Koagulantas nuotekų valymui: kaip pasirinkti + naudojimo taisyklės

Yra daug būdų, kaip išvalyti nuotekas.Įrengiant autonominius kanalizacijos tinklus, be įprastų filtrų, galinčių filtruoti kenksmingas medžiagas ir tuo pačiu padaryti vandenį švaresnį, vis dažniau naudojamas kritulių valymo būdas – koaguliacija.

Mes jums pasakysime, kokiu principu koaguliantas veikia vandens valymui. Peržiūrai siūlomame straipsnyje išsamiai aprašomos visos praktikoje naudojamos veislės. Sužinosite, į ką atsižvelgti renkantis produktą ir kaip teisingai jį naudoti.

Kaip veikia koaguliantai

Koaguliacija – vandens valymo būdas sukibti išsklaidytus teršalus, kad vėliau būtų pašalintas mechaniniu būdu, filtruojant. Teršiančių dalelių derinys atsiranda dėl koaguliuojančių reagentų įvedimo, sukuriant sąlygas paprasčiausiam susietų teršalų pašalinimui iš išvalyto vandens.

Iš lotynų kalbos išvertus terminas „coagulatio“ reiškia „sutirštėjimą“ arba „krešėjimą“. Patys koaguliantai yra medžiagos, kurios per cheminę reakciją gali sudaryti netirpius ir mažai tirpius junginius, kurie yra paprastesni ir lengviau pašalinami iš vandens nei dispersiniai komponentai.

Medžiagų veikimo principas grindžiamas tuo, kad jų molekulinė forma turi teigiamą krūvį, o dauguma teršalų – neigiamą. Dviejų neigiamų krūvių buvimas nešvarių dalelių atomų struktūroje neleidžia jiems susijungti. Dėl šios priežasties nešvarus vanduo visada tampa drumstas.

Tuo metu, kai į skystį įpilama nedidelė koagulianto dalis, medžiaga pradeda traukti jame esančias suspensijas.Dėl to, didėjant išsklaidytos šviesos intensyvumui, skystis trumpam tampa drumstesnis. Juk viena koagulianto molekulė gali lengvai pritraukti kelias nešvarumų molekules.

Koaguliantai skatina stabilių ryšių susidarymą tarp mažų teršalų dalelių ir mikrobų, esančių vandenyje.

Pritrauktos nešvarumų molekulės pradeda reaguoti su koaguliantu, dėl to susijungia į didelius sudėtingus cheminius junginius. Mažai tirpios labai poringos medžiagos palaipsniui nusėda ant dugno baltų nuosėdų pavidalu.

Savininko užduotis yra tik laiku pašalinti nuosėdas, naudojant bet kurį jam prieinamą filtravimo būdą.

Viena prie kitos pritrauktos molekulės sudaro dideles daleles, kurios dėl padidėjusio svorio nusėda ir vėliau pašalinamos filtruojant.

Apie vaisto veiksmingumą galima spręsti pagal dugne susidariusias nuosėdas baltų dribsnių darinių – flokų pavidalu. Dėl šios priežasties terminas „flokuliacija“ dažnai vartojamas kaip sąvokos „koaguliacija“ sinonimas.

Susidarę dribsniai, kurių dydis gali siekti nuo 0,5 iki 3,0 mm, turi didelį paviršiaus plotą su didele nusodintų medžiagų sorbcija.

Be nuotekų valymo, naudojami koaguliantai baseino vandens valymas, valant pramoninį ir geriamąjį vandenį regionuose, kuriuose yra riboti vandens ištekliai. Rekomenduojame susipažinti su koaguliuojančių cheminių kompozicijų galimybėmis, kurių ypatybės aprašytos mūsų svetainėje.

Reagentų naudojimas: privalumai ir trūkumai

Šiuolaikinės įrangos, skirtos nuotekose esančioms priemaišoms neutralizuoti, efektyvumas negali pasiekti maksimalaus lygio nenaudojant reagentų.

Šiuolaikiniai koaguliantai gali žymiai padidinti nuotekų valymo proceso intensyvumą ir kokybę. Didelę reagentų kainą kompensuoja daug privalumų, kuriuos jie turi.

Tarp neabejotinų sintetinių koaguliantų naudojimo pranašumų verta pabrėžti:

• efektyvumas;
• prieinama kaina;
• aukštos kokybės valymas;
• pritaikymo universalumas.

Nuotekos yra nuolatinė agresyvi sistema. O koaguliacija padeda jį sunaikinti, sudarydama dideles daleles, kad vėliau jas būtų galima pašalinti filtruojant.

Reagentų naudojimas duoda gerų rezultatų pašalinant iš nuotekų suspenduotas ir koloidines daleles.

Iš esmės krešėjimo fazės dalelės, susidarančios veikiant koaguliantams, yra ir flokuliacijos centras, ir sverianti medžiaga.

Tačiau nusodinimo metodas naudojant reagentus nėra be trūkumų. Jie apima:

• poreikis griežtai laikytis dozavimo;
• didelio kiekio antrinių atliekų, kurias reikia papildomai filtruoti, susidarymas;
• savarankiško proceso nustatymo sudėtingumas.

Pramoniniu mastu koaguliacijos procesai naudojami visur, jie pradeda veikti. Norėdami nustatyti sistemą namuose, turėsite įsigyti specialių įrenginių, kurių kaina yra gana didelė.

Dauguma savininkų šią problemą sprendžia naudodami atskirus buitinius koaguliantus, kurie parduodami mažo tūrio induose.

Veikliosios medžiagos tiesiog supilamos į skystį, o po to apačioje nukritusios nuosėdos nufiltruojamos; tačiau šis procesas yra gana daug darbo reikalaujantis, todėl jo įgyvendinimui sugaišta daug laiko

Kai kuriais atvejais koaguliacija gali būti atliekama tiesiogiai mechaninė filtravimo sistema. Norėdami tai padaryti, reagentas įleidžiamas į vamzdyno dalį su apdorotu skysčiu prieš tašką, kur jis tiekiamas į filtrą. Ir tokiu atveju pašalinės dalelės patenka į filtravimo sistemą ir „paverčiamos“ dribsniais.

Pagrindinės koaguliantų rūšys

Yra daug koaguliantų rūšių. Straipsnyje jų formulių detaliai neišvardinsime. Panagrinėkime tik dvi pagrindines grupes, kurios, priklausomai nuo žaliavos, skirstomos į organines ir neorganines.

Viena koaguliantų kategorija gali atidėti vandenį ir pašalinti iš jo aliuminio druskas, kita – padidinti arba sumažinti rūgšties pH, o kai kurie reagentai gali turėti sudėtingą poveikį.

Šiandien daugelis šalies ir užsienio įmonių užsiima koaguliantų gamyba. Jų gaminami naujos kartos reagentai nuo Sovietų Sąjungos laikais gamintų koaguliantų skiriasi patobulintomis techninėmis charakteristikomis.

Organinės natūralios medžiagos

Tai specialiai sukurti reagentai, kurie, pagreitindami agresyviai nestabilių dalelių, esančių vandenyje, sukibimą, padeda palengvinti procesus, susijusius su jų atskyrimu ir nusėdimu. Organinės medžiagos padeda paskatinti teršalų susijungimą į tankias suspensijas ir emulsijas, palengvindamos jų pašalinimo iš vandens procesą.

Didelės molekulinės medžiagos gerai kovoja su chloru ir efektyviai pašalina nemalonius skysčių „kvapus“, pvz.: vandenilio sulfido kvapą, kuris dažnai būna geležies turinčiuose skysčiuose.

Sąveikaujant su teršalų molekulėmis, organinių koaguliantų dydis žymiai sumažėja. Pasibaigus reakcijai, jie nusėda kaip nedidelis nuosėdų kiekis.

Sumažinus konteinerio apačioje besikaupiančių nuosėdų tūrį, filtruoti yra daug lengviau ir greičiau. Tuo pačiu metu sumažėjęs nuosėdų kiekis jokiu būdu neturi įtakos valymo kokybei.

Dėl ribotos žaliavos bazės natūralūs reagentai nebuvo plačiai naudojami nuotekų valymui pramoniniu mastu. Tačiau jie dažnai naudojami buities reikmėms.

Sintetiniai koaguliuojantys junginiai

Šio tipo reagentai yra sukurti mineralinių ir sintetinių elementų pagrindu. Polimerai skatina didelio katijoninio krūvio susidarymą, taip skatinant greitą flokų atsiradimą. Jie gerai sąveikauja su vandeniu, darydami jam sudėtingą poveikį: minkština jo struktūrą, taip pat atsikrato šiurkščių priemaišų ir druskų.

Plačiausiai naudojamos druskos yra daugiavalenčių metalų druskos geležies arba aliuminio pagrindu. Geležis naudojama grubiam valymui.

Flokuliantai yra antriniai koaguliantai, kurie suspensijas ir emulsijas paverčia dribsniais ir yra naudojami kartu su pirminiais koaguliantais.Tandemas gali išvalyti tiek nedideles buitinių atliekų dalis, tiek didelius pramonės įmonių susidarančius kiekius

Tarp geležies junginių populiariausi yra:

• geležies chloridas – higroskopiški kristalai su tamsiu metaliniu blizgesiu, puikiai pašalina dideles teršalų daleles ir lengvai pašalina vandenilio sulfido kvapą;
• Geležies sulfatas yra kristalinis, higroskopinis produktas, kuris gerai tirpsta vandenyje ir efektyviai valo nuotekas.

Dėl mažo klampumo ir mažos molekulinės masės tokie reagentai puikiai tirpsta bet kokio tipo apdorojamuose skysčiuose.

Iš aliuminio pagrindu sukurtų koaguliantų plačiausiai naudojami:

• aliuminio oksochloridas (OXA) – naudojamas vandens, kuriame yra daug organinių natūralių medžiagų, valymui;
• aliuminio hidroksochlorosulfatas (HCHA) - puikiai susidoroja su natūraliomis nuotekų nuosėdomis;
• Aliuminio sulfatas - geriamojo vandens valymui naudojamas nerafinuotas techninis produktas pilkai žalių gabalėlių pavidalu.

Ankstesniais metais polimerai buvo naudojami tik kaip priedas prie neorganinių koaguliantų, naudojant juos kaip stimuliatorius flokų susidarymui paspartinti. Šiandien šie reagentai vis dažniau naudojami kaip pagrindiniai, pakeičiantys neorganinius.

Jei lygintume organines ir sintetines medžiagas, pirmosios laimi tuo, kad veikia daug greičiau. Be to, jie gali veikti beveik bet kurioje šarminėje aplinkoje ir nesąveikauja su chloru.

Druskų, sunkiųjų metalų jonų ir kitų vandenyje ištirpusių suspenduotų medžiagų adsorbcijai organinio reagento reikės kelis kartus mažiau nei sintetinio analogo (+)

Organiniams aktyviems junginiams naudinga ir tai, kad jie nekeičia vandens pH.Tai leidžia juos naudoti vandens valymui ten, kur yra planktono kolonijų, auga dumbliai ir dideli mikroorganizmai.

Rekomendacijos renkantis lėšas

Renkantis koaguliantą nuotekų valymui, reikia žiūrėti labai atsargiai. Galų gale, nors medžiaga nekelia pavojaus žmonių sveikatai, jos veikimas turi gana siaurą specializaciją.

Renkantis koaguliantą nuotekų valymui, taip pat galite naudotis žinynais, tačiau prieš pirkdami eksploatacines medžiagas vis tiek turėtumėte pasikonsultuoti su specialistais, kurie specializuojasi vandens valymo srityje.

Kad apsisaugotumėte nuo nusivylimo esant žemam koagulianto naudojimo efektyvumui, rekomenduojame pirmiausia pateikti savo vandenį analizei. Laboratoriniai tyrimai suteiks idėją apie sudėtį ir padės nustatyti tinkamiausią gydymo būdą.

Žinant užteršto vandens sudėtį, bus daug lengviau pasirinkti optimalų koagulianto variantą, kuris padės greitai išspręsti problemą

Koaguliantai yra gana specifinės medžiagos. Kai kuriais atvejais jie sugeba atmesti elementus iš vandens, kitais, priešingai, sustiprina jų poveikį. Pavyzdžiui, aliuminio ir geležies sulfato pagrindu pagamintos veikliosios medžiagos naudojimas gali turėti trigubą poveikį: išvalyti turinį, taip pat jį atidėti ir žymiai suminkštinti.

Naudojant bet kokio tipo koaguliantą, svarbiausia yra laikytis gamintojo rekomenduojamos dozės. Per maža veikliosios medžiagos dalis sukels reakciją, tačiau ji nevyks taip intensyviai, kaip reikia tinkamam valymui. Nuosėdos lėtai iškris, o skystis nebus išvalytas nuo kenksmingų priemaišų.

Be to, jei pažeidžiama dozė, dribsniai pradeda nusėsti netolygiai.Šiuo atžvilgiu vandenyje susidaro daug mikrodribsnių, kurių dėl mažo dydžio negauna filtrai.

Aktyvūs reagentai rinkoje pateikiami granulių, frakcijų ir gabalėlių, taip pat mažų beformių plokštelių pavidalu.

Norėdami supaprastinti reikiamo veikliosios medžiagos tūrio apskaičiavimo užduotį, gamintojai gamina koaguliantus pakuotėse su dozatoriais, nepamiršdami pridėti išsamių naudojimo instrukcijų.

Sąlygos, kad procesas vyktų

Didžiausias nuotekų valymo efektyvumas pasiekiamas taikant integruotą požiūrį į problemos sprendimą. Todėl, statant autonominius valymo įrenginius, koaguliacija naudojama kartu su mechaniniu ir biologiniu apdorojimu.

Šiuo tikslu statomos konstrukcijos, susidedančios iš vertikalių nusodintuvų, atskirtų pertvaromis. Dėl to nuotekos yra valomos keliais etapais. Pirmiausia jie nusėda, tada išvalomi apdorojant bakterijas, po to patenka į kamerą, kurioje patenka į krešėjimo procesą ir galiausiai filtruojamos.

Koaguliantas gali būti atskirame plastikiniame inde, pakabintame tualeto dubenyje, kad kiekvieną kartą nuplaunant reagento dalelės patektų į sistemą kartu su nuotekomis.

Specializuotos įrangos montavimą, apytikslės eksploatacinių medžiagų dozės apskaičiavimą ir pirminę kontrolę visuose nuotekų valymo proceso etapuose geriau patikėti profesionalams.

Krešėjimo schemą sudaro trys pagrindiniai etapai:

1. Koagulanto įdėjimas į užterštą skystį.
2. Sąlygų sudarymas maksimaliai aktyvaus reagento sąveikai su priemaišomis.
3. Nusėdimas, po kurio filtruojamos nusistovėjusios dalelės.

Būtina krešėjimo sąlyga yra priešingų krūvių dalelių lygybė. Todėl norint užtikrinti norimo rezultato pasiekimą, didžiausią nuotekų drumstumo sumažėjimą, labai svarbu išlaikyti naudojamo reagento koncentraciją.

Naudojant koaguliantus nuotekų valymui, reikia atsižvelgti į tai, kad šios medžiagos veikia tik esant aukštesnei nei nulio temperatūrai.

Reagentų veikimo diapazonas svyruoja nuo 10 iki 40°C, o jei temperatūra viršija šią vertę, reakcija pradeda vykti daug lėčiau.

Todėl labai svarbu užtikrinti stabilų išvalyto vandens šildymą.

Norėdami pagreitinti krešėjimo procesą, į vandenį galite įpilti medžiagų, kurios gali sudaryti koloidines dispersines sistemas – flokuliantus. Tam dažniausiai naudojami: krakmolas, poliakrilamidas, aktyvintas silikatas. Jie bus adsorbuoti ant koaguliantų dribsnių, paversdami juos stipresniais ir didesniais agregatais.

Flokuliantas į kontaktinės terpės zoną įvedamas praėjus 1-3 minutėms po koagulianto įvedimo. Iki to laiko baigiasi mikrodribsnių susidarymo ir tolesnio nusodinamų medžiagų sorbcijos procesai.

Kontaktiniuose rezervuaruose nusėdusių nuosėdų kiekis priklauso nuo naudojamo reagento tipo ir valomų nuotekų išankstinio valymo laipsnio.

Vidutiniškai po mechaninio apdorojimo dumblo tūris vienam žmogui per parą yra apie 0,08 litro, pratekėjus per biofiltrus - 0,05 litro, o po apdorojimo aeraciniame rezervuare - 0,03 litro. Jį reikia išimti tik laiku, kai bakas prisipildo.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Koaguliatoriaus veikimo principas:

Buitinių koaguliacinių produktų pristatymo vaizdo įrašas:

Naudodami koaguliacijos techniką turėsite puikią galimybę su nedidelėmis investicijomis pasiekti aukštų rezultatų. Protingai parinkus reagentą ir sudarant reikiamas sąlygas jo veikimui, nebus sunku iš karto išvalyti nuotekas nuo daugybės priemaišų ir teršalų.

Ar skaitydami mūsų pateiktą informaciją turėjote klausimų? Ar žinote koaguliantų naudojimo subtilybes praktikoje? Pasidalykite žiniomis ir įspūdžiais, taip pat užduokite klausimus žemiau esančiame bloke.