В добываемой из природных источников воде присутствуют мелкодисперсные частички, поэтому она требует тщательной очистки для использований в пищевой, фармацевтической, химической и других промышленных отраслях. При использовании механических методах водоочистки (фильтрации) не всегда получается достаточно чистая жидкость, пригодная для купания (а тем более питья).
Поэтому для получения чистой воды используют флокуляцию и коагуляцию. Результат воздействия флокулянтов и коагулянтов на загрязненную воду схож, но различается динамика и способ взаимодействия с загрязненными частицами.
Основные различия между процессами коагуляции и флокуляции
Если разбираться, в чем разница между коагулянтом и флокулянтом, можно выделить следующие различия:
- Размер получаемых хлопьев, которые осаждаются на дно резервуара. Под воздействием флокулянтов образуются хлопья из примесей большего размера, чем при взаимодействии растворенной в воде грязи с коагулятивным веществом. Первая группа очистителей позволяет фильтрационной системе удалить большее количество нежелательных веществ.
- Механизм действия. Коагуляция нейтрализует заряды частичек грязи (в результате они перестают отталкиваться один от другого и сбиваются в крупные соединения, большую часть которых можно захватить водными фильтрами). Механизм действия флокуляции осуществляется посредством образования жестких полимерных связей между частичками осаждаемой грязи.
- Скорость протекания процесса связывания примесей. Длительность коагуляции обычно не превышает одной-двух минут, флокулянт воздействует значительно дольше — до часа и более. На время, которое требуется для эффективной очистки жидкости от загрязнителей, влияет много факторов: интенсивность перемешивания, температура среды, вязкость, кислотный показатель.
Подробнее об отличиях можно прочитать по адресу https://aquadoctor.ua/koaguljanty-i-flokuljanty-chto-jeto-i-v-chem-otlichija/
Как осуществляется процесс очистки?
Флокуляция происходит в две стадии:
- Сначала частицы грязи в воде лишены заряда и находятся в состоянии броуновского движения. Тогда образуются небольшие соединения, именуемые микрофлокулами;
- После окончания перикинетической стадии наступает ортокинетическая флокуляция, Тут требуется приложение внешних усилий в виде турбулентного либо ламинарного перемешивания (но оно не должно быть чрезмерным, иначе достигается обратный эффект — быстро двигающиеся в толще воды хлопья грязи сталкиваются друг с другом и рассыпаются на мелкие части).
Эффективность процесса коагуляции зависит от уровня заряда иона металла. По этой причине самые эффективные коагулянты на сегодня — мелкодисперсный порошок алюминия либо трехвалентного железа. На выбор действующего вещества влияет показатель кислотности (рН) воды. При значении в границах 6…7,4 используется алюминиевый коагулянт, при меньших — железный.
Требуемое количество коагулирующего реагента определяется по результатам предварительного тестирования. При избыточном добавлении коагулянта происходит снижение уровня рН, приводящее к интенсификации захвата органических компонентов растворенной в воде грязи.
В результате образуется хлопьевидный осадок в значительных количествах, уменьшить которое возможно с помощью добавления флокулянта (он быстро связывает взвешенные хлопья и в результате образуются меньшие объемы осадков).