Koagulant pro čištění odpadních vod: jak si vybrat + pravidla použití

Existuje mnoho způsobů, jak čistit odpadní vodu.Při instalaci autonomních kanalizačních sítí se vedle instalace běžných filtrů, které dokážou odfiltrovat škodliviny a zároveň čistit vodu, stále více uplatňuje metoda srážkové úpravy - koagulace.

Prozradíme vám, na jakém principu funguje koagulant pro čištění vody. Článek nabízený k recenzi podrobně popisuje všechny odrůdy používané v praxi. Dozvíte se, co je třeba zvážit při výběru produktu a jak jej správně používat.

Jak fungují koagulanty

Koagulace je metoda čištění vody adhezí dispergovaných škodlivin pro následné odstranění mechanickou metodou, filtrací. Ke spojení znečišťujících částic dochází v důsledku zavádění koagulačních činidel, vytvářejících podmínky pro nejjednodušší eliminaci vázaných škodlivin z čištěné vody.

Termín "coagulatio" přeložený z latiny znamená "zahuštění" nebo "srážení". Samotné koagulanty jsou látky, které chemickou reakcí dokážou vytvořit nerozpustné a málo rozpustné sloučeniny, které se z vody odstraňují jednodušeji a snadněji než složky dispergované.

Princip fungování látek je založen na tom, že jejich molekulární forma má kladný náboj, zatímco většina kontaminantů záporný náboj. Přítomnost dvou negativních nábojů ve struktuře atomů špinavých částic neumožňuje jejich spojení. Z tohoto důvodu se špinavá voda vždy zakalí.

V okamžiku, kdy se do kapaliny přidá malá část koagulantu, látka začne přitahovat suspenze v ní přítomné.V důsledku toho se při zvýšení intenzity rozptýleného světla kapalina na krátkou dobu zakalí. Jedna molekula koagulantu totiž může snadno přitáhnout několik molekul nečistot.

Koagulanty vyvolávají tvorbu stabilních vazeb mezi malými částicemi kontaminantů a mikroby přítomnými ve vodě

Přitahované molekuly nečistot začnou reagovat s koagulantem, v důsledku čehož se spojí do velkých komplexních chemických sloučenin. Málo rozpustné vysoce porézní látky se postupně usazují na dně ve formě bílého sedimentu.

Úkolem majitele je pouze odstranit sediment včas pomocí jakéhokoli z typů filtrace, které má k dispozici.

Vzájemně přitahované molekuly tvoří velké částice, které se díky své zvýšené hmotnosti usazují a jsou následně odstraněny filtrací

Účinnost léčiva lze posoudit podle tvorby sedimentu na dně ve formě bílých vločkovitých útvarů - vloček. Z tohoto důvodu se termín „flokulace“ často používá jako synonymum pro pojem „koagulace“.

Výsledné vločky, jejichž velikost může dosahovat od 0,5 do 3,0 mm, mají velký povrch s vysokou sorpcí vysrážených látek

Kromě čištění odpadních vod se používají koagulanty v úprava bazénové vody, při úpravě vody průmyslové a pitné vody v regionech s omezenými vodními zdroji. Doporučujeme, abyste se seznámili se schopnostmi koagulačních chemických kompozic, jejichž vlastnosti jsou popsány na našich webových stránkách.

Použití činidel: klady a zápory

Účinnost moderních zařízení pro neutralizaci nečistot v odpadních vodách není schopna dosáhnout maximální úrovně bez použití činidel.

Moderní koagulanty mohou výrazně zvýšit intenzitu a kvalitu procesu čištění odpadních vod. Vysoká cena činidel je kompenzována řadou výhod, které mají.

Mezi nepopiratelné výhody použití syntetických koagulantů je třeba zdůraznit:

• účinnost;
• dostupná cena;
• vysoce kvalitní čištění;
• všestrannost aplikace.

Odpadní voda je perzistentní agresivní systém. A koagulace ji pomáhá zničit a tvoří velké částice, které lze následně odstranit filtrací.

Použití činidel poskytuje dobré výsledky při odstraňování suspendovaných a koloidních částic z odpadní vody.

V podstatě částice koagulační fáze, vytvořené pod vlivem koagulantů, jsou jak středem flokulace, tak váhovým činidlem.

Ale srážecí metoda s použitím činidel není bez nevýhod. Tyto zahrnují:

• potřeba přísného dodržování dávkování;
• vznik velkého objemu sekundárního odpadu, který vyžaduje další filtraci;
• složitost vlastního nastavení procesu.

V průmyslovém měřítku se koagulační procesy používají všude, jsou uváděny do provozu. Chcete-li nastavit systém doma, budete si muset zakoupit speciální instalace, jejichž náklady jsou poměrně vysoké.

Většina majitelů tento problém řeší používáním samostatných koagulantů domácího typu, které se prodávají v maloobjemových nádobách.

Účinné látky se jednoduše přidají do kapaliny a poté se sraženina, která spadne na dno, odfiltruje; ale tento proces je poměrně pracný, a proto je jeho implementace věnována hodně času

V některých případech může být koagulace provedena přímo v mechanický filtrační systém. K tomu je činidlo zaváděno do části potrubí s kapalinou, která má být zpracována, před místem, kde je přiváděno do filtru. A v tomto případě cizí částice vstupují do filtračního systému a jsou „přeměněny“ na vločky.

Hlavní typy koagulantů

Existuje mnoho druhů koagulantů. Jejich vzorce nebudeme v článku podrobně vypisovat. Uvažujme pouze dvě hlavní skupiny, které se v závislosti na vstupní surovině dělí na organické a anorganické.

Jedna kategorie koagulantů je schopna odželeznit vodu a odstranit z ní hliníkové soli, jiná může zvýšit nebo snížit kyselé pH a některá činidla mohou mít komplexní účinek.

Výrobou koagulantů se dnes zabývá mnoho tuzemských i zahraničních firem. Reagencie nové generace, které vyrábějí, se liší od koagulantů vyráběných během Sovětského svazu zlepšenými technickými vlastnostmi.

Organické přírodní látky

Jsou to speciálně vytvořená činidla, která urychlením adheze agresivně nestabilních částic přítomných ve vodě pomáhají usnadnit procesy spojené s jejich separací a sedimentací. Organické látky pomáhají stimulovat kombinaci znečišťujících látek do hustých suspenzí a emulzí, což usnadňuje proces jejich odstraňování z vody.

Vysokomolekulární látky dobře bojují s chlórem a účinně eliminují nepříjemné „zápachy“ v kapalinách, například: zápach sirovodíku, který se často vyskytuje v železitých kapalinách

Při interakci s molekulami polutantů se organické koagulanty výrazně zmenšují. Po dokončení reakce se vysrážejí jako malé množství sraženiny.

Díky minimalizaci objemu usazenin, které se hromadí na dně nádoby, je filtrování mnohem jednodušší a rychlejší. Snížené množství usazenin přitom nijak neovlivňuje kvalitu čištění.

Vzhledem k omezené surovinové základně nenalezla přírodní činidla široké využití při čištění odpadních vod v průmyslovém měřítku. Ale často se používají pro domácí účely.

Syntetické koagulační sloučeniny

Tyto typy činidel jsou vytvořeny na bázi minerálních a syntetických prvků. Polymery podporují tvorbu vysokého kationtového náboje, čímž stimulují rychlý vznik vloček. Dobře interagují s vodou, mají na ni komplexní účinek: změkčují její strukturu a zbavují se hrubých nečistot a solí

Nejpoužívanějšími solemi jsou soli vícemocných kovů na bázi železa nebo hliníku. Žehlička se používá na hrubé čištění.

Flokulanty jsou sekundární koagulanty, které přeměňují suspenze a emulze na vločky a používají se ve spojení s primárními koagulanty.Tandem je schopen vyčistit jak malé části domovního odpadu, tak velké objemy produkované průmyslovými podniky

Mezi sloučeninami železa jsou nejoblíbenější:

• chlorid železitý - hygroskopické krystaly s tmavým kovovým leskem, vynikající při odstraňování velkých částic nečistot a snadno odstraňují zápach sirovodíku;
• Síran železnatý je krystalický, hygroskopický produkt, který se dobře rozpouští ve vodě a je účinný při čištění odpadních vod.

Vzhledem k nízké úrovni viskozity a nízké molekulové hmotnosti jsou tato činidla dokonale rozpustná v jakémkoli typu zpracovávané kapaliny.

Z koagulantů vytvořených na bázi hliníku jsou nejpoužívanější:

• oxochlorid hlinitý (OXA) – používá se k úpravě vody s vysokým obsahem organických přírodních látek;
• hydroxochlorosulfát hlinitý (HCHA) - dobře si poradí s přírodními usazeninami odpadních vod;
• Síran hlinitý - nerafinovaný technický produkt ve formě šedozelených kousků se používá k čištění pitné vody.

V minulých letech se polymery používaly pouze jako přísada do anorganických koagulantů, využívaly je jako stimulanty k urychlení tvorby vloček. Dnes se tato činidla stále častěji používají jako základní a nahrazují anorganická.

Pokud srovnáme organické a syntetické látky, ty první vítězí v tom, že působí mnohem rychleji. Navíc jsou schopny fungovat téměř v jakémkoli alkalickém prostředí a nereagují s chlórem.

Pro adsorpci solí, iontů těžkých kovů a jiných suspendovaných látek rozpuštěných ve vodě bude potřeba část organického činidla několikrát menší než u syntetického analogu (+)

Organické aktivní látky těží také z toho, že nemění pH ve vodě.To umožňuje jejich použití k čištění vody tam, kde jsou přítomny kolonie planktonu, rostou řasy a velké mikroorganismy.

Doporučení pro výběr fondů

K výběru koagulantu pro čištění odpadních vod je třeba přistupovat velmi pečlivě. Koneckonců, ačkoli látka nepředstavuje nebezpečí pro lidské zdraví, její působení má spíše úzkou specializaci.

Při výběru koagulantu pro čištění odpadních vod můžete také použít referenční knihy, ale před nákupem spotřebního materiálu byste se měli stále poradit s odborníky specializovanými v oblasti úpravy vody.

Abyste se ochránili před zklamáním v případě nízké účinnosti použití koagulantu, doporučujeme nejprve odevzdat vodu k analýze. Laboratorní studie poskytnou představu o složení a pomohou určit nejvhodnější typ léčby.

Znáte-li složení kontaminované vody, bude mnohem snazší vybrat optimální koagulační možnost, která pomůže rychle vyřešit problém

Koagulanty jsou zcela specifické látky. V některých případech dokážou prvky z vody odmítat, v jiných naopak jejich účinek zesilují. Například použití účinné látky na bázi síranu hlinitého a železitého může mít trojí účinek: vyčistit obsah, stejně jako odfermentovat a výrazně změkčit.

Při použití jakéhokoli typu koagulantu je hlavní věcí dodržovat dávkování doporučené výrobcem. Příliš malá část účinné látky vyvolá reakci, která však nebude probíhat tak intenzivně, jak je nutné pro správné čištění. Sediment bude pomalu vypadávat a kapalina nebude očištěna od škodlivých nečistot.

Navíc při porušení dávkování se vločky začnou nerovnoměrně usazovat.V tomto ohledu se ve vodě tvoří mnoho mikrovloček, které díky své malé velikosti nezachytí filtry.

Aktivní činidla na trhu jsou prezentována ve formě granulí, frakcí a kousků, stejně jako malých beztvarých destiček

Pro zjednodušení úlohy výpočtu požadovaného objemu účinné látky vyrábějí výrobci koagulanty v baleních vybavených dávkovači, přičemž nezapomínají na podrobné pokyny k použití.

Podmínky pro uskutečnění procesu

Maximální účinnosti čištění odpadních vod je dosaženo integrovaným přístupem k řešení problému. Proto se při výstavbě autonomních čistících zařízení používá koagulace v kombinaci s mechanickou a biologickou úpravou.

K tomuto účelu se staví konstrukce složené z vertikálních usazovacích nádrží oddělených přepážkami. Díky tomu odpadní voda prochází vícestupňovým čištěním. Nejprve se usadí, poté se čistí zpracováním bakterií, poté vstupují do komory, kde vstupují do koagulačního procesu a nakonec jsou filtrovány.

Koagulant může být umístěn v samostatné plastové nádobě zavěšené v záchodové míse, takže při každém spláchnutí se částice činidla dostanou do systému spolu s odpadní vodou.

Instalaci specializovaného zařízení, výpočet přibližné dávky spotřebního materiálu a počáteční kontrolu ve všech fázích procesu čištění odpadních vod je lepší svěřit odborníkům.

Schéma koagulace zahrnuje tři hlavní fáze:

1. Přidání koagulantu do kontaminované kapaliny.
2. Vytváření podmínek pro maximální interakci aktivního činidla s nečistotami.
3. Usazování následované filtrací usazených částic.

Nezbytnou podmínkou pro vznik koagulace je rovnost částic s opačným nábojem. Proto, aby bylo zajištěno dosažení požadovaného výsledku, získání největšího snížení zákalu na odpadních vodách, je tak důležité udržovat koncentraci použitého činidla.

Při použití koagulantů pro čištění odpadních vod je třeba vzít v úvahu, že tyto látky fungují pouze při teplotách nad nulou.

Pracovní rozsah činidel se pohybuje od 10 do 40 °C, a pokud teplota tuto hodnotu překročí, reakce začne probíhat mnohem pomaleji.

Proto je tak důležité zajistit stabilní ohřev upravované vody.

Pro urychlení procesu koagulace můžete do vody přidat látky, které mohou tvořit koloidní disperzní systémy – flokulanty. K tomuto účelu se nejčastěji používají: škrob, polyakrylamid, aktivovaný silikát. Budou adsorbovány na koagulačních vločkách a přemění je na silnější a větší agregáty.

Vločkovací činidlo se zavede do zóny kontaktního média 1 až 3 minuty po zavedení koagulantu. Touto dobou jsou ukončeny procesy tvorby mikrovloček a následné sorpce srážecích látek.

Množství sedimentu usazeného v kontaktních nádržích závisí na typu použitého činidla a stupni předčištění čištěné odpadní vody.

V průměru po mechanickém ošetření je objem kalu na osobu a den asi 0,08 litru, po průchodu biofiltry - 0,05 litru a po zpracování v provzdušňovací nádrži - 0,03 litru. Je třeba jej odstranit pouze včas, když se nádrž naplní.

Závěry a užitečné video k tématu

Princip činnosti koagulantu:

Video prezentace domácích koagulačních produktů:

Použitím koagulační techniky budete mít vynikající příležitost dosáhnout vysokých výsledků s malými investicemi. Při rozumném výběru činidla a vytvoření nezbytných podmínek pro jeho provoz nebude obtížné vyčistit odpadní vodu od mnoha nečistot a kontaminantů najednou.

Měli jste nějaké otázky při čtení informací, které jsme vám poskytli? Znáte záludnosti používání koagulantů v praxi? Podělte se prosím o své znalosti a dojmy a také pokládejte otázky v bloku níže.