Что такое флокулянт

ФЛОКУЛЯНТЫ

ФЛОКУЛЯНТЫ, в-ва, вызывающие в жидких дисперсных системах флокуляцию – образование рыхлых хлопьевидных агрегатов (флокул) из мелких частиц дисперсной фазы (см. Коагуляция).

Наиб. практич. значение имеет флокуляция в водной среде, вызванная высокомол. флокулянтами- полиэлектролитами или неионо-генными полимерами. При этом наиб. вероятна т. наз. адсорбционная флокуляция – соединение частиц в результате адсорбции отдельных сегментов макромол. цепи флокулянтов на разных частицах. Возможны также и др. механизмы: взаимод. между молекулами флокулянтов, каждая из к-рых адсорбционно связана с одной частицей, неадсорбционная флокуляция, напр. вытес-нительная, протекающая по механизму гидрофобных взаимодействий.

Адсорбционная флокуляция происходит, как правило, при оптим. соотношении концентраций флокулянтов и частиц дисперсной фазы. На кинетику и полноту флокуляции, а также структуру и св-ва флокул влияют, с одной стороны, мол. масса, степень ионизации, конформация макромолекул флокулянтов, с другой – знак и плотность поверхностных зарядов, размер и форма коллоидных частиц, хим. состав их пов-сти. Наиб. эффективна флокуляция при степени адсорбционного заполнения пов-сти частиц полимером ок. 0,5. Избыток флокулянтов может не только ухудшить флокуляцию, но вызвать обратный процесс – де-флокуляцию, или пептизацию.

В коллоидных системах с неоднородной по составу дисперсной фазой различают общую (неизбирательную) и селективную (избирательную) флокуляцию. В первом случае фло-кулы образуются совокупностью частиц разной природы, во втором – преим. частицами одного из компонентов дисперсной фазы. Селективность объясняется специфичностью взаимод. Флокулянты с частицами определенного типа. Усилить различие в св-вах пов-сти частиц разного рода и, тем самым, увеличить селективность действия флокулянтов можно путем введения в систему реагентов-модификаторов, напр. низкомол. электролитов или ПАВ. Флокуляция м. б. селективной также в том случае, если максимум флокулирующего действия в отношении частиц разл. типа соответствует разл. равновесным концентрациям флокулянтов в дисперсионной среде.

Различают неорг. и орг. флокулянты. Из неорг. флокулянтов в пром-сти применяют лишь поликремниевую к-ту. Орг. флокулянты- разл. син-тетич. или прир. гомо- и сополимеры гл. обр. линейного строения с мол. м. . По способности к элект-ролитич. диссоциации их делят на неионогенные и ионоген-ные (полиэлектролиты).

Среди синтетич. флокулянтов широко распространены полимеры и сополимеры акриламида, напр. техн. полиакриламид (ПАА), содержащий 3-8 мол. % карбоксилатных звеньев, образующихся в результате гидролиза амидных групп в процессе синтеза полимера. В пром-сти он обычно используется как неионогенный флокулянт. Хим. модифицирование ПАА позволяет получать на его основе флокулянты разл. типов и назначения. Практич. значение имеет также высокомол. полиэтиленоксид – неионогенный флокулянт, часто применяемый в сочетании со стабилизаторами – антиоксидантами; в нек-рых случаях используют поливиниловый спирт.

Из анионных флокулянтов в пром-сти применяют: частично гидроли-зованный ПАА, содержащий в макромолекуле 20-40% карбоксилатных звеньев; продукты неполного щелочного (напр., реагенты гипан, К-4, К-6, К-9) или кислотного (напр., “Ока”) гидролиза полиакрилонитрила с разл. соотношением нит-рильных, амидных и карбоксильных (или карбоксилатных) групп; гомо- и сополимеры акриловой (AK) и метакриловой (МАК) K-T [напр., “Комета” – полиметакриловая к-та, на 50-60% нейтрализованная щелочью, метас (метасол) – сополимер метакриламида и МАК (или Na-соли МАК) при эквимолярном соотношении сомономеров, метакрил M-14 BB (лакрис 20) – сополимер метилметакрилата и МАК (или ее смешанной соли) при молярном соотношении 1:4]. К анионным флокулянтам с карбоксильными (карбоксилатными) группами относятся также сополимеры малеиновой и фумаровой K-T. Практич. интерес представляют флокулянты с сильнокислотными группами (напр., сульфогруппами) на основе полистирола (напр., BK-1), ПАА и др. полимеров.

Катионные флокулянты особенно эффективны при обработке дисперсных систем с отрицательно заряженными частицами. Слабоосновные катионные флокулянты- поливиниламин, полиэтилен-имин, поливинилпиридины и др., содержащие в молекуле первичные, вторичные и третичные атомы азота, сильноосновные – полиэлектролиты с четвертичными аммониевыми или пиридиниевыми группами (получают исчерпывающим алкилирование атомов N слабоосновных флокулянтов или полимеризацией соответствующих мономерных соединений). В качестве катионных флокулянтов могут быть использованы полимеры аминоал-киловых эфиров AK и МАК, винилпиридинов, диаллиламина, диаллилдиметиламмонийхлорида (напр., полиэлектролит ВПК-402), продукты алкилирования полидиметиламиноэтил-метакрилата и полидиэтиламиноэтилметакрилата (ВА-102, ВА-112), продукты последоват. хлорметилирования и амини-рования полистирола или поливинилтолуола (ВА-2, ВПК-01), модифицированный формальдегидом и вторичным амином (по р-ции Манниха) ПАА, содержащий в макромолекуле до 30 мол. % катионных звеньев (напр., КФ-4 и КФ-6, в к-рых помимо аминогрупп имеются амидные, карбоксильные и метоксильные группы).

Полиамфолитные флокулянты- обычно продукты сополимеризации кислотного (AK, МАК, малеиновый ангидрид и др.) и основного (2-винилпиридин, диаллилдиметиламмонийхлорид и др.) мономеров. В ряде технол. процессов, напр. при флокуляции биол. суспензий, полиамфолитные флокулянты имеют преимущества перед флокулянтами анионного и катионного типов.

Природные флокулянты выделяют непосредственно из растений (напр., крахмал, полиальгинаты) или получают в результате хим. переработки растит. (эфиры целлюлозы, модифицир. крахмалы, лигносульфоновые и гуминовые к-ты) или животного (напр., хитозан из отходов переработки крабов, креветок, криля) сырья. К этой группе относятся также биофло-кулянты, изготовляемые методами биотехнологии в виде биомассы клеток микроорганизмов или продуктов их метаболизма; хим. основа таких флокулянтов- гликопротеины, гетерополи-сахариды и др.

Используют флокулянты для очистки воды бытового и пром. назначения, обезвреживания сточных вод и жидких производств, отходов, при добыче и флотационном обогащении полезных ископаемых, концентрировании латексов (путем сливкоотде-ления), выделении микроорганизмов из культуральной жидкости, микробиол. произ-ве кормовых белков, инсектицидов, лек. препаратов, пищ. добавок и др. В зависимости от кол-ва и дисперсности флокулируемой фазы, целей и условий флокуляции, типа применяемого реагента рабочие концентрации флокулянтов изменяются в широких пределах. Напр., при подготовке воды для пром. и бытовых нужд флокулянты используют в концентрациях 0,1-50 мг/дм 3 , а при очистке бурового раствора от шлама -0,1-1,5 г/дм 3 . Во мн. случаях для повышения эффективности действия флокулянтов их применяют в сочетании с неорг. коагулянтами.

Лит.: Нетреба BIL, Флокуляция минеральных суспензий, M., 1983; В е й ц е r Ю.И., Минц Д.М., Высокомолекулярные флокулянгы в процессах очистки природных и сточных вод, 2 изд., M., 1984; Запольскнй А.К., Баран А.А., Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды, Л., 1987; Баран А.А., Тесленко A.Я., Флокулянты в биотехнологии, Л., 1990.

ФЛОКУЛЯНТЫ

в-ва, вызывающие в жидких дисперсных системах флокуляцию – образование рыхлых хлопьевидных агрегатов (флокул) из мелких частиц дисперсной фазы (см. Коагуляция).

Наиб. практич. значение имеет флокуляция в водной среде, вызванная высокомол. Ф.- полиэлектролитами или неионо-генными полимерами. При этом наиб. вероятна т. наз. адсорбционная флокуляция – соединение частиц в результате адсорбции отдельных сегментов макромол. цепи Ф. на разных частицах. Возможны также и др. механизмы: взаимод. между молекулами Ф., каждая из к-рых адсорбционно связана с одной частицей, неадсорбционная флокуляция, напр. вытес-нительная, протекающая по механизму гидрофобных взаимодействий.

Адсорбционная флокуляция происходит, как правило, при оптим. соотношении концентраций Ф. и частиц дисперсной фазы. На кинетику и полноту флокуляции, а также структуру и св-ва флокул влияют, с одной стороны, мол. масса, степень ионизации, конформация макромолекул Ф., с другой – знак и плотность поверхностных зарядов, размер и форма коллоидных частиц, хим. состав их пов-сти. Наиб. эффективна флокуляция при степени адсорбционного заполнения пов-сти частиц полимером ок. 0,5. Избыток Ф. может не только ухудшить флокуляцию, но вызвать обратный процесс – де-флокуляцию, или пептизацию.

В коллоидных системах с неоднородной по составу дисперсной фазой различают общую (неизбирательную) и селективную (избирательную) флокуляцию. В первом случае фло-кулы образуются совокупностью частиц разной природы, во втором – преим. частицами одного из компонентов дисперсной фазы. Селективность объясняется специфичностью взаимод. Ф. с частицами определенного типа. Усилить различие в св-вах пов-сти частиц разного рода и, тем самым, увеличить селективность действия Ф. можно путем введения в систему реагентов-модификаторов, напр. низкомол. электролитов или ПАВ. Флокуляция м. б. селективной также в том случае, если максимум флокулирующего действия в отношении частиц разл. типа соответствует разл. равновесным концентрациям Ф. в дисперсионной среде.

Различают неорг. и орг. Ф. Из неорг. Ф. в пром-сти применяют лишь поликремниевую к-ту. Орг. Ф.- разл. син-тетич. или прир. гомо- и сополимеры гл. обр. линейного строения с мол. м. . По способности к элект-ролитич. диссоциации их делят на неионогенные и ионоген-ные (полиэлектролиты).

Среди синтетич. Ф. широко распространены полимеры и сополимеры акриламида, напр. техн. полиакриламид (ПАА), содержащий 3-8 мол. % карбоксилатных звеньев, образующихся в результате гидролиза амидных групп в процессе синтеза полимера. В пром-сти он обычно используется как неионогенный Ф. Хим. модифицирование ПАА позволяет получать на его основе Ф. разл. типов и назначения. Практич. значение имеет также высокомол. полиэтиленоксид – неионогенный Ф., часто применяемый в сочетании со стабилизаторами – антиоксидантами; в нек-рых случаях используют поливиниловый спирт.

Из анионных Ф. в пром-сти применяют: частично гидроли-зованный ПАА, содержащий в макромолекуле 20-40% карбоксилатных звеньев; продукты неполного щелочного (напр., реагенты гипан, К-4, К-6, К-9) или кислотного (напр., “Ока”) гидролиза полиакрилонитрила с разл. соотношением нит-рильных, амидных и карбоксильных (или карбоксилатных) групп; гомо- и сополимеры акриловой (AK) и метакриловой (МАК) K-T [напр., “Комета” – полиметакриловая к-та, на 50-60% нейтрализованная щелочью, метас (метасол) – сополимер метакриламида и МАК (или Na-соли МАК) при эквимолярном соотношении сомономеров, метакрил M-14 BB (лакрис 20) – сополимер метилметакрилата и МАК (или ее смешанной соли) при молярном соотношении 1:4]. К анионным Ф. с карбоксильными (карбоксилатными) группами относятся также сополимеры малеиновой и фумаровой K-T. Практич. интерес представляют Ф. с сильнокислотными группами (напр., сульфогруппами) на основе полистирола (напр., BK-1), ПАА и др. полимеров.

Катионные Ф. особенно эффективны при обработке дисперсных систем с отрицательно заряженными частицами. Слабоосновные катионные Ф.- поливиниламин, полиэтилен-имин, поливинилпиридины и др., содержащие в молекуле первичные, вторичные и третичные атомы азота, сильноосновные – полиэлектролиты с четвертичными аммониевыми или пиридиниевыми группами (получают исчерпывающим алкилирование атомов N слабоосновных Ф. или полимеризацией соответствующих мономерных соединений). В качестве катионных Ф. могут быть использованы полимеры аминоал-киловых эфиров AK и МАК, винилпиридинов, диаллиламина, диаллилдиметиламмонийхлорида (напр., полиэлектролит ВПК-402), продукты алкилирования полидиметиламиноэтил-метакрилата и полидиэтиламиноэтилметакрилата (ВА-102, ВА-112), продукты последоват. хлорметилирования и амини-рования полистирола или поливинилтолуола (ВА-2, ВПК-01), модифицированный формальдегидом и вторичным амином (по р-ции Манниха) ПАА, содержащий в макромолекуле до 30 мол. % катионных звеньев (напр., КФ-4 и КФ-6, в к-рых помимо аминогрупп имеются амидные, карбоксильные и метоксильные группы).

Полиамфолитные Ф.- обычно продукты сополимеризации кислотного (AK, МАК, малеиновый ангидрид и др.) и основного (2-винилпиридин, диаллилдиметиламмонийхлорид и др.) мономеров. В ряде технол. процессов, напр. при флокуляции биол. суспензий, полиамфолитные Ф. имеют преимущества перед Ф. анионного и катионного типов.

Природные Ф. выделяют непосредственно из растений (напр., крахмал, полиальгинаты) или получают в результате хим. переработки растит. (эфиры целлюлозы, модифицир. крахмалы, лигносульфоновые и гуминовые к-ты) или животного (напр., хитозан из отходов переработки крабов, креветок, криля) сырья. К этой группе относятся также биофло-кулянты, изготовляемые методами биотехнологии в виде биомассы клеток микроорганизмов или продуктов их метаболизма; хим. основа таких Ф.- гликопротеины, гетерополи-сахариды и др.

Используют Ф. для очистки воды бытового и пром. назначения, обезвреживания сточных вод и жидких производств, отходов, при добыче и флотационном обогащении полезных ископаемых, концентрировании латексов (путем сливкоотде-ления), выделении микроорганизмов из культуральной жидкости, микробиол. произ-ве кормовых белков, инсектицидов, лек. препаратов, пищ. добавок и др. В зависимости от кол-ва и дисперсности флокулируемой фазы, целей и условий флокуляции, типа применяемого реагента рабочие концентрации Ф. изменяются в широких пределах. Напр., при подготовке воды для пром. и бытовых нужд Ф. используют в концентрациях 0,1-50 мг/дм 3 , а при очистке бурового раствора от шлама -0,1-1,5 г/дм 3 . Во мн. случаях для повышения эффективности действия Ф. их применяют в сочетании с неорг. коагулянтами.

Читайте также:  Как выбрать шланг для откачки сточных вод

Лит.: Нетреба BIL, Флокуляция минеральных суспензий, M., 1983; В е й ц е r Ю. И., Минц Д. М., Высокомолекулярные флокулянгы в процессах очистки природных и сточных вод, 2 изд., M., 1984; Запольскнй А. К., Баран А. А., Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды, Л., 1987; Баран А. А., Тесленко A.Я., Флокулянты в биотехнологии, Л., 1990.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под ред. И. Л. Кнунянца . 1988 .

+7 (495) 508 65 64

Для юридических лиц с 9-00 до 16-00
(почта для заявок: waterhim@mail.ru)

Водоподготовка:

Теплоснабжение:

Монтаж и обслуживание:

Ваша корзина

0 ед.0.00 руб.
Оформить заказ

Поиск по магазину

Интернет-магазин

  • ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТИВЫ

Фильтр товаров

Спецпредложения

Флокулянты

Флокулянты – химические реагенты, с помощью которых производится очистка сточных вод от вредных примесей и соединений, а также подготовка воды питьевого качества перед ее поступлением в городскую систему водоснабжения.

Флокулянт Besfloc (Бесфлок)

Флокулянт Besfloc – продукция южнокорейской компании «Kolon Life Science, Inc», очень хорошо известная во всем мире, в том числе и на российском рынке, где она уже успела завоевать широкую популярность во многих отраслях промышленности.

Kolon Life Science, Inc производит полный спектр флокулянтов: неионогенные, анионные, катионные, которые, в свою очередь, характеризуются различной плотностью зарядов и молекулярной массой. Флокулянт Besfloc выпускается в виде гранул, эмульсий, порошков и водных растворов.

Полимерный флокулянт Besfloc используется для дестабилизации коллоидных суспензий, интенсифицируя процесс водоочистки. Данные полимеры, используемые в дополнение к коагулянтам, значительно повышают их эффективность. Полимерный флокулянт Besfloc обладают достаточно высокой молекулярной массой, а, следовательно, они чрезвычайно быстро образуют «мостики» между хлопьями, преобразуя «микрохлопья», возникшие в процессе коагуляции, в «макрохлопья».

Стоит отметить, что процесс флокуляции, который должен начаться вслед за процессом коагуляции, потребует очень малого количества химических реагентов (0,01 – 0,5 мг/л). Даже при использовании столь небольшого количества флокулянт Besfloc способен в значительной степени максимизировать захват частиц, интенсифицируя образование хлопьев, делая их более плотным и тяжелыми, и, соответственно, быстро осаждаемыми. Использование полимеров позволяет ограничивать дозировку коагулянтов, необходимых для дестабилизации коллоидных масс.

Флокулянт Besfloc используется в горнодобывающей промышленности, бумажно-целлюлозной и текстильной отраслях, а также в коммунальном хозяйстве для очистки сточных вод.

Широкий спектр флокулянтов Besfloc: анионные (выпускаемые в гранулах и эмульсиях), катионные (гранулы и эмульсии), неионогенные (гранулы) – позволяют выбрать предприятиям наиболее оптимальный вариант очистки воды. На сегодняшний день флокулянт Besfloc широко используется в химической и нефтехимической промышленности на стадии очистки. В процессе нефтедобычи данные флокулянты используются для повышения нефтеотдачи полимерными гелями и редкосшитыми полимерными системами. Более того, флокулянт Besfloc способен регулировать реологические свойства, стабилизировать водоотдачу буровых жидкостей на водной основе, укреплять стенки скважин, подавлять набухание глин и снижать гидравлическое сопротивление в трубах.

Флокулянт Flopam (Флопам)

Флокулянт Flopam – продукция компании SNF Floergerr, которая на сегодняшний день считается одним из ведущих предприятий в мире в области производства коагулянтов и флокулянтов. SNF Floergerr производит полный спектр флокулянтов: неионные, анионные и катионные химические реагенты с различными молекулярными массами, а также различной плотностью заряда. Флокулянты выпускаются в виде гранул, порошков, водных растворов и эмульсий.

Полимеры Флопам используются совместно с коагулянтами, что способствует увеличению размеров образовавшихся хлопьев и их дальнейшего удаления. Флокулянты Флопам имеют высокую молекулярную массу, характеризуются слабой катионностью – до 15% или анионностью – от 0 до 50%.

Анионный и неионный флокулянт Flopam серии PWG (Potable Water Grade) – класс питьевой воды, выпускается в виде порошка с различной плотностью заряда и молекулярных масс. Неионный флокулянт Flopam – это акриламидный гомополимер, который получается путем полимеризации акриламидных мономеров. Анионный флокулянт Flopam получается путем сополимеризации мономеров акриламида и акрилата натрия. Катионный флокулянт Flopam получается путем сополимеризации мономеров акриламида и метилхлорида.

После того, как коагулянты дестабилизируют коллоидную систему, добавляются флокулянты Флопам, которые интенсифицируют водоочистительный процесс. Как уже было сказано выше, флокулянт Flopam обладает очень высокой молекулярной массой, благодаря которой данный полимеры эффективно и очень быстро преобразует микрохлопья в макрохлопья (флоккулы).

Даже очень малое количество флокулянтов Флопам (0,01 – 0,5 мг/л) способно в значительной степени увеличить захват частиц, за счет ускорения образования флоккул, делая их более плотными, и, следовательно, быстро осаждаемыми. Более того, флокулянты Flopam позволяют минимизировать дозировку коагулянтов, необходимых для дестабилизации коллоидной суспензии.

Промышленное применение флокулянтов Флопам зависит от целого спектра факторов (мутность, щелочность, pH, а также от содержания органических веществ в неочищенной воде). Говоря об экологическом эффекте применения данных химических реагентов, отметим следующее. Флокулянт Flopam способствует повышению эффективности первичной очистки водостоков на очистных сооружениях промышленных зон. Использование Flopam позволяет снижать нагрузку на очистные сооружения, значительно повышая уровень очистки сточных вод, выпускаемых в водоемы. Кроме того, флокулянты Флопам находят свое применение в химической и нефтехимической промышленности, разделяя нефтешламы и очищая площади, занимаемые мазуто- и нефтешламами.

Флокулянт Magnafloc (Магнафлок) LT

Флокулянт Magnafloc LT (производства швейцарской фирмы Ciba Specialty Chemicals) изготавливаются на основе полиакриламида. Химические реагенты данной серии были разработаны специально для оптимизации производительности очистительных установок питьевой воды.

На сегодняшний день флокулянт Магнафлок представлен в следующих вариациях: неионогенный LT20 с высокой молекулярной массой, средне- или слабокатионные LT22 с высокой молекулярной массой и LT22S с очень высокой молекулярной массой. Слабокатионный Magnafloc LT24 со средней молекулярной массой. Слабоанионный флокулянт Magnafloc LT25 и LT25S с высокой и очень высокой молекулярной массой соответственно. Среднеанионный Magnafloc LT26 с высокой молекулярной массой, и средне-/слабоанионный LT27 с очень высокой молекулярной массой.

Каждый вышеупомянутый флокулянт Магнафлок содержит менее 0,025% свободного акриламидного мономера. Говоря о достоинствах данных химических реагентов, стоит отметить, что основные преимущества проявляются в процессе осветления воды, дальнейшего осаждения и фильтрации.

Флокулянт Magnafloc LT – высокоэффективный химический реагент. Его использование позволяет в значительной мере ускорить технологические процессы. Флокулянт Магнафлок вводится непосредственно после коагуляции, увеличивая размер микрохлопьев, производя очистку воды путем фильтрации и осветления. После того, как химический реагент был введен, рекомендуется, по возможности, избегать повышенной турбулентности, которая может разрушить образовавшиеся хлопья. Для того, чтобы обеспечить высокую результативность флокулянта Magnafloc LT, достаточно будет осторожного перемешивания.

Особое внимание стоит уделить правильному дозированию флокулянта. Далеко не всегда хлопья больших размеров могут гарантировать хороший результат: при недостаточном перемешивании высокие дозы флокулянта Магнафлок могут «упускать» наиболее мелкие загрязнения. В свою очередь, при правильном дозировании реагент позволит минимизировать количество загрязнений, способствующих разрушению хлопьев в фильтре.

Флокулянт Magnafloc LT фасуется в пластиковые мешки по 25 кг.

Флокулянты Магнафлок активно применяются в процессах водоподготовки. Продукция сертифицирована на территории РФ и рекомендована к очистке питьевой воды.

Флокулянт ПАА (флокулянты полиакриламид)

ПАА (флокулянты полиакриламид) – отличные, и к тому же недорогие химические реагенты (флокулянты и коагулянты), которые успешно применяются для очистки питьевой воды и технологических сточных вод.

Флокулянт ПАА ГС представляет собой гранулированный полиакриламид, выступающий в тандеме с сульфатом аммония. На сегодняшний день Paa является универсальным нейтральным флокулянтом, и известен во многих областях промышленности как флокулянты полиакриламид – ПАА.

Внешний вид данного химического реагента: желтоватые или светло-коричневые гранулы неправильной форы. Массовая доля нерастворимого остатка отсутствует (для марки А) или составляет 1% (для марки В). Массовая доля сернокислого аммония составляет 34% (для марки А) и 40% (для марки В). Доля воды 10 и 9% для марок А и В соответственно. Массовая доля полимера в товарном продукте для флокулянта ПАА марки А составляет не менее 56%, для марки В не менее 50%. Кинематическая вязкость 0,1% водного раствора при pH 7-8, м2/С для ПАА ГС марки А не менее 1,7х10-6, для ПАА ГС марки В 1,6х10-6. Отметим, что доза 0,1% раствора полиакриламида – 0,5–1,5 мг флокулянтов Paa/100г взвешенных в сточных водах веществ. Полученный раствор необходимо вводить через полторы-две минуты после непосредственного ввода коагулянта.

Флокулянты полиакриламид применяются для флокуляции суспензий в химической, коксохимической, целлюлозно-бумажной, нефтехимической и горнорудной промышленностях, в коммунальном хозяйстве и водоснабжении.

Современные флокулянты полиакриламид – высокоэффективные недорогие водорастворимые химические реагенты (полимеры с характеристиками полиэлектролитов). Флокулянт ПАА интенсивно используется в процессе анализа сложных биологических систем, в молекулярной биологии для поддержания среды проведения гель – электрофореза нуклеиновых кислот и белков.

Благодаря своей высокой эффективности, полиакриламидный флокулянт ПАА ГС активно используются в процессах очистки сточных вод на стадии производства поливинилхлорида, полистирольных пластмасс, сульфатной целлюлозы. Флокулянты полиакриламид Paa успешно применяются для очистки сточных вод от эмульгированных частиц смол и нефтепродуктов. Кроме того, полиакриламидный флокулянт ПАА ГС широко применяется в химическом и нефтехимическом производстве.

Флокулянт Paa упаковывается в бумажные, полипропиленовые и полиэтиленовые мешки по 25кг. Гарантийный срок хранения составляет 2 года с момента производства.

Флокулянт Praestol (Праестол)

Высокомолекулярный водорастворимый полимер – флокулянт Praestol – продукция совместного российско-германского производства ЗАО «Компания «Москва – Штокхаузен – Пермь» (MSP). Флокулянты Праестол появились на международном рынке в 1998г, и за это время успели завоевать популярность во многих областях промышленности.

Флокулянт Praestol активно используется для ускорения водоочистительных процессов, уплотнения осадков и их дальнейшего обезвоживания. Используемые в качестве электролитов химические реагенты снижают электрический потенциал молекул воды, вследствие чего частицы начинают объединяться друг с другом. Далее флокулянт Праестол выступает уже в роли полимера, который объединяет частицы в хлопья – «флоккулы». Благодаря действию Праестола, микрохлопья объединяются в макрохлопья, скорость осаждения которых в несколько сотен раз выше обычных частиц. Таким образом, комплексное воздействие флокулянта Praestol способствует интенсификации осаждения твердых частиц.

Флокулянт Praestol широко применяется в коммунальном хозяйстве для очистки и обеззараживания питьевой воды. Кроме того, флокулянт Praestol находит свое применение в химической и нефтехимической промышленности и целлюлозно-бумажном производстве. Данный химический реагент активно используются во всех водоочистительных процессах. Отдельные марки Праестола применяются для обезвоживания нефтешламов, в производстве бумаги (в качестве средства, которое удерживает волокна), в процессах повышения нефтеотдачи и ремонта скважин (гелеобразующие составы полиакриламида), в ходе бурения скважин в газовой и нефтепромышленности (в качестве загустителя буровых растворов) и т.д.

Флокулянт Praestol сертифицирован на территории РФ и имеет все необходимые гигиенические сертификаты и сертификаты соответствия Госсанэпиднадзора России, что подтверждает не только качество данного химического продукта, но и их абсолютную безопасность для здоровья человека. Более того, флокулянты Праестол рекомендованы Госсанэпиднадзором РФ для применения в питьевом водоснабжении. Сырье, используемое в процессе производства флокулянтов Праестол, представляет собой концентрированный водный раствор акриламида, являющийся результатом уникальных разработок в области биотехнологии, которые были удостоены премии Правительства РФ в области науки и техники.

Флокулянт Zetag (Зетаг)

Флокулянт Zetag, производства швейцарской фирмы Ciba Specialty Chemicals, позволяет оптимизировать технологические процессы очистки воды, способствуя интенсивному увеличению скорости осаждения твердый фазы, ускоряя флотацию (очистка воды от твердых взвесей и органических веществ) и процесс фильтрации тонкодисперсных твердых фаз. Кроме того, флокулянт Zetag применяется в процессе очистки воды до требуемого качества в оборотном цикле, повышая тем самым производительность очистительного оборудования.

Читайте также:  Как сделать отвод воды на участке своими руками

Сегодня флокулянт Zetag активно используется в подготовке и очистке воды из водоемов до стандартов питьевой.

Катионный флокулянт Zetag выпускается в форме дисперсий полиэлектролитов, в которых активное вещество составляет не менее 50%. Стоит отметить, что Zetag – это химический реагент на водной основе. В процессе его дозирования необходимо учитывать следующие, достаточно важные моменты, отвечающие в совокупности за эффективность очистки воды. Вводить флокулянт Zetag необходимо при относительно высокой турбулентности, в одной точке. Для полного растворения, а, следовательно, повышения эффективности, химический реагент следует вводить при постоянном и равномерном помешивании. Принимая во внимание все точки введения, флокулянт Zetag нужно вводить максимально близко к месту флокуляции. Одновременно с этим специалисты рекомендуют уделять тщательное внимание турбулентности, очень высокий уровень которой способен разрушить образовавшиеся хлопья.

Применение химических реагентов Зетаг значительно увеличивает скорость оседания и всплывания частиц твердой дисперсионной фазы (процесс седиментации, от лат. sedimentum — оседание).

На сегодняшний день флокулянт Zetag является реагентом с мировым именем. Он активно используется во многих областях промышленности. В нефтеперерабатывающей промышленности данный флокулянт применяется в процессе флотации нефтешламов (при этом расход флокулянтов составляет от 2 до 10г/м3), в процессе обезвоживания нефтешламов расход составит от 2кг/ТСО (тонна сухого остатка). Флокулянт Zetag активно применяются в кожевенной промышленности для очистки отмочно-зольного стока, в химической промышленности для очистки сточных вод, а также в коммунальном хозяйстве в процессе обезвоживания коммунального осадка (расход реагента 2,5-7кг/ТСО). Металлургия также сегодня не обходится без использования флокулянтов Zetag, позволяющих эффективно обезвоживать шламы. Расход реагентов в данном случае составляет от 2,5кг/ТСО.

Очистка воды с помощью флокулянтов: их применение, основные отличия и преимущества использования

Экологические проблемы окружающей среды с каждым годом ухудшают состояние питьевой воды. Стоки, природные осадки и промышленная деятельность делают воду непригодной не только для питья, но и для бытовых целей. Совершенствование методов очистки воды стало необходимостью.

На пике своей популярности находятся высокомолекулярные флокулянты, масштабы применения которых достигаются их малым расходом, высокой эффективностью и отсутствием коррозионного влияния на трубопровод. Рассмотрим основные виды флокулянтов: в чем их отличия, где применять и на какие бренды стоит обращать внимание.

Что это за вещество и какие виды бывают?

Флокулянты – специальные вещества полимерного состава, которые в результате тепловой, механической либо электролитической реакций способствуют выпадению мелких плавающих частиц в рыхлый хлопьевидный осадок.

Одним словом, загрязнения, которые делают воду мутной, при добавлении флокулянтов образуют соединения и твердыми взвесями опускаются на дно.

Данные скопления легко удаляются, после чего вода может быть использована как для бытовых, так и технических нужд.

Часто применяют для:

  • очистки аквапарков,
  • бассейнов,
  • воды ТЭЦ,
  • на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях.
  • По составу: различают органические и неорганические.
  • По способу получения: природного происхождения или синтетического производства.
  • По агрегатному состоянию: есть порошки, гранулы, гели, жидкие эмульсии.
  • По электрическому заряду: катионного, анионного и неионогенного типов.

Эффективность метода и его преимущества

Чтобы очистка воды была качественной не только на физическом уровне, но и помогла добиться эффективных результатов молекулярного состава, без применения флокулянтов не обойтись.

Данные вещества способствуют ускорению процесса фильтрации и при минимальных затратах позволяют справиться с загрязнениями больших масштабов. При их введении происходит отделение жидкой и твердой фазы.

Основные преимущества:

  • Ускоряется процесс осаждения, благодаря чему вода становится прозрачной.
  • Продлевает срок службы фильтрующих установок, убирая загрязнения крупной фракции.
  • Уменьшает длительность очистки и позволяет сэкономить при значительных объемах.
  • Нет необходимости создавать дополнительные очистные сооружения, что увеличивает производительность предприятия.
  • После обработки pH воды не претерпевает значительных изменений. Все показатели остаются в норме.
  • В составе очищенной воды концентрация растворенных металлов не повышается.
  • Эффективность очистки увеличивается на 30%.
  • Частично удаляются водоросли, вирусы и бактерии.
  • Флокуляция может быть применима там, где альтернативные способы просто не работают.
  • При соблюдении дозировки безопасно для здоровья.

Отличие от коагулянтов

Коагулянты, как и флокулянты, способствуют очищению воды от мелкодисперсного мусора, объединяя между собой загрязнения и осаждая их.

Цель применения очень похожа, однако механизм течения несколько отличается.

    В основу коагуляционного процесса входит дестабилизация зарядов загрязняющих частиц. Коллоидная грязь, которая делает воду мутной, состоит из микроскопических отрицательно заряженных частиц.

Они настолько малы, что проходят через песчаный фильтр, а одноименный электрический заряд заставляет их постоянно находиться в движении.

Одинаковый заряд так же мешает им объединяться в группы. Введение коагулянтов приводит к потере заряда и устранению электростатического взаимодействия.

  • Флокуляция образует более крупные соединения за счет полимерной связи. Происходит укрепление и увеличение объема фильтруемых веществ, которые можно потом без труда удалить со дна емкости.
    • Коагуляция проходит в течение 1-3 минут после тщательного перемешивания и при строгом соблюдении температуры в пределах 20-25 градусов.
    • Флокуляция может длится 30-60 минут, требуя некоторого времени для отстаивания. Это объясняется длительной стадией формирования осадка.

    Принцип действия

    Частицы, находящиеся в воде во взвешенном состоянии, окружены водной пленкой с заряженными ионами.

    Данная особенность не дает им контактировать между собой. Для нейтрализации заряда и скорейшего осаждения как раз и используются флокулянты.

    Зная состав воды и сферу ее дальнейшего применения, выбирают положительно, отрицательно либо нейтрально заряженные реагенты.

    Процесс флокуляции происходит в два этапа:

    • Адсорбция действующего вещества на поверхности частиц.
    • Формирование флокул (грязевых хлопьев).

    Попадая в воду, способствуют склеиванию и объединению загрязняющих частиц. Соединения становятся более тяжелыми, плотными и начинают увеличиваться в размерах, давая возможность фильтрующим системам уловить их.

    Флокулянты могут быть как массового, так и частичного действия. При необходимости провести осаждение только определенной группы веществ, применяется избирательная флокуляция. Востребован метод при необходимости разделить тонкие неорганические взвеси, а также для улучшения эффективности обогащения.

    Основные группы

    Чтобы процесс флокуляции прошел максимально эффективно, необходимо различать несколько основных групп действующих веществ. Все флокулянты делят по типу их заряда, что и определяет сферу их применения.

      Анионный тип или положительно заряженный. Данная группа состоит из полимета акрилата натрия, чистого полиакрилата и других активных органических соединений.

    Такие флокулянты притягивают противоположные по заряду загрязнения, формируя прочные водородные связи. Применяются для устранения фосфорных соединений, для ускорения процесса осаждения и нейтрализации неорганических веществ.

  • Катионные флокулянты. Применяются для удаления положительно заряженных остатков органического происхождения. Это происходит за счет образования прочных молекулярных цепочек между анионами загрязняющих частиц и катионами полимера. Применяется для очистки вод промышленного назначения.
  • Неионогенные флокулянты. Являются нейтрально заряженными, поэтому их действие основано на формировании водородных связей. Водород, который входит в состав молекулы полимера, взаимодействует с атомами азота, кислорода или другими органическими составляющими, образуя плотное соединение.

    К длинному полимеру приклеиваются частицы коллоидного раствора. Нейтральные флокулянты имеют меньшую активность по сравнению с катионными и анионными, поэтому применяется для очистки слабозагрязненных вод.

    Топ- 3 производителя средств для флокуляции

    Ведущими компаниями, которые занимаются вопросами разработки оборудования и технологий получения современных флокулянтов, являются Франция, Япония, Великобритания, Южная Корея, Финляндия, СЩА и Германия. На рынке России представлены 3 основных лидера.

    Besfloc (Бесфлок)

    Флокулянт южнокорейского производства компании «KolonLifeScience, Inc». Выпускают полный спектр реагентов и имеют широкую популярность по всему миру.

    Форма выпуска: эмульсии, гранулы, растворы и порошкообразные вещества.

    Преимущественно используются в качестве доочистки после применения коагулянтов.

    • Обладает большим молекулярным весом, что способствует преобразованию мелких частиц в объемные хлопья.
    • Малый расход: 0,01-0,5 мг/л.
    • Применяется в горнодобывающей, нефтехимической промышленностях, текстильной и бумажно-целлюлозной областях. Нередко используют для очистки коммунальных стоков.
    • Благодаря уникальному составу, удалось снизить предварительный расход коагулянтов.
    • Не наносят вреда для здоровья человека.
    • Проходят все этапы лабораторных испытаний.

    Zetag (Зетаг)

    Флокулянт Zetag от швейцарской компании Ciba Specialty Chemicals. Применяется для ускорения процессов очистки воды от органических соединений и твердых взвесей.

    Способствует выпадению твердой фазы в крупнофракционный осадок. Используют для подготовки воды из водоемов для употребления в коммунальном водопроводе.

    1. Реагент вводят при постоянном помешивании, иначе реакция будет не полноценной.
    2. Нужна минимизация турбулентности, иначе высока вероятность разрушения предварительно образовавшихся хлопьев.
    3. Увеличивает скорость оседания загрязняющих частиц.
    4. Расход составляет от 2 до 10 г/л.

    Praestol (Праестол)

    Флокулянт, созданный по совместной технологии России и Германии. На рынке появился в 1998 году и быстро занял свою нишу –коммунальное хозяйство.

    Применяется для очистки и обеззараживания питьевой воды. Также встречается в сфере нефтехимической и химической промышленностях.

    • Ускоряет процесс очистки, способствует уплотнению осадка.
    • Снижает электрическую активность молекул воды, что способствует более эффективному объединению загрязняющих частиц.
    • Флокулянт Праестол сертифицирован в России и соответствует всем гигиеническим нормам и правилам. Был рекомендован для применения в сфере питьевого водоснабжения.
    • Выпускается в виде гранул на основе акриламида и разбавляется в воде для получения концентрации в 0,1%. Производитель рекомендует для лучшего хранения делать концентрированный раствор в 0,5%, а при необходимость доводить до рабочего состава.
    • Раствор готовится при температуре воды в 15-20 градусов, отстаивается 60 минут и только потом готов к применению.

    Заключение

    Если очистные сооружения уже построены, однако их стало недостаточно для переработки необходимого количества воды, а денег на строительство нового капитального строения нет, то отличным выходом станет применение флокулянтов.

    Данная технология позволит не только улучшить качество воды, но и сделает процесс очистки быстрым и эффективным. Это современный метод, который в совокупности с коагулянтами позволит полностью реконструировать систему фильтрации без лишних затрат и временных вложений.

    Флокуляция

    Разработка процесса флокуляции с контролем распределения частиц по размерам

    Что такое флокуляция?

    Двухступенчатый процесс

    Флокуляция — это двухступенчатый процесс слипания частиц, в ходе которого из большого количества мелких частиц образует несколько крупных флокул.

    Этап 1: коагуляция
    На мелких частицах обычно присутствует отрицательный поверхностный заряд, который препятствует слипанию и оседанию (1a). Вещества-коагулянты могут прикрепиться к частицам и уравновесить действие зарядов. Появление зарядов противоположного знака позволяет частицам при столкновении образовывать стабильные и хорошо уравновешенные в жидкости хлопья субмикронного размера (1b). Для хорошего распределения коагулянта, ускорения столкновений частиц и образования субмикронных хлопьев нужно быстрое перемешивание (1c).

    Этап 2: флокуляция
    Для флокуляции нужно осторожное перемешивание и использование полимерного флокулянта с большим молекулярным весом. Флокулянт прикрепляется к субмикронным хлопьям и способствует заполнению промежутков между ними (2a). При приближении частиц друг к другу начинают действовать силы Ван-дер-Ваальса. Они снижают энергетический барьер флокуляции, после чего начинается образование рыхлых хлопьев. Слипание, связывание и повышение прочности хлопьев происходит до тех пор, пока не образуются заметные невооруженным глазом макрохлопья (2b). При их достаточном весе, размере и прочности происходит осаждение. Макрохлопья очень чувствительны к перемешиванию. Повторное образование макрохлопьев после разрушения под действием внешней силы почти невозможно.

    В природе флокуляция происходит во время образования снежинок или подводных отложений. Ее также широко применяют в биотехнологической, нефтяной, целлюлозно-бумажной и горнодобывающей промышленности.

    Почему флокуляция так важна?

    Области применения и проблемы

    Биофармацевтическая промышленность
    Разрушение клеток приводит к образованию большого количества мелких фрагментов, которые засоряют фильтры и снижают скорость фильтрации. Флокуляция используется для сбора этих мелких фрагментов клеток. Применение флокуляции обеспечивает быстрое прохождение жидкости через фильтрационные установки. Кроме того, это эффективный и недорогой способ отделения клеточного материала от надосадочной жидкости.

    Читайте также:  Этапы монтажа дренажной и ливневой канализации

    Добыча нефти и газа
    В сточной воде может содержаться большое количество взвешенных частиц, которые очень долго отстаиваются естественным путем. Флокуляция ускоряет осаждение, обеспечивает эффективное разделение твердых частиц и жидкости. Поскольку скорость очистки сточной воды возрастает, объем резервуара для ее хранения можно уменьшить, сократив тем самым влияние на окружающую среду.

    Целлюлозно-бумажная промышленность
    Волокна целлюлозы являются одним из основных видов сырья в бумажной промышленности, но для придания бумаге требуемых свойств нужны клей, пропитка и наполнители. Флокуляция является одним из важнейших этапов технологического процесса. С ее помощью волокна, наполнители и другие добавки соединяются таким образом, чтобы продукт быстро обезвоживался и мог быть произведен в большом объеме.

    Добыча драгоценных металлов
    В потоке продукции часто содержатся различные металлы, которые необходимо разделить, чтобы получить чистый продукт. Селективное осаждение отдельных металлов обычно сопровождается флокуляцией и свободным осаждением для обеспечения быстрого отделения металла от оставшейся жидкости.

    Три этапа разработки эффективного процесса флокуляции

    Параметры процесса и производительность на дальнейших этапах

    Флокуляция — это важный этап процесса, поэтому ее параметры должны быть тщательно рассчитаны и оптимизированы с учетом экономических требований. Независимо от типа обрабатываемого вещества (фрагменты клеток, взвешенные частицы, волокна и наполнители, драгоценные металлы) определение технологических параметров флокуляции происходит по единой схеме:

    1. Скрининговые исследования для выбора флокулянта и эффективной концентрации.

    2. Определение основных параметров процесса и их влияния на образование хлопьев:

    • интенсивность перемешивания, сдвиговое напряжение и время перемешивания;
    • скорость дозирования, концентрация флокулянта, расположение дозирующего устройства;
    • концентрация твердых частиц;
    • размеры частиц.

    3. Анализ производительности на дальнейших этапах.

    Изучение механизмов формирования частиц

    Флокуляция и разрушение

    При производстве фиброцемента очень важно понимать механизмы флокуляции частиц в ходе процесса. Графики содержания частиц различного размера, полученные с помощью ParticleTrack, и изображения in situ, полученные с помощью ParticleView, показывают большое количество мелких частиц и небольшое число крупных частиц, существующих в устойчивом состоянии при перемешивании. После добавления флокулянта количество мелких частиц резко падает, а количество крупных хлопьев значительно возрастает. После достижения оптимальной флокуляции сдвиговая сила мешалки начинает разрушать хлопья, количество крупных частиц уменьшается, а мелких — снова увеличивается.

    Понимание механизмов флокуляции частиц помогает выявить первопричины недостаточной эффективности процесса, определить источники проблем, возникающих на последующих этапах производства, и появления продуктов, не соответствующих требованиям. Анализ подробных данных о частицах, полученных in situ, — это первый шаг к оптимизации процесса, реализации концепции «качество через проектирование» и эффективному производству.

    Интенсивность перемешивания и сдвиговая сила

    Кинетика разрушения хлопьев

    Флокуляция требует осторожного перемешивания. Поскольку прочность разных типов хлопьев отличается, особенно важно понять, какая скорость вращения мешалки будет соответствовать этому требованию в конкретной системе. Графики ParticleTrack для мелких частиц показывают, как их содержание изменяется при перемешивании хлопьев с разной скоростью. При быстром перемешивании разрушается большое количество хлопьев, и число мелких частиц доходит почти до того же уровня, что и до флокуляции. При медленном перемешивании большинство хлопьев остаются целыми, следовательно, перемешивание происходит с нужной скоростью. Изображения, полученные in situ с помощью ParticleView, подтверждают эти выводы. На них видно большее количество крупных хлопьев при низкой скорости перемешивания.

    Оптимизация интенсивности перемешивания и сдвиговой силы позволяет предотвратить разрушение хлопьев. Разрушения хлопьев следует избегать, так как оно противоречит задачам флокуляции и увеличивает время фильтрации. Фильтрация и обезвоживание остатка быстрее всего идут в точке оптимальной флокуляции, и любое отклонение от этой точки повлияет на производство, качество продукции и затраты.

    Время нахождения в зоне перемешивания (MZRT)

    Оптимальный интервал

    В промышленности флокуляция производится в периодическом или непрерывном режиме в динамических или статических смесителях. Одним из ключевых параметров процесса в обоих режимах является время нахождения в зоне перемешивания (MZRT). Точка оптимальной флокуляции достигается через 1 мин 38 с после введения флокулянта. ParticleView показывает, что хлопья полностью сформировались, и вскоре доминирующим процессом станет разрушение хлопьев. На графиках ParticleTrack для отдельных размеров частиц видны точка оптимальной флокуляции и интервал MZRT, в котором количество мелких частиц падает до приемлемого минимума.

    Вне интервала MZRT хлопья либо не успевают сформироваться полностью, либо разрушение хлопьев влияет на их средний размер, и производительность процесса падает. Оба сценария нежелательны из-за большого количества свободных мелких частиц. Только в определенном интервале MZRT достигаются нужное качество продукта и производительность процесса. Оптимальный интервал MZRT для каждой смеси частиц и флокулянта будет разным. Его нужно подбирать в зависимости от состава взвеси, интенсивности перемешивания и типа флокулянта.

    Как выбрать наилучший флокулянт?

    Скрининг флокулянтов

    Химические компании постоянно разрабатывают новые, инновационные флокулянты с улучшенными характеристиками. Однако не все флокулянты, как давно известные, так и вновь разработанные, подходят для любых систем частиц. Для каждой конкретной системы качество работы флокулянта необходимо проверить и подтвердить. Графики ParticleTrack показывают следующее:

      Флокулянт A демонстрирует малую эффективность флокуляции и лишь слегка уменьшает количество мелких частиц в системе.

    Флокулянт B связывает большое количество мелких частиц. Однако кинетика флокуляции невысока и скорость разрушения хлопьев быстро нарастает после прохождения точки оптимальной флокуляции.

  • Только флокулянт C демонстрирует хорошие общие характеристики: быструю кинетику флокуляции, почти полное связывание мелких частиц и отличную стабильность хлопьев после прохождения точки оптимальной флокуляции.
  • С помощью технологий ParticleTrack и ParticleView можно следить за эффективностью различных флокулянтов in situ и в режиме реального времени. Это позволяет ученым и инженерам принимать основанные на фактах решения по выбору флокулянта и оптимизации процесса флокуляции.

    Гранулометрический анализ частиц

    Изучение частиц непосредственно в процессе

    Гранулометрический состав частиц можно определять в режиме реального времени с помощью прибора ParticleTrack с датчиком, использующим технологию измерения интенсивности отражения сфокусированного луча (FBRM). Прибор в режиме реального времени определяет размер частиц, их количество и форму:

    • прямое измерение в процессе производства, без необходимости отбора проб или обходных контуров;
    • исследование изолированных областей в популяции частиц (мелкие и крупные);
    • исследование частиц в непрозрачных или полупрозрачных суспензиях и эмульсиях;
    • прямое наблюдение за тем, как изменение процесса влияет на частицы;
    • отслеживание частиц диаметром 0,5–1000 мкм в различных рабочих концентрациях.

    Комплексный мониторинг и контроль содержания твердых частиц с помощью рабочей станции для изучения флокуляции

    Флокуляция — это многоэтапный процесс, в котором получение конечного продукта с желаемыми свойствами зависит от эффективности управления процессом на каждом этапе. Рабочая станция для изучения флокуляции с помощью процессно-аналитической технологии (PAT) для исследований in situ позволяет точно контролировать все параметры, влияющие на стабильность процессов флокуляции:

    • дозирование, температуру, скорость перемешивания и уровень pH контролируют с помощью рабочей станции химического синтеза;
    • структуру хлопьев и механизмы флокуляции исследуют с помощью микроскопии в режиме реального времени;
    • подсчет частиц и мониторинг распределения хлопьев по размеру обеспечивает технология ParticleTrack.

    Рабочая станция для изучения флокуляции с помощью процессно-аналитической технологии позволяет получать данные о процессе in situ в режиме реального времени и сразу же их интерпретировать. Такое оборудование помогает повысить эффективность флокуляции и подобрать режим перемешивания, подходящий для конкретного типа хлопьев, чтобы свести к минимуму их разрушение и ускорить фильтрацию.

    Флокуляция в отраслевых публикациях

    Ниже приводится список научных публикаций по теме флокуляции.

    Vajihinejad et al. Monitoring polymer flocculation in oil sands tailings: A population balance model approach, Chemical Engineering Journal (2018), 447–457.

    Cobbledick et al. Demonstration of FBRM as process analytical technology tool for dewatering processes via CST correlation, Water research (2014), 132–140.

    Senaputra et al. Focused Beam Reflectance Measurement for Monitoring the Extent and Efficiency of Flocculation in Mineral Systems, AIChE Journal (2014), 251–265.

    Govoni et al. Monitoring Flocculation of Newsprint in the Laboratory and on a Paper Machine, (2011), 1–18.

    Blanco et al. Optimal use of flocculants on the manufacture of fibre cement materials by the Hatschek process, Construction and Building Materials (2010), 158–164.

    Uncles et al. Observations of Floc Sizes in a Muddy Estuary, Estuarine, Coastal and Shelf Science (2010), 186–196.

    Owen et al. The preparation and ageing of acrylamide/acrylate copolymer flocculant solutions, International Journal of Mineral Processing (2007), 3–14.

    Виды флокулянтов и их преимущества

    При добыче воды из различного рода открытых водоемов сразу получить пригодную для использования жидкость невозможно, поэтому для очистки используются целые очистные станции (обычных фильтров здесь недостаточно), на которых работники с помощью специального оборудования приводят воду к разрешенному стандартами виду.

    На самом первом этапе из только что забранной из водоема воды извлекают крупные вещества, которые являются твердыми или расчиненными органическими (а может быть и химическими) соединениями.

    Данным этап происходит в несколько шагов:

    1. Образовываются микрохлопья из остатков (процесс называется коагуляцией).
    2. Склеивание микрохлопьев в макрохлопья с помощью специальных добавок (процесс именуется флокуляцией, а вещества – флокулянтами)
    3. Остатки оседают, а затем их извлекают.

    Наиболее сложным и важным является второй процесс (флокуляция), поэтому рассмотрим его подробнее.

    Что такое флокулянты

    Это вещество получило свое название за способность собирать микрохлопья в макрохлопья, ведь слово «флокулы» значит хлопья. Именно способность группировать мусор в большие группы и является основной функцией флокулянтов.

    Связанные воедино малозаметные хлопья образуют вполне заметный осадок, который легко фильтровать и извлекать из водоочистных сооружений. По сути, флокулянты это — высокомолекулярные электролиты, взятые из природы или созданные искусственно. К естественным относят целлюлозу, крахмал, а так же все их производные. К искусственным же относят полиэтилен с его производными, полиакрил, полиамид и полиамин, полное описание этих веществ ищите на сайте watermart.ua.

    Как правило, все эти вещества продаются в виде порошков, но в неокторых случаях могут поставляться и готовой эмульсией.

    Виды флокулянтов

    По имеющемуся заряду выделяют три вида очистителей:

    1. Анионный. Притягивают отрицательно заряженные загрязнения, например катионы металлов. В основу заложены различные сополимеры акриламида.
    2. Катионный. Воздействуют на положительно заряженные органические остатки. Этим свойством они обязаны хемосорбции.
    3. Неиногоненный. Не несут определенного заряда, ведь их действие основано на образовании водородных соединений, которыми микрохлопья связываются между собой.

    Точный необходимый вид флокулянта и его количество узнается с помощью анализа воды учеными со станции или наемными биолабораториями. Покупать и использовать флокулянты навскидку запрещено, ведь эффект может быть сугубо противоположным ожидаемому и затруднить дальнейшее правильное очищение.

    Использование этих веществ в правильных пропорциях позволяет не использовать дорогое оборудование и сделать процесс более безопасным.

    Принцип работы

    Процесс очистки с применением хлопьеобразующих веществ можно разделить на следующие этапы:

    1. Заряд микрохлопьев нейтрализуется.
    2. Химические вещества начинают взаимодействовать с хлопьями.
    3. Между частицами образуются полимерные мостики, формируя хлопья большего размера.
    4. Осадок опускается на дно.
    5. Воду фильтруют, а осадок удаляют.

    Важно то, что флокулянты используются только в том случае, если до этого было применены коагулянты.

    Преимущества

    Очистка воды с помощью флокулянтов имеет ряд положительных моментов:

    1. Защита воды от остаточных загрязнений перед переходом на другой этап фильтрации.
    2. Быстрое выпадение осадка.
    3. Процесс длится гораздо меньше времени, чем при иных способах, а осадок удаляется проще.
    4. Легкое повышение производительности станции без существенных затрат.
    5. Фильтры на следующих этапах служат дольше.
    6. Невысокая цена.

    Использование таких веществ позволяет реконструировать или улучшить станцию без использования больших сумм денег.

    Ссылка на основную публикацию