестол. Эти материалы способны образовать более плотные и крупные хлопьевидные осадки.

Для чего нужны коагулянты

При совместном использовании флокулянтов и коагулянтов появляется возможность снижать дозировку первых и ускорить выпадение осадка в более обширном диапазоне температур с образованием крупных хлопьев.

Коагулянт обладает способностью воздействовать на растворенные и коллоидные частицы, обеспечивая их переход во взвешенное состояние и последующее выпадение в осадок вместе со взвешенными веществами.

Дозировка коагулянтов

Данные реагенты используют в количестве, в несколько раз превышающем дозировку флокулянтов. Коагулянты позволяют получить намного меньший объем осадка с высоким показателем влагоотдачи, чем при применении только флокулянтов.

Чем больше концентрация загрязняющих частиц, растворенных в стоках, тем более высокие дозировки реагентов рекомендованы.

Подбор флокулянтов: с чего начать

В первую очередь, необходимо смоделировать условия реального применения препаратов в лаборатории, после чего провести пробное коагулирование сточных вод. Этот метод представляет собой обработку проб стоков в стаканах или цилиндрах химическими реагентами при идентичных условиях, соответствующих обычному режиму перемешивания.

Перемешивание выполняется с чередованием высокой скорости, позволяющей распределить материал по всему объему пробы, и низкой, обеспечивающей создание плотного осадка с необходимой склонностью к осаждению.

Совет! Перешивать воду рекомендуется при помощи стеклянной палочки или магнитной мешалки. Стандартный режим – 180 об/мин в течение 1 минуты, 50 об/мин – в последующие 10 минут, при этом должно происходить образование крупных хлопьев. При моделировании всегда необходимо учитывать условия реального производства.

Главные критерии оценки

Этих критериев два, и они визуальные:

  • мутность (при преобладании взвешенных, коллоидных веществ);
  • цветность (при наличии большого количества растворенных частиц, придающих окраску сточным водам).

Эффективность выбранной продукции определяется в соответствии с минимальным временем всплывания хлопьев или осаждения и качеством очистки воды. После отстаивания образовавшегося осадка в течение получаса визуально оценивают эффект воздействия флокулянтов.

Квалифицированные производители реагентов для очистки воды выполняют испытания на специальных установках, позволяющих одновременно тестировать разные препараты в одинаковых условиях. Для анализа использования продуктов путем пробной коагуляции применяются стаканы или лабораторные мерные цилиндры емкостью 0,5 до 2 л. Это обеспечивает повышение точности и снижение времени подбора флокулянта.

Как оценить результат

  • Рыхлый и очень мелкий осадок говорит о недостаточной продолжительности процедуры перемешивания, показателя pH среды, неверно выбранной дозировке реагента или неправильном подборе флокулянтов и коагулянтов.
  • Слишком влажный, липкий, плохо отдающий воду осадок сигнализирует о неверном выборе флокулянта.
  • Низкая скорость отделения воды от осадка свидетельствует о неправильной дозировке препаратов, ее необходимо увеличить.

На втором этапе перемешивания эффективность действия флокулянта оценивается по скорости формирования хлопьев. При подборе двух реагентов необходимо выбирать комбинацию, обеспечивающую минимальную продолжительность стадий осаждения.

Важный момент! При использовании коагулянтов на основе хлоридов железа или алюминия кислотность воды увеличивается. Для нейтрализации в стоки добавляют щелочь.

Эффективность действия коагулянта определяется методом сравнения уровня pH осадка и осветленной воды – на оптимальную дозировку будет указывать минимальная разница между ними. Правильное количество используемого флокулянта также определяется по результатам отстаивания и анализа очищенной жидкости.