Постройки на участке
Особенности технологии коагуляции
Существует множество применений для очистки сточных вод, требующих реакций коагуляции, таких как удаление коллоидных твердых частиц из воды, деэмульгирование масляных эмульсий («разрушение эмульсии») и обезвреживание краски. Существует также множество типов коагулянтов, доступных для удовлетворения конкретных потребностей процесса лечения. Как правило, коагуляция предшествует флокуляции в процессе химической очистки воды.

Частицы в воде несут на своей поверхности электростатический заряд. Общие примеры включают глину, кремнезем, железо, краски и даже масло. Эти маленькие взвешенные частицы стабилизируются в виде суспензии и их трудно удалить механическими методами.
Суспензия твердых веществ в воде обычно содержит частицы различных размеров. Лабораторный анализ «гранулометрического состава» поможет определить размер частиц, а также относительное количество каждой крупной частицы в суспензии.
Частицы размером более 100 мкм обычно считаются «оседающими твердыми частицами» и легко выпадают из суспензии. Частицы размером 10-100 мкм обычно считаются «мутными» и часто устраняются в системе очистки сточных вод с помощью коагуляции. Частицы размером менее 10 мкм являются «коллоидными частицамиݏ, которые почти всегда обрабатываются коагуляцией, поскольку удаление мелких частиц с использованием только механической обработки воды, такой как фильтрация, довольно дорого.

Коллоидные частицы далее классифицируются как гидрофобные и гидрофильные коллоиды. Их соответствующая «водоненавистническая» или «водолюбивая» природа важна при очистке сточных вод. Гидрофобные коллоиды не вступают в химическую реакцию с коагулянтом, в то время как гидрофильные коллоиды могут вступать в химическую реакцию с коагулянтом, используемым в процессе обработки. В результате гидрофильным коллоидам, таким как красители, требуется больше коагулянта, чем гидрофобным коллоидам.
Электростатические заряды частиц в воде работают со знакомым утверждением о магнетизме: «Подобное отталкивает подобное, а противоположности притягиваются». Термины, используемые для описания зарядов, — «катионный», который относится к положительному заряду, и «анионныйݏ, который относится к отрицательному заряду. Из-за химического состава воды большинство частиц несут отрицательный заряд.
В дополнение к положительному или отрицательному характеру заряда, сила этого электростатического заряда называется «Дзета-потенциалом». Прочность заряда очень важна при очистке сточных вод, поскольку более сильные заряды создают более стабильную суспензию частиц в воде. Дзета-потенциал измеряется по шкале -61 → +61, где дальше от 0 находится более сильный отрицательный или положительный заряд с более стабильной суспензией в воде. Вблизи 0 частицы легко выпадут из суспензии, в то время как увеличение намного выше ±10 потребует коагуляции.

В контексте большинства процессов химической очистки воды коагуляция должна происходить до флокуляции. При коагуляции дестабилизированные частицы начинают сталкиваться и образовывать небольшие массы, часто называемые «булавочными хлопьями» или «микрочастицами», поскольку они едва видны невооруженным глазом при размере около 50 мкм. Флокуляция — это процесс слипания частиц вместе с образованием более крупных агломератов. Этот процесс вводит большую молекулу с электростатически заряженными участками связывания для привлечения противоположно заряженных частиц или микрофлоков. Сама реакция флокуляции хорошо видна, так как образовавшиеся хлопья легко отделяются от воды.
Термины «коагуляция» и «флокуляция» часто используются как синонимы, но на самом деле это разные функции.