Очистка стоков методом коагуляции и флокуляции

Очистка сточных вод включает различные способы, в том числе физико-химические, к которым относится метод коагуляции и метод флокуляции. Применяются данные методики как самостоятельно, так и в сочетании с другими способами. К физико-химическим способам, помимо вышеназванных, относятся также методы флотации, абсорбции, экстракции, ректификации, выпаривания, кристаллизации. В общем, все, что может способствовать удалению из воды загрязнений в виде газов, растворимых и нерастворимых частиц, взвешенных, твердых, жидких вкраплений, тонкодисперсных соединений и прочего мусора.

Коагуляция и флокуляция загрязнений сточных скоплений

В сравнении с биохимическими методами, физико-химические обладают рядом преимуществ:

1. полное удаление из вод токсичных, неокисляемых загрязнений органического типа;
2. процесс позволяет добиться предельно глубокой и стабильной степени очистки сточных потоков;
3. компактность очистных сооружений в сравнении с другими методами очистки;
4. сниженная чувствительность к изменению параметров нагрузок;
5. при желании процесс можно полностью автоматизировать;
6. более глубокое понимание процессов кинетики, что позволяет осуществлять четкий и правильный подбор/расчет необходимой аппаратуры;
7. метод никак не связан с контролем за деятельностью живых микроорганизмов, а значит, требует меньшего вмешательства в процесс очистки сточных вод;
8. применение коагуляции позволяет рекуперацию веществ.

Важно! Применяемые методы выбираются в зависимости от действующих и существующих санитарно-технологических требований, нормативов, предъявляемых к чистке сточных вод при условии повторного использования последних.

Коагуляция: подробнее о процессе

Перед тем, как проводится коагулирование, часто применяется процесс механической очистки стоков. При этом происходит удаление загрязнений до 10 мкм и выше, а вот коллоидные, мелкодисперсные частицы остаются. Поэтому стоки являются агрегативно устойчивой системой, которой показано очищение коагуляцией – агрегативная стойкость при этом разрушается посредством образования более крупных частиц, выводимых механическим или другим простым образом.

Важно! Коагуляция – это метод слипания частиц коллоидной массы, что происходит под влиянием сил молекулярного сцепления при перемешивании или направленном действии потока в одну сторону силовым полем. Результат – образование укрупненных вторичных частиц, основа которых мелкие (часто дисперсные, неулавливаемые) первичные частицы. Прогрессирующее укрупнение, а также уменьшение количества вкраплений в стоках – это и есть тот процесс, на который направлен метод коагуляции. Если слипаются однородные частицы, это называется гомокоагуляцией, разнородные – гетерокоагуляция.

Процесс коагуляции сточных вод применяется для ускорения процесса осаждения тонкодисперсных частиц и эмульгированых примесей. Наиболее эффективен метод при массовом нахождении в потоке вод частиц размером до 100 мкм, при этом процесс коагуляции иногда происходит самопроизвольно, под воздействием физических взаимодействий, для усиления которых в поток сточных вод добавляется специальное вещество – коагулянт. В результате образуются хлопья, оседающие под действием своей тяжести, но обладающие способностью схватывать коллоидные/взвешенные вкрапления и соединять их (агрегировать). Впоследствии происходит сорбация загрязнений и осаждение хлопьев с последующим вытеснением и очисткой сточных вод.

В качестве коагулянтов применяются:

• бентонит;
• электролиты;
• соли алюминия, растворимые в воде;
• соли железа или их смеси;
• полиакриламиды при гидролизе которых образуются хлопья гидратов окисла металла.

Также процесс очистки сточных вод, называемый коагуляцией, может производиться с применением различных глин, отходов производства с содержанием алюминия, травильных соединений, паст, смесей шлаков с повышенным содержанием диоксида кремния.

Важно! Методика электрохимической коагуляции показана для применения в процессе обработки стоков с содержанием частиц масел, жиров, нефтепродуктов и других эмульгированных вкраплений.

Флокуляция: подробнее о процессе очистки стоков

Флокуляция – это один из видов коагуляции, показан для образования из мелких частиц рыхлых хлопьевидных оседающих структур, получаемых под воздействием определенных составов. В отличие от коагуляции, агрегация производится как при непосредственном контакте, так и при опосредованном взаимодействии молекул.

Функционально флокуляция основывается на слипании агрегированных молекул посредством образования трехмерных структур, способных к быстрому и полному отделению от жидкой фазы и переходу в хлопьевидное состояние, за счет чего способное оседать на дно с последующим удалением из резервуара. Таким образом, осуществляется метод очистки сточных вод.

Флокуляция производится для ускорения улавливания эмульгированных частиц, оперативности осаждения скоплений, кроме того, метод позволяет применять меньшее количество коагулянтов, а также сокращает время, которое занимает процесс образования хлопьев.

Для очистки сточных вод применяются природные или синтезированные флокулянты:

• крахмал;
• декстрин;
• целлюлозные эфиры;
• диоксиды кремния;
• поликриламиды.

Флокуляция – процесс очистки, скорость которого зависит от интенсивности создаваемого силового поля, последовательности и дозы вводимых флокулянтов и коагулянтов.

Методики очистки вод применяются для стоков химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной промышленности и других отраслей, где в потоках содержится большое количество эмульгированнных, взвешенных частиц, неотделимых другими способами обработки.