Koagulant reovee puhastamiseks: kuidas valida + kasutusreeglid

Reovee puhastamise meetodeid on palju. Autonoomsesse kanalisatsioonivõrku paigaldamisel kasutatakse lisaks tavalistele filtritele, mis suudavad kahjulikke aineid välja filtreerida ja vett puhtamaks muuta, üha enam setitavat puhastusmeetodit – koagulatsiooni.

Räägime, millisel põhimõttel töötab vee puhastamise koagulant. Tutvumiseks pakutud artiklis on üksikasjalikult kirjeldatud kõiki praktikas kasutatavaid sorte. Saate teada, mida tuleb vahendi valimisel arvestada ja kuidas seda õigesti kasutada.

Koagulantide tööpõhimõte

Koagulatsioon on vee puhastamise meetod, kus saasteainete hajutatud osakesed seotakse kokku, et need hiljem mehaaniliselt või filtreerimisega eemaldada. Saasteosakeste ühendamine toimub koaguleerivate reagentide lisamise teel, mis loovad tingimused seotud saasteainete lihtsaks eemaldamiseks puhastatavast veest.

Mõiste «coagulatio» tähendab ladina keelest tõlgituna «paksenemist» või «hüübimist». Koagulandid ise on ained, mis suudavad keemilise reaktsiooni abil moodustada lahustumatuid ja vähelahustuvaid ühendeid, mida on veest lihtsam ja kergem eemaldada kui hajutatud komponente.

Ainete tööpõhimõte põhineb sellel, et nende molekulaarstruktuuril on positiivne laeng, samas kui enamikul saasteainetel on negatiivne laeng. Kahe negatiivse laengu olemasolu mustade osakeste aatomistruktuuris takistab nende üksteisega ühinemist. Seetõttu muutub määrdunud vesi alati häguseks.

Vedelikku väikese koguse koagulandi lisamise hetkel hakkab aine enda külge tõmbama selles olevaid heljumeid. Tulemusena: hajuva valguse intensiivsuse suurenemisega muutub vedelik lühikeseks ajaks hägusemaks. Üks koagulandi molekul võib ju kergesti külge tõmmata mitu mustuse molekuli.

Koagulandid põhjustavad stabiilsete sidemete teket väikeste saasteosakeste ja vees olevate mikroobide vahel.

Külgetõmmatud mustuse molekulid hakkavad koagulandiga reageerima, mille tulemusena ühinevad nad suurteks keeruka koostisega keemilisteks ühenditeks. Vähelahustuvad kõrgepoorosusega ained settivad järk-järgult põhja valge sademena.

Omaniku ülesandeks on vaid sade õigeaegselt eemaldada, rakendades mõnda talle kättesaadavat filtreerimisviisi.

Üksteist külgetõmbavad molekulid moodustavad suuri osakesi, mis oma suurenenud kaalu tõttu settivad ja seejärel eemaldatakse filtreerimise teel.

Preparaadi toime tõhusust saab hinnata põhja tekkinud valge helbelise sademe – flokulite järgi. Seetõttu kasutatakse terminit "flokulatsioon" sageli mõiste "koagulatsioon" sünonüümina.

Tekkivad helbed, mille suurus võib ulatuda 0,5–3,0 mm-ni, omavad suurt pinda, millel on kõrge settivate ainete sorptsioon.

Lisaks reovee puhastamisele kasutatakse koagulante basseinivee töötlemisel, tehnilise ja joogivee ettevalmistamisel piirkondades, kus on piiratud veevarud. Soovitame tutvuda koaguleerivate keemiliste koostiste võimalustega, mille omadusi on kirjeldatud meie veebisaidil.

Reagentide kasutamine: plussid ja miinused

Kaasaegsete seadmete tõhusus reovees sisalduvate lisandite neutraliseerimisel ei suuda saavutada maksimaalset taset ilma reagentide kasutamiseta.

Kaasaegsed koagulandid võimaldavad oluliselt tõsta reoveepuhastusprotsessi intensiivsust ja kvaliteeti. Reagentide kõrge hind kompenseeritakse mitmete eelistega, mis neil on.

Sünteetiliste koagulantide kasutamise vaieldamatute eeliste hulgast tasub esile tuua:

• tõhusus;
• soodne hind;
• kõrge puhastuskvaliteet;
• kasutamise universaalsus.

Reoveed on püsiv agressiivne süsteem. Selle hävitamiseks, moodustades suuri osakesi, et need hiljem filtreerimise teel eemaldada, aitab koagulatsioon.

Reagentide kasutamine annab häid tulemusi heljumi ja kolloidosakeste eemaldamisel reoveest.

Põhimõtteliselt on koagulantide toimel moodustunud koaguleeruva faasi osakesed ühtaegu nii helbete moodustumise keskmeks kui ka raskendajaks.

Kuid reagentidega sadestamismeetodil on ka puudusi. Nende hulka tuleb lugeda:

• doseerimise range järgimise vajadus;
• suure hulga sekundaarsete jäätmete teke, mis vajavad täiendavat filtreerimist;
• protsessi iseseisva seadistamise töömahukus.

Tööstuslikus mastaabis kasutatakse koagulatsiooniprotsesse kõikjal, need on voolule seatud. Kodusüsteemi seadistamiseks tuleb soetada spetsiaalsed seadmed, mille hind on üsna kõrge.

Enamik peremehi lahendab selle küsimuse üksikute kodutüüpi koagulantide kasutamisega, mida müüakse väikestes mahutites.

Toimeaineid lihtsalt lisatakse vedelikku ja seejärel filtreeritakse põhja settinud sade; kuid see protsess on üsna töömahukas ja seetõttu kulub selle teostamiseks palju aega.

Mõnel juhul võib koagulatsioon toimuda otse mehaanilises filtratsioonisüsteemis. Selleks viiakse reagent torustiku osasse koos töödeldava vedelikuga enne seda, kui see filtrile suunatakse. Ja sel juhul jõuavad filtratsioonisüsteemi juba võõrosakesed, mis on "ümber kujundatud" helvesteks.

Koagulantide peamised liigid

Koagulante on palju sorte. Me ei hakka artiklis nende valemeid üksikasjalikult loetlema. Vaatleme vaid kahte põhirühma, mis sõltuvalt lähtematerjalist jagunevad orgaanilisteks ja anorgaanilisteks.

Üks koagulantide kategooria suudab vett rauast vabastada ja eemaldada sellest alumiiniumisoolasid, teine – tõsta või langetada pH happesuse näitajat, mõned reagendid – avaldada kompleksset mõju.

Koagulantide tootmisega tegelevad täna paljud kodumaised ja välismaised ettevõtted. Nende toodetavad uue põlvkonna reagendid erinevad Nõukogude Liidu ajal toodetud koagulantidest paremate tehniliste omaduste poolest.

Looduslikud orgaanilised ained

Need on spetsiaalselt loodud reagendid, mis kiirendades vees sisalduvate agressiivselt ebastabiilsete osakeste kokkukleepumist, hõlbustavad nende eraldamise ja settimisega seotud protsesse. Orgaanika aitab stimuleerida saasteainete ühinemist tihedateks suspensioonideks ja emulsioonideks, mis lihtsustavad nende veest eemaldamise protsessi.

Kõrgmolekulaarsed ained võitlevad hästi klooriga ja eemaldavad tõhusalt vedelikust ebameeldivad lõhnad, näiteks rauarikkas vedelikus sageli esineva vesiniksulfiidi lõhna.

Saastemolekulidega reageerides vähenevad orgaanilised koagulandid oma suuruses oluliselt. Reaktsiooni lõppedes sadestuvad nad väikeses koguses settena.

Tänu mahuti põhja koguneva sette mahu minimeerimisele on filtreerimine palju lihtsam ja kiirem. Samas ei mõjuta vähendatud sette kogus mingil viisil puhastuse kvaliteeti.

Toormebaasi piiratuse tõttu ei ole looduslikud reagendid leidnud laialdast kasutust tööstuslikus reoveepuhastuses. Kuid koduseks otstarbeks kasutatakse neid sageli.

Sünteetilised koaguleerivad ühendid

Neid tüüpi reagendid luuakse mineraalsete ja sünteetiliste elementide baasil. Polümeerid soodustavad kõrge katioonlaengu teket, stimuleerides sellega kiiret helveste tekkimist. Nad suhtlevad veega suurepäraselt, avaldades sellele kompleksset mõju: pehmendavad selle struktuuri ning vabastavad jämedatest lisanditest ja sooladest.

Kõige laialdasemalt on levinud polüvalentsete metallide soolad, mis on loodud raua või alumiiniumi baasil. Rauda kasutatakse jämedpuhastuseks.

Flokulandid – sekundaarsed koagulandid, mis muudavad suspensioonid ja emulsioonid helvesteks, kasutatakse koos primaarsete koagulantidega. Tandem suudab puhastada nii väikeseid olmejäätmete koguseid kui ka suuri tööstusettevõtete tekitatud koguseid.

Rauaühendite seas on kõige populaarsemad:

• raudkloriid – hügroskoopilised kristallid, millel on tume metalliline läige, eemaldavad suurepäraselt suured saasteosakesed ja kõrvaldavad kergesti vesiniksulfiidi lõhna;
• raudsulfaat – kristalne hügroskoopiline toode lahustub vees hästi ja on tõhus reovee puhastamisel.

Tänu madalale viskoossusele ja väikesele molekulmassile lahustuvad sellised reagendid suurepäraselt igat tüüpi töödeldavas vedelikus.

Alumiiniumipõhistest koagulantidest on kõige laiemalt levinud:

• alumiiniumoksokloriid (OHA) – kasutatakse vee töötlemiseks, millel on kõrge looduslike orgaaniliste ainete sisaldus;
• alumiiniumhüdroksokloor sulfaat (GSHA) – tuleb suurepäraselt toime looduslike reoveesetetega;
• alumiiniumsulfaat – puhastamata tehniline toode hallikasroheliste tükkidena, mida kasutatakse joogivee puhastamiseks.

Varasematel aastatel kasutati polümeere ainult lisandina anorgaanilistele koagulantidele, kasutades neid stimulaatoritena, mis soodustavad helveste kiiremat moodustumist. Tänapäeval kasutatakse neid reagente üha enam põhilistena, asendades nendega anorgaanilisi.

Kui võrrelda orgaanilisi ja sünteetilisi aineid, siis esimesed võidavad sellega, et toimivad palju kiiremini. Lisaks suudavad nad toimida praktiliselt igas aluselises keskkonnas ega reageeri klooriga.

Vees lahustunud soolade, raskmetallide ioonide ja muude hõljumite adsorbeerimiseks kulub orgaanilist reagenti mitu korda vähem kui sünteetilist analoogi (+)

Orgaanilised toimeained võidavad ka selle poolest, et nad ei muuda vee pH-d. See võimaldab neid kasutada vee puhastamiseks, kus esineb planktonikolooniaid, kasvavad vetikad ja suured mikroorganismid.

Soovitused vahendite valikuks

Koagulandi valikule reovee puhastamiseks tuleb läheneda väga hoolikalt. Kuigi aine ei kujuta ohtu inimese tervisele, on selle toime siiski üsna kitsa spetsialiseerumisega.

Koagulandi valimisel reovee puhastamiseks võib kasutada ka teatmeteoseid, kuid enne kulumaterjali ostmist tasub siiski konsulteerida veepuhastuse valdkonna spetsialistidega.

Et end pettumuste eest kaitsta koagulandi madala efektiivsuse korral, soovitame enne vee analüüsile anda. Laboratoorsed uuringud annavad ülevaate koostisest ja aitavad valida kõige sobivama töötlemisviisi.

Teades reostunud vee koostist, on palju lihtsam valida optimaalset koagulandi varianti, mis aitab probleemi kiiresti lahendada.

Koagulandid on üsna spetsiifilised ained. Ühel juhul võivad nad tõrjuda elemente veest, teisel juhul vastupidi tugevdada oma toimet. Näiteks alumiiniumsulfaadil ja raual põhineva toimeaine kasutamine võib avaldada kolmekordset mõju: puhastada sisu, samuti eemaldada sellest rauda ja oluliselt pehmendada.

Mis tahes koagulandi kasutamisel on peamine järgida tootja soovitatud annust. Liiga väike kogus toimeainet käivitab reaktsiooni, kuid see ei kulge nii intensiivselt, kui korralikuks puhastuseks vaja. Sade sadestub aeglaselt ja vedelik ei puhastu kahjulikest lisanditest.

Lisaks, annuse rikkumisel hakkavad helbed sadestuma ebaühtlaselt. Selle tõttu tekib vees palju mikrohelbeid, mis väikese suuruse tõttu ei püüdu filtritega kinni.

Turul olevad toimeained on esitatud graanulite, fraktsioonide ja tükkidena, samuti väikeste vormitute plaatidena.

Vajaliku toimeaine koguse arvutamise ülesande lihtsustamiseks toodavad tootjad koagulante doseerimisseadmetega pakendites, unustamata lisada neile üksikasjalikku kasutusjuhendit.

Protsessi kulgemise tingimused

Reoveepuhastuse maksimaalne efektiivsus saavutatakse probleemi kompleksse lahenduskäsitlusega. Seetõttu kasutatakse autonoomsete puhastusseadmete rajamisel koagulatsiooni koos mehaanilise ja bioloogilise puhastusega.

Selleks ehitatakse konstruktsioonid, mis koosnevad vertikaalsetest settititest, mis on jagatud vaheseintega. Tänu sellele läbivad reoveed mitmeastmelise puhastuse. Kõigepealt settivad nad, seejärel puhastatakse bakterite töötlemise teel, pärast mida suunatakse nad kambrisse, kus nad astuvad koagulatsiooniprotsessi ja lõppjärgus filtreeritakse.

Koagulant võib asuda eraldi plastmahutis, mis on riputatud tualettkaussi, tänu millele satuvad igal loputusel reagendi osakesed koos reoveega süsteemi.

Spetsialiseeritud seadmete paigaldamine, kulumaterjalide ligikaudse annuse arvutamine ja esmane kontroll kõigil reoveepuhastusprotsessi etappidel on parem usaldada professionaalidele.

Koagulatsiooniskeem hõlmab kolme peamist etappi:

1. Koagulandi sisseviimine reostunud vedelikku.
2. Tingimuste loomine toimeaine maksimaalseks koostoimeks lisanditega.
3. Settimine koos settinud osakeste hilisema filtreerimisega.

Koagulatsiooni toimumise eeldus on vastupidise laenguga osakeste võrdsus. Seetõttu on soovitud tulemuse saavutamiseks, et saavutada reovee hägususe suurim vähenemine, väga oluline järgida kasutatava reagendi kontsentratsiooni.

Koagulantide kasutamisel reovee puhastamiseks tuleb arvestada, et need ained toimivad ainult pluss temperatuuril.

Reagentide töövahemik varieerub 10–40 °C piires ning temperatuuri tõusmisel sellest näitajast kõrgemale hakkab reaktsioon toimuma palju aeglasemalt.

Seetõttu on nii oluline tagada töödeldava vee soojenemise stabiilsus.

Koagulatsiooniprotsessi kiirendamiseks võib vee koostisele lisada aineid, mis suudavad moodustada kolloidseid dispersioonisüsteeme – flokulante. Selleks kasutatakse kõige sagedamini: tärklist, polüakrüülamiidi, aktiveeritud silikaati. Need adsorbeeruvad koagulandi helvestele, muutes need tugevamateks ja suuremateks agregaatideks.

Flokulant viiakse kontaktkeskkonna tsooni 1–3 minutit pärast koagulandi lisamist. Selleks ajaks on mikrohelveste moodustumise protsessid ja neile järgnev setteainete sorptsioon lõppenud.

Kontaktmahutitesse langeva sette kogus sõltub kasutatava reagendi tüübist ja töödeldavate reovete eelpuhastuse astmest.

Keskmiselt on sette kogus pärast mehaanilist puhastust ühe inimese kohta ööpäevas umbes 0,08 liitrit, pärast biofiltrite läbimist – 0,05 l ning pärast töötlemist aerotankis – 0,03 liitrit. Seda tuleb lihtsalt õigeaegselt eemaldada vastavalt mahuti täitumisele.

Järeldused ja kasulik video teemal

Koagulandi tööpõhimõte:

Koduste koaguleerivate toodete videosesitlus:

Koagulatsioonimeetodit rakendades saate Te suurepärase võimaluse saavutada kõrge tulemus väikeste investeeringutega. Valides reagendi asjatundlikult ja luues selle kasutamiseks vajalikud tingimused, ei ole keeruline puhastada reovett korraga paljudest lisanditest ja saasteainetest.

Kas teil tekkis küsimusi esitatud teabega tutvumise käigus? Kas teate koagulantide praktilise kasutamise nüansse? Palun jagage oma teadmisi ja muljeid ning esitage küsimusi allpool asuvas plokis.