Очистка сточных вод методом коагуляции: принципы и практика

Для очистки сточных вод применяются различные технологии. Метод коагуляции позволяет деэмульгировать масляные эмульсии, обезвреживать краски и удалять твердые включения. Обычно этот способ используется не отдельно, а вместе с другими системами фильтрации, предшествуя химической обработке воды методом флокуляции.

При механической фильтрации воды бывает сложно удалить из нее масло, краски, взвешенные частицы железа, глины и кремнезема. Такая грязь на своей поверхности имеют электростатический заряд, они собираются во взвеси и суспензии, которые тяжело очищаются стандартными механическими способами. Выполнять очистку жидкости от таких загрязнений эффективнее коагуляцией. Нужно определить состав суспензии и ее размер, что можно сделать лабораторным гранулометрическим анализом состава воды.

Крупные включения, размер которых превышает 100 мкм - это твердые оседающие фракции, легко выпадающие в осадок. Тогда как частицы с диаметром 10-100 мкм относятся категории мутных, удалить их обычными химическими методами из сточных вод тяжело. Поможет коагуляция, которая дополняет механическую фильтрацию, удаляя из стоков загрязнения.

Для очистки стоков коммунальными службами и промпредприятиями применяются технологии, которые эффективно удаляют из воды химию. Раньше была механическая фильтрация, поэтому рядом с большими городами и крупными промпредприятиями строились огромные отстойники. В таких отстойниках взвешенные и крупные загрязнения оседали на дно, а на поверхности оставалась уже чистая вода. Однако такими способами удалить тяжелые металлы, масло, нефтепродукты и другие химические суспензии было невозможно. Современные способы очистки стоков решают проблемы с тяжелыми металлами и другими опасными соединениями.

При очистке сточных вод методом коагуляции учитывается общий тип загрязнения, в котором могут содержаться гидрофильные и гидрофобные коллоиды. Последние не вступают в реакцию с коагулянтом, что увеличивает нагрузку на общую систему фильтрации. Тогда красители (гидрофильные загрязнения) вступают в реакцию с коагулянтом.

Заряженные частицы имеют положительный или отрицательный заряд, от чего зависит выбор способа очистки сточных вод. В данном случае используется понятие дзета-потенциала. Чем выше этот показатель, тем более стабильной является суспензия и тем сложнее удалить ее из воды. В зависимости от показателя дзета-потенциала присутствующих в стоках загрязнений выбирают тип коагулянтов, которые будут эффективно связывать и удалять химические включения.

Коагуляция показывает эффективнее вместе с флокуляцией. При воздействии на загрязнение дестабилизированные частицы образуют едва заметные невооруженным глазом суспензии размером порядка 50 мкм. При флокуляции происходит слияние мелких хлопьев в крупные агломераты. Такие хлопья уже хорошо заметны в воде, при этом они легко удаляются путем механической фильтрации. Дополнительно для устранения органики используется технология очистки воды на основе колоний бактерий. Этот вид фильтрации используется в бытовых и промышленных септиках, которые отвечают за работу с канализацией.

Для очистки стоков коагулянты могут различаться плотностью заряда и своим составом. Разновидность коагулянтов выбирается в зависимости от степени и химического состава загрязнения стоков.

Широко используются коагулянты, выполненные на основе металлов. Они могут содержать полимеризированные соли металлов, например, хлоргидрат алюминия или хлорид полиалюминия. Или соли металлов, к которым относится хлорид железа и сульфат алюминия.

Распространены также синтетические коагулянты с высокой плотностью заряда. Такие синтетические производные в зависимости от их состава могут вести себя как классические коагулянты или как флокулянт. Они эффективны и справляются с загрязнениями разных типов.

Востребованы биополимерные коагулянты, которые получают из натуральных источников. Это бывают крахмалы, дубильные вещества или лигнин. Такие очистители выполняют на основе микробов и грибов. Это полностью экологичный способ, который востребован коммунальными службами и на крупных промпроизводствах.

Существуют гибридные очистители, которые комбинируют два и более коагулянта. Это позволяет существенно улучшить степень очистки стоков от различных загрязнений. Гибридные очистители отличаются эффективностью в использовании, однако их недостаток – это высокая стоимость таких соединений.

Определить эффективность коагулянтов при очистке стоков можно экспериментальным путем. Для таких опытов используют лабораторные стенды, которые позволяют наглядно определить эффективность очистителя при работе со стоками.

Важно подобрать тип коагулянта и обеспечить активную реакцию очистителя с имеющимися в стоках загрязнениями. Для этого жидкость активно перемешивают, используя механические смесители, расположенные внутри фильтрующих резервуаров. Смеситель перемешивает загрязненные сточные воды и коагулянт, обеспечивая тем самым активную реакцию и быструю очистку жидкости.

Распространена технология очистки при помощи коагулянтов на солях металлов. Недостатком такой технологии является образование избыточного ила, который токсичен и может создавать проблемы для очистного оборудования. Чтобы добиться высокой фильтрации стоков, необходимо на регулярной основе выполнять санитарные мероприятия и обслуживать фильтрующие установки. Только верный тип коагулянта поможет добиться эффективного отделения содержащихся в жидкости твердых частиц, очищать стоки и использовать такую воду повторно в технических нуждах.

Рекомендуемые статьи: