Koagulace a flokulace při čištění vody

Stejně jako koagulanty se i flokulanty používají při úpravě vody k čištění kapalin od suspendovaných látek, tj. cizích pevných nečistot. Flokulanty zesilují účinek koagulantů. Po přidání flokulantu do vody se tvoří vločky cizích nečistot. Poté voda pomocí srážecí metody prochází fází čištění. Mezi flokulanty patří látky, jako je koloidní kyselina křemičitá, syntetické a přírodní sloučeniny, jejichž molekulová hmotnost může dosahovat až několika milionů a počet opakujících se článků dosahuje desítek tisíc nanometrů.

Ve vodě se flokulanty rozpouštějí. V důsledku toho se buď rozpadají na ionty, nebo zůstávají v neionizovaném stavu. Podle své chemické povahy se flokulanty dělí na kationtové a aniontové. Kationtové flokulanty se používají při úpravě vody k čištění vody od kladně nabitých příměsí, jako je hydroxid železa. Aniontové flokulanty účinně odstraňují negativně nabité koloidní částice z vody. Nejčastěji se jedná o organické koloidy.

Flokulanty mohou být také syntetické a přírodní. Škrob lze klasifikovat jako přírodní flokulant. Na jeho bázi se vyrábějí činidla jako Visproflok-20, Dextrin-100, Permutant-68, která se v USA široce používají v oblasti úpravy vody. Mezi syntetické flokulanty pro úpravu vody patří nejběžnější polyethylenimin, polyoxy na bázi isopropyl- a ethylesterů kyseliny methakrylové, sodné soli kyseliny polyakrylové, polyakrylamid a některé další.

Speciální nabídka

Potřebujete dávkovací a úpravný systém vody? Získejte individuální obchodní nabídku vyplněním formuláře.

Navrhujeme a vyrábíme také systémy dávkování a úpravy vody v souladu s vašimi technickými specifikacemi a/nebo na základě vybraných zařízení a komponent.

Význam flokulace při úpravě vody

Proces úpravy vody ve vodárenských stanicích je klíčový. Voda se uvádí do stavu, který splňuje uznávané hygienické normy. Úprava vody flokulanty je chemická metoda jejího čištění od cizích nečistot, pevných částic, jejichž velikost je tak malá, že je filtrační systémy nedokážou zadržet.

Flokulanty se používají jako katalyzátory pro koagulanty. Proces tvorby vloček z nečistot se díky použití flokulantů stává intenzivnějším. Látky se slabým nábojem navíc špatně koagulují a flokulanty, rozpouštějící se ve vodě, tvoří můstkové sloučeniny, které násilně spojují částice. Vzhledem k tomu, že flokulanty urychlují proces čištění vody pomocí koagulantů, jsou jejich náklady poněkud vyšší. Použití flokulantů a koagulantů při úpravě vody je však naprosto opodstatněné a představuje nákladově efektivní řešení pro čištění vody.

Během procesu flokulace vody se tato čiří, dezinfikuje a zbavuje se cizích pachů, které nejsou pro tuto kapalinu typické a vznikly v ní v důsledku obsahu různých příměsí.

Dávkovací systémy flokulantů pro úpravu vody

Úprava vody je složitý vícestupňový proces. Dnes je pro efektivní čištění vody nutné používat činidla a speciální komplexní zařízení. Podniky jsou vybaveny stanicemi pro přípravu a dávkování flokulantů a koagulantů. K dispozici je systém senzorů, regulátorů, nádrží pro přípravu a dávkování činidel, dávkovacích čerpadel pro přivádění flokulantů do upravené vody. Dávkování flokulantů se provádí na základě charakteristik vody měřených senzory a přijímaných regulátory. V závislosti na účelu vody se používají různé flokulanty, které se do potrubního systému přivádějí v různých objemech za účelem odstranění určitých látek.

Přesnost dodávky flokulantu a kvalita zařízení dávkovacího systému do značné míry určují účinnost a kvalitu úpravy vody. Senzory musí přesně určovat parametry analyzované kapaliny a dávkovací čerpadla musí se stejnou přesností dodávat činidlo. Materiál čerpadla musí být navíc odolný vůči agresivním účinkům flokulantů. Zvláštní pozornost je věnována materiálu průtokové části dávkovacího čerpadla, protože je v přímém kontaktu s chemickými roztoky.

Díky přídavným GPS modulům a dalšímu vybavení mohou systémy dávkování flokulantu pracovat automaticky, což výrazně zjednodušuje proces úpravy vody a minimalizuje chyby způsobené lidským faktorem. Systém dávkování flokulantu je hermeticky uzavřený a neumožňuje vniknutí částic a látek zvenčí do činidla, což znamená, že si zachovává svou účinnost při čištění vody.

Nabízíme hotové dávkovací stanice i individuální řešení, která vybavíme dle vašich požadavků. Najdete u nás také širokou škálu dávkovacích zařízení a souvisejících produktů: senzory, regulátory, příslušenství pro dávkovací čerpadla, nádrže, kontejnery, míchačky, vstřikovací a sací ventily a mnoho dalšího. Pro podrobné informace kontaktujte naše specialisty telefonicky, e-mailem nebo se zeptejte konzultanta v chatu.

Koagulace a flokulace jsou procesy, které výrazně zjednodušují čištění vody od koloidů a suspendovaných látek. S jejich pomocí se nečistoty koncentrují do vločkovité formy, kterou lze snadněji odstranit usazováním, flotací a filtrací.

Koagulace a flotace jsou nezbytnými kroky při úpravě povrchových vod. S jejich pomocí můžete odstranit bahno, jíl, koloidy a živé organismy s nimi spojené: bakterie, řasy, plankton. Koagulace pomáhá snižovat obsah těžkých kovů a huminových kyselin, které určují barvu vody.

Proč se používá koagulace?

Ne všechny látky lze odstranit usazením na krátkou dobu. Čím menší je částice, tím déle trvá usazení a tento proces může trvat dny i roky.

Jako příklad porovnejme čas potřebný k usazení různých částic.

Částice	Průměr, mikrony	Doba usazení ve vrstvě 1 m
Štěrk	10000	1 s
Песок	1000	10 s
jíl	1	2 den
Bakterie	1	8 den
Koloidy	0,01	20 let

Koloidní částice se prakticky neusazují přirozeně. K jejich vysrážení je nutné spojovat částice do větších agregátů. Toho je dosaženo přidáním koagulantu do vody – nelze jej vyčistit běžným filtrem pod dřezem.

Koloidní částice samy o sobě netvoří agregáty díky tomu, že se navzájem odpuzují vlivem elektrostatické síly.

Koloidní částice ve vodě nesou záporný náboj. Je neutralizován kladnými ionty, které kolem částic tvoří tzv. dvojitou iontovou vrstvu.

Existuje několik modelů, které vysvětlují chování koloidů: Helmholtz, Gouy-Chapman, Stern. Pro úpravu vody je zajímavější mechanismus, kterým koloidní suspenze přechází ze stabilního stavu za vzniku komplexních komplexů, které se vysrážejí nebo tvoří film.

Koagulační mechanismus

Jakýkoli koloid může být charakterizován termodynamickými a elektrokinetickými potenciály. První se také nazývá Nernstův potenciál. Tvoří se na povrchu částice. Na povrchu dvojité vrstvy je generován elektrokinetický nebo zeta potenciál. Vzhledem k tomu, že negativní náboj částice není zcela kompenzován, zeta potenciál si zachovává negativní náboj.

Když se dvě koloidní částice přiblíží k sobě, na každou z nich působí van der Waalsova přitažlivá síla a síla elektrostatického odpuzování. V přírodních vodách jsou odpudivé síly mnohonásobně větší než síly přitažlivé, takže koloidy jsou v přírodních podmínkách odolné vůči agregaci.

Zavedením koagulantu se snižují elektrostatické odpudivé síly v důsledku neutralizace povrchových nábojů koloidních částic a snížení zeta potenciálu.

Koagulant je zdrojem multivalentních kationtů, které se mohou vázat na organickou makromolekulu. Vločkovací činidlo zesíťuje vytvořené struktury díky vazbám tvořeným hydroxylovými sloučeninami. Jako flokulanty se používají minerální, přírodní a syntetické polymery.

Procesy probíhající během koagulace a flokulace:

1. Přidání koagulantu. Činidlo se rozpouští ve vodě, dochází k ionizaci a hydrolýze-polymeraci koagulantu. Rychlost hydrolýzy závisí na teplotě a iontové síle roztoku, zpravidla probíhá okamžitě.
2. Destabilizace koloidní suspenze. V důsledku adsorpce koagulačních iontů na povrchu částic a snížení síly elektrochemického odpuzování částic dochází ke koagulaci. To trvá od několika sekund do několika minut.
3. Přidání flokulantu. Koloid je obsažen v suspenzi hydroxidu a díky polymerním složkám flokulantu se agregáty zvětšují. Flokulace probíhá pomaleji než koagulace, ale také trvá několik minut.

Účinnost koagulace je ovlivněna následujícími faktory:

• valence kationtu obsaženého v koagulantu. Přímá závislost;
• hodnota pH. Závisí na povaze koloidu a koagulantu. Opravte přidáním zásad nebo solí silných kyselin.

Koagulanty a flokulanty pro čištění vody

Nejoblíbenější koagulační kompozice jsou vyrobeny na bázi solí železa a hliníku. To je způsobeno jejich účinností, dostupnou cenou a relativní neškodností.

Nejčastěji používaná činidla jsou:

• síran hlinitý (aluminium alum);
• chlorid hlinitý;
• hlinitan sodný;
• polychloridy a polychlorsulfáty hliníku;
• léky PAC, PACS, WAC atd.;
• sublimovaný nebo krystalizovaný chlorid železitý;
• síran železitý (III) a (II);
• malanminformol;
• epiDMA;
• polyDADMAC

Jako flokulanty lze použít následující látky:

• aktivovaný oxid křemičitý;
• silikoaluminát;
• algináty sodné;
• škroby;
• přírodní polysacharidy, jako jsou deriváty celulózy, taniny, rostlinné pryskyřice, xantheny;
• kopolymery akrylamidu a kyseliny akrylové;
• polyakrylamidy;
• dimethylamin ethylmethakrylát;
• dimethylamin ethylakrylát;

Dávky činidel se volí s ohledem na předběžné testování.

Hledáte stanici na čištění vody, domácí filtr nebo komponenty pro systémy úpravy vody? Náš katalog obsahuje několik stovek produktů, které vám pomohou učinit vaši vodu čistou a nezávadnou k pití. Pracujeme po celém Bělorusku. Poradíme s výběrem produktů prostřednictvím chatu nebo telefonu. 10 let zkušeností v oboru úpravy vody.