Флокулянты
Для повышения эффективности очистки стоков после процесса коагуляции применяют флокулянты. Они образуют агрегаты путем адсорбции нескольких частиц на макромолекуле флокулянта в виде трехмерных структур, причем большая молекулярная масса флокулянта создает мостики между макромолекулами и укрупняет образующиеся хлопья. Такие структуры способствуют интенсивному разделению жидкой и твердой фазы.
Флокулянты различают по нескольким категориям:
- происхождение (неорганические, органические);
- способ получения (природные, синтетические);
- агрегатное состояние (твердые, жидкие);
- тип группы (анионные, катионные, неионогенные).
Для удаления частиц органического происхождения необходимы катионные флокулянты. Принцип действия состоит в образовании прочных связей между анионами примесей и катионами полимера.
Для неорганических примесей применяют анионные флокулянты, которые притягивают противоположные по заряду частицы загрязнений и образуют между ними прочные молекулярные цепочки.
Неионогенные флокулянты не имеют заряда и взаимодействуют с атомами с образованием водородных и других неионных связей.
В качестве неорганического флокулянта используется активная кремниевая кислота. Соединение является неустойчивым и хранится не более недели, поэтому готовить коагулянт рекомендуется непосредственно перед применением. Является анионным полиэлектролитом.
В сооружениях очистки сточных вод применяют чаще синтетические флокулянты, так как существует возможность модификации свойств получаемых флокулянтов, их пространственной структуры, химического состава и молекулярной массы.
Синтетические флокулянты различают по химическому составу (табл. 1):
Вид флокулянта | Эмпирическая формула | Электрический заряд | Молекулярная масса, млн |
Полиамин | (CaHbNcOdCle)n, где а, b, с, d и е-переменные, определяемые используемыми реагентами и их молярным соотношение | Катионный полиэлектролит | от 0,01 до 1 |
Полидиметилдиаллиламмоний хлорид (ПДАДМАХ) | (C8H16NCl)n | Катионный полиэлектролит | от 0,01. до 1 |
Полиакриламид (Неионный ПАА) | (C3H5NO)х , где: х - переменная в зависимости от продукта | Неионный полиэлектролит | 1-20 |
Полиакриламид (Анионный ПАА) | (C3H5NO) х (С3Н3О2А)у, где: А - положительный ион; х и у - переменные в зависимости от продукта | анионный полиэлектролит | 1-20 |
Полиакриламид (Катионный ПАА), сополимеры акриламида и катионного акрилового мономера | (C3H5NO)x - (СаНbNcOdA)y - где: А - отрицательный ион; х и у - переменные в зависимости от катионного мономера | катионный полиэлектролит | 3-15 |
Гуанидиновый полимер | (CH5N3)n | катионный полиэлектролит | 0,01 - 0,03 |
Синтетические флокулянты поступают на рынок под фирменными торговыми марками, поэтому схожие по химическому составу флокулянты подчас имеют разную маркировку.