Флокулянты: что это такое, и чем отличаются от коагулянтов

Флокулянты — это химические реагенты, которые используются для удаления примесей из воды. Они работают совместно с коагулянтами, склеивая мелкие частицы загрязнений в более крупные и плотные структуры — флокулы. В результате применения флокулянтов вода становится более прозрачной, а осадок легче отделяется с помощью осветлителей, отстойников, фильтров и других установок.

При добавлении раствора флокулянтов в жидкость процессы разделения воды и примесей ускоряются. Именно поэтому флокулянты находят широкое применение в очистке воды.

Как работают флокулянты

Флокулянты — это макромолекулы, которые можно сравнить с длинной цепочкой бусин. Каждая «бусина» такой молекулы способна захватывать загрязняющие частицы, формируя флокулы. 

Разделение водомасляной эмульсии: коагулянт группирует частицы нефтепродуктов, флокулянт соединяет их полимерными мостиками и формирует более крупные группы

Флокулянты добавляют в воду после коагулянтов, чтобы увеличить размеры и плотность осадка, образованного в процессе коагуляции. Однако в ряде случаев флокулянты могут использоваться самостоятельно, сначала захватывая примеси, а затем формируя из них более крупные хлопья.

Отличия флокуляции от коагуляции

Флокуляция является одной из форм коагуляции. Оба процесса направлены на объединение мелких взвешенных частиц и образование осадка, но между ними существуют важные различия:

• Принцип действия. Коагулянты устраняют электрический заряд частиц, благодаря чему они могут сталкиваться и объединяться. Флокулянты же создают между частицами полимерные «мостики», связывая их в более крупные структуры.
  

• Тип реагентов. Для коагуляции обычно используют соли металлов (например, хлорид или сульфат железа, хлорид или сульфат алюминия). Для флокуляции применяют в основном органические вещества: анионные, катионные и амфотерные полимеры на основе полиакриламида, акрилата и других соединений.
  

• Расход реагентов. Флокуляция требует в 10 раз меньше реагентов, чем коагуляция. Например, при обработке 1 литра жидкости расход коагулянта может составлять 20 мг, а флокулянта — всего 1–2 мг.
  

• Объём осадка. Флокуляция образует более крупный и плотный осадок, который проще удалять из воды.

Преимущества и недостатки

Поскольку флокуляция и коагуляция — это взаимосвязанные процессы, они обладают схожими преимуществами и одним общим недостатком — необходимостью использования реагентов.

Преимущества:

• Высокая эффективность очистки и возможность регулирования степени осветления воды в соответствии с установленными стандартами.

• Универсальность — флокуляция и коагуляция применимы для любых объёмов воды.

• Не требуют сложного оборудования и могут работать с различными фильтрами, не сокращая их ресурс.

• Позволяют сократить расход коагулянтов.

• Флокуляция даёт более компактный и плотный осадок, что:
  

• уменьшает частоту обслуживания и ремонта фильтров, так как вода становится чище;

• ускоряет фильтрацию, сокращает затраты времени и позволяет перерабатывать большее количество воды. 

 

Виды флокулянтов

По составу:

• Органические (основной вид, наиболее распространённые).

• Неорганические (в основном кремниевая кислота, применяется редко).

По происхождению:

• Природные.

• Синтетические (более экономичные, но могут быть токсичными).

По наличию заряда:

• Ионные — взаимодействуют с заряженными частицами загрязнений.

• Неионные — не имеют заряда, используются для очистки воды с незаряженными примесями.

По типу заряда (для ионных флокулянтов):

• Анионные — с отрицательным зарядом, применяются для удаления неорганических соединений.

• Катионные — с положительным зарядом, подходят для осаждения органических взвесей.

• Амфотерные — способны проявлять свойства катионных, анионных или неионных реагентов в зависимости от pH жидкости.

Пример органического флокулянта природного происхождения – раствор Аквавалент^®, полученный из переработанного растительного сырья

По форме выпуска:

• Гранулы;
• Порошок;
• Паста;
• Гель;
• Раствор.

Биополимер выпускают флокулянты: Аквавалент^® в виде порошка в мешке и в виде раствора в канистре, бочке или IBC–контейнере

Где применяют флокулянты

Флокулянты используются в процессах, где необходимо объединить мелкие частицы в более крупные скопления. Это может касаться как самой воды, так и частиц в ней.

• Сельское хозяйство: укрепление рыхлых почв и удержание влаги.
  

• Горно-обогатительная промышленность: повышение выхода полезных ископаемых (уголь, медь, железо).
  

• Очистка воды:
  

• На промышленных предприятиях — для обработки попутной и сточной воды до уровня, позволяющего её сброс или возврат в технологический цикл без ущерба для окружающей среды.
  

• На станциях водоочистки — флокулянты добавляют перед отстойниками и осветлителями, ускоряя формирование и осаждение хлопьев, а также позволяя увеличить производительность оборудования.
  

• На очистных сооружениях — для обезвоживания твёрдых осадков, что позволяет сократить площадь участка для их хранения.

• В бассейнах — для безопасной для здоровья очистки воды: образовавшиеся флокулы удаляют сачком или специальным пылесосом.
  

Резюме

Флокулянты усиливают эффективность коагулянтов: способствуют более быстрому отделению примесей, формированию компактного осадка и экономии реагентов. Они продлевают срок службы фильтров и позволяют очистным станциям обрабатывать большее количество воды. Несмотря на необходимость применения реагентов, этот вопрос решается выбором безопасных флокулянтов природного происхождения.

Нужна помощь в выборе флокулянта или консультация по технологии очистки воды на вашем предприятии?
Мы готовы предоставить профессиональную поддержку и подобрать оптимальное решение. Оставьте свои контакты в форме обратной связи или напишите нам напрямую — поможем сделать процесс очистки эффективным, устойчивым и экономически выгодным.