Коагулянты для очистки воды: что это такое, виды, в чем разница этих веществ и флокулянтов.

Для упрощения расчетов производители оснащают герметичные упаковки специальными дозаторами, которые точно указывают разовую порцию. Сертифицированные реагенты всегда поставляются с подробной инструкцией.

Коагулянт для очистки сточной воды: как выбрать + правила использования

Существует множество способов очистки жидких отходов. Помимо обычных фильтров, которые отделяют загрязняющие вещества и делают воду чище, в автономных очистных сооружениях все чаще используется седиментация — коагуляция.

Мы объясняем принцип коагуляции в водоподготовке. Все варианты, используемые на практике, подробно описаны в статье. Вы узнаете, на что следует обратить внимание и как правильно их использовать.

Принцип работы коагулянтов

Коагуляция — это метод очистки воды, при котором загрязняющие, дисперсные вещества собираются и затем механически удаляются, например, путем фильтрации. Сцепление частиц загрязняющих веществ достигается путем введения коагулирующих реагентов, которые создают условия для легкого удаления связанных загрязняющих веществ из очищаемой воды.

Термин «coagulatio» в переводе с латинского означает «коагуляция» или «свертывание». Сами коагулянты — это вещества, способные в результате химической реакции образовывать нерастворимые или плохо растворимые соединения, которые могут быть удалены из воды легче и проще, чем дисперсные компоненты.

Коагулянты относятся к группе жидкостных фильтров — веществ, способных очищать воду посредством химической реакции.

При добавлении коагулянтов в загрязненную воду, подлежащую очистке, примеси органического и неорганического происхождения нейтрализуются и образуют гелеобразный осадок, который оседает на дно.

Добавление коагулянтов в очистные сооружения ускоряет процесс осаждения примесей и повышает степень очистки, благодаря чему сточные воды можно сбрасывать без подземных очистных сооружений.

Коагулянты используются в химической и пищевой промышленности, где их внедрение в технологическую цепочку значительно снижает затраты на утилизацию сточных вод.

Помимо использования в автономных очистных сооружениях, коагулянты также применяются для очистки воды в декоративных прудах и фонтанах.

Вода, обработанная коагулянтами, не цветет при постоянном освещении, не наносит вреда окружающей среде и не представляет опасности для окружающей среды

Коагуляционная очистка воды в бассейне обеспечивает возможность сброса воды в грунт без использования септика. Главное — своевременно удалять осадок.

Коагулянты можно использовать в питьевой воде и наполнителях аквариумов, поскольку они только нейтрализуют загрязняющие вещества и не влияют на содержание питательных веществ в воде.

Принцип действия основан на том, что их молекулярная форма заряжена положительно, в то время как большинство загрязняющих веществ заряжены отрицательно. Наличие двух отрицательных зарядов в структуре атомов твердых частиц загрязняющих веществ не позволяет им соединяться друг с другом. По этой причине грязная вода всегда становится мутной.

Как только в жидкость добавляется небольшое количество коагулянта, вещество начинает притягивать содержащиеся в нем взвешенные частицы. В результате жидкость на короткое время становится мутной, так как интенсивность рассеянного света увеличивается. Кроме того, одна молекула коагулянта может легко притягивать множество молекул примесей.

Коагулянты способствуют образованию устойчивых связей между мелкими загрязняющими частицами и микробами, присутствующими в воде.

Привлеченные молекулы загрязняющих веществ вступают в реакцию с коагулянтом и образуют сложные химические связи. Высокопористые, нерастворимые вещества постепенно оседают на дно в виде белого осадка.

Задача хозяина заключается лишь в том, чтобы вовремя удалить осадок, используя все доступные методы фильтрации.

Что это такое?

Коагулянты (свертывающие вещества) — это вещества, вызывающие коагуляцию, сгущение, комкование, вредные частицы и примеси в жидкости.

Коагуляция воды — это процесс обесцвечивания и осветления воды химическими реагентами — коагулянтами, которые взаимодействуют с гидролизатами и растворимыми примесями в воде и активизируют процессы седиментации (осаждения).

Проще говоря, добавление коагулянтов в воду активизирует процесс коагуляции. Примеси, то есть частицы, которые плавают в воде и вызывают мутность, начинают собираться в большие, видимые скопления.

Это продолжается до тех пор, пока они не достигнут размера хлопьев и не выпадут в осадок. Взвешенные твердые частицы в жидкой среде могут быть настолько крошечными, что даже самая дорогая масштабная система фильтрации не может с ними справиться.

В некоторых случаях приходится увеличивать расходы на очистку, но от этого никто не выигрывает. Например, у кого-то на даче есть бассейн. Время от времени вода в нем нуждается в очистке.

Владелец объекта не хочет тратить деньги на дорогое специализированное оборудование, но типичная система фильтрации не справляется с загрязнениями. На помощь простому бытовому фильтру может прийти современная химия — коагулянты.

Рассмотрим подробнее принцип их действия:

• в воду, загрязненную мелкими коллоидными частицами, которые пропускает фильтр, вводится реагент;
• свойства частиц начинают изменяться;
• утрачивается их заряд, с помощью которого они могли отталкиваться друг от друга в жидкости под действием сил электростатического взаимодействия;
• взвесь начинается слипаться, образуя крупные комки;
• активируется действие сил притяжения – частицы начинают сближаться.

Важно! Важно! Они используются для того, чтобы сделать частицы крупнее, чтобы они могли задержаться в фильтре.

Представленные здесь вещества в основном используются для осветления:

• питьевой воды;
• промышленных и бытовых сточных вод;
• водных аттракционов, бассейнов.

Вода, которую планируется употреблять, должна быть подвергнута комплексному химическому анализу до и после обработки коагулянтами. Это помогает рассчитать точную дозировку реагента.

За и против применения данного метода

Эффективность самых современных систем удаления загрязнений и примесей из воды оставляет желать лучшего. Наибольшей степени очистки можно добиться, комбинируя фильтры и реагенты.

Среди неоспоримых преимуществ реагентов можно выделить следующие:

• высокую эффективность;
• демократичную стоимость;
• качество очищения;
• возможность проделывать процедуру в любых условиях.

Сточные воды — самая устойчивая и агрессивная среда. Только коагуляция способна разрушить плотные системы загрязняющих веществ, разложить их и способствовать образованию крупных частиц, которые впоследствии удаляются фильтрацией.

Метод осаждения с помощью реагентов не лишен недостатков:

• необходимость строгого расчета дозы;
• потребность в дополнительной фильтрации из-за образования большого количества вторичных отходов;
• сложности в проведении процедуры самостоятельно.

Коагуляция широко используется на промышленных предприятиях. Для создания системы в домашних условиях необходимо приобрести специальное фильтрационное оборудование.

Совет: Проблему очистки питьевой воды можно решить с помощью бытовых коагулянтов, которые продаются в специализированных магазинах в малообъемных емкостях.

Сфера применения и особенности очистки

Коагулированная вода обычно подается в жилые дома, общественные учреждения (школы, детские сады, другие учебные заведения, больницы и т.д.), спортивные сооружения с бассейнами и аквапарки. Она также необходима для производства алкогольных напитков. Системы фильтров часто устанавливаются на предприятиях пищевой промышленности. Они способны устранять неприятные запахи, мутность и резкие вкусы.

До сих пор существует миф о том, что химикаты негативно влияют на здоровье людей. Однако это совершенно не соответствует действительности. Данная концентрация абсолютно безвредна, так как большая часть вещества удаляется вместе с загрязнителями, а в осадке остается минимальное количество компонента, которое не опасно для человека.

В различных экономических приложениях:

• Органические коагулянты. В основном, из-за высокой стоимости их используют для очистки воды, предназначенной для питья. Они имеют более качественные показатели, нежели неорганические соединения. Но хозяйственники стараются экономить денежные средства, считая что эти траты совершенно неоправданы..
• Минеральные. Используются для обработки заргязненных промышленных, сточных и паводковых вод. Подходят для очистки бассейнов, других водоемов, циркулирующих систем и теплоносителей. Из большого количества реагентов можно выделить наиболее востребованные, недорогие, действенные, а самое главное, безопасные: хлорное железо и его сульфат (в основном применяется в промышленности), сульфат алюминия, оксихлорид и гидроксо хлора сульфат Al.

Как происходит работа

Мы не будем углубляться в химическую терминологию и постараемся объяснить процесс так, чтобы он был понятен каждому. Суть процесса заключается в следующем.

Вспомните броуновское движение из школьных уроков. В воде, полученной из природного источника, есть частицы настолько мелкие, что даже самый дорогой фильтр не может их уловить. Эти частицы постоянно находятся в движении, потому что отталкиваются в разные стороны молекулами жидкости. Они не только не могут оседать на дно, но и не могут слипаться и образовывать более крупные соединения, поскольку имеют одинаковый заряд.

Однако если добавить один из вышеупомянутых реагентов, разрозненные мелкие частицы теряют свои физические свойства и соединяются вместе, образуя более крупные под действием силы сцепления. Таким образом, если, например, используется сульфат железа, образуются видимые хлопья, так называемые комки, которые можно легко собрать и отфильтровать.

Каждый владелец может использовать тот или иной тип коагулянта и сравнить их эффективность. Об эффективности можно судить по осадку, который виден невооруженным глазом. Чем больше количество крупных белых хлопьев (флокул), тем эффективнее продукт.

Работа коагулянта: суть процесса

Химия процесса коагуляции — это обширная область научных знаний, понимание которой требует определенной специальной подготовки. Мы пропустим научные подробности и постараемся понять самое главное.

Как действуют коагулянты 1 Как действуют коагулянты 2 Как действуют коагулянты 3

Итак, у нас есть определенный объем воды, загрязненный коллоидными частицами. Эти частицы настолько малы, что проходят через песчаный фильтр. Они также настолько малы, что не могут осесть на дно: Броуновское движение молекул заставляет эти частицы постоянно находиться во взвешенном состоянии.

Внимание! И снова в воде плавают крошечные частицы, похожие на грязь. Они проходят через фильтр и не оседают на дно, потому что молекулы воды постоянно «подталкивают» их с разных сторон и приводят в движение. Таким образом, ни вода не фильтруется, ни грязь не оседает на дно.

Эти частицы не только не оседают и не фильтруются, но и отказываются скапливаться в более крупные образования. Это происходит потому, что они имеют одинаковый заряд и отталкиваются силами электростатического взаимодействия.

Здесь мы подходим к сути процесса коагуляции: после введения специального реагента свойства частиц изменяются, они теряют свой заряд, и суспензия начинает коагулировать в более крупные массы. Устраняя электростатическое отталкивание, частицы приближаются друг к другу достаточно близко, чтобы возникла сила притяжения.

Сближению также препятствует пространственный объем молекул или групп атомов, которые находятся в непосредственной близости от реагирующих атомов молекулы и могут препятствовать сближению и реакции этих атомов. Этот эффект нивелируется добавлением солей и изменением кислотности среды.

В результате коагулянты не изменяют химический состав примесей или воды. Наиболее важной характеристикой, на которую они направлены, является размер частиц. После добавления, например, хлорида железа, отдельные частицы теряют свой заряд и начинают слипаться в хлопья, которые затем можно собрать или отфильтровать.

Суть процесса коагуляции заключается в том, чтобы сделать мелкие частицы настолько крупными, чтобы они осели на дно или были задержаны фильтром. Это самое короткое и простое объяснение.

Помощники для коагулянтов

Очень хороший результат в осветлении воды в бассейнах и других водоемах может быть достигнут путем добавления вскоре после применения коагулянтов веществ, которые еще больше огрубляют частицы, замутняющие воду. Основное свойство этих веществ — большая длина молекулы. В основном это органические полимеры с высокой молекулярной массой. Они называются флокулянтами и концентрируют частицы мутной воды или флоки, образованные коагулянтами, в длинные цепочки, а затем в крупные агрегаты — флокулянты. Чем крупнее частицы, тем легче их механически отделить от чистой воды. Другими словами, флокуляция выгодно используется как вспомогательный процесс, усиливающий эффект коагуляции.

При совместной очистке важно выбрать ингредиенты, которые сочетаются таким образом, чтобы соблюдался правильный баланс кислотности. Рядовому потребителю нет необходимости вникать в тонкости электрохимии процесса — все необходимые указания о том, что с чем сочетать, содержатся в инструкции по применению. Это тем более верно, что наилучшие сочетания не рассчитываются, а определяются экспериментально. Суть комбинации — для коагулянта и флокулянта требуются разные заряды, и неионные флокулянты сочетаются с нейтральными частицами.

Помимо интенсификации очистки и осветления воды, совместное использование коагулянтов и флокулянтов делает это возможным:

• экономить расход коагулянта, но при этом количество флокулянта все равно должно быть в несколько раз меньше;
• снизить содержание соли в воде, прошедшей очистку;
• производить очистку в более холодных условиях, что очень важно для открытых бассейнов.

Рекомендации по выбору средств

При выборе флокулянта для очистки сточных вод следует проявлять большую осторожность. Хотя этот продукт не опасен для здоровья, он обладает очень низкой специфичностью.

При выборе геля для очистки сточных вод можно также обратиться к справочной литературе, но перед покупкой расходного материала все же стоит проконсультироваться с профессионалами, специализирующимися на очистке воды.

Чтобы избежать разочарования в случае плохой работы коагулянта, мы рекомендуем заранее провести анализ воды. Лабораторные исследования позволят определить ее состав и помогут выбрать наиболее подходящий тип очистки.

Если вы знаете состав загрязненной воды, гораздо проще выбрать оптимальный тип геля для быстрого решения проблемы.

Коагулянты — это довольно специфические вещества. В одних случаях они могут удерживать компоненты воды, а в других — усиливать их действие. Например, использование агента на основе сульфата алюминия и железа может иметь тройной эффект: Он может очищать, силицировать и значительно смягчать содержимое.

При использовании любого типа коагулянта самое главное — следовать рекомендованной производителем дозировке. Даже очень небольшое количество активного ингредиента вызовет реакцию, но не настолько сильную, как требуется для правильной очистки. Осадок оседает медленно, и жидкость не очищается от вредных примесей.

Кроме того, при неправильной дозировке флокулы оседают неравномерно. Это приводит к появлению в воде большого количества мелких частиц, которые не улавливаются фильтрами из-за их малого размера.

Активирующие агенты представлены на рынке в виде гранул, фракций и комочков, а также небольших аморфных пластин.

Чтобы упростить расчет необходимого количества активного вещества, производители выпускают коагулянты в упаковках с дозаторами и не забывают приложить к ним подробную инструкцию по применению.

Средства-помощники

Чтобы получить кристально чистую аквариумную воду, можно воспользоваться одним из следующих средств:

Tetra Aqua Bactozym

Подходит для пресноводных и морских аквариумов, но отличается дозировкой — необходимо следовать указаниям производителя на упаковке; но даже если вы превысите рекомендуемую дозировку, фауна и флора аквариума не пострадают.

Препарат не только очищает мутную воду до кристальной прозрачности, но и улучшает качество для рыб, активизируя процесс размножения полезной микрофлоры.

• разлагать органические отходы (остатки пищи, экскременты, отмершие части растений),
• соединения азота (аммиак, нитраты, нитриты – это сильнейший яд для рыб),
• удалить из водопроводной воды хлор, фтор, соли тяжелых металлов.

Добавляется непосредственно в воду или в фильтр (можно положить капсулу самому или рассыпать ее содержимое). Процесс «очищения» длится 24 часа.

Aquarium Pharmaceuticals Stress Coat Accu-Clear

Специализированный «регулятор мутности» для аквариумной воды.

Он очищает воду от мельчайших частиц, которые вызывают взвесь и мутность различного происхождения:

• грунт,
• одноклеточные водоросли,
• бактерии.

Они «слипаются» в более крупные «массы», которые уже могут уловить аквариумные фильтры. Совершенно безопасен для всех обитателей аквариума, не влияет на химический состав воды, экономичен в использовании.

Эффективность средства не вызывает сомнений, но в российских магазинах оно встречается относительно редко, и заказы приходится делать на зарубежных сайтах. Он подходит только для пресноводных аквариумов, и настоятельно рекомендуется избегать передозировки.

Aquacons «Чистая Вода»

Кондиционер предназначен для устранения мутности воды любого происхождения в пресноводных и морских аквариумах. Он может предотвратить рост патогенной микрофлоры, частиц ила и осадка, одноклеточных водорослей и цветение воды.

Продукт не изменяет кислотно-щелочной баланс и другие параметры и безопасен для аквариумной флоры и фауны.

Единственным недостатком является то, что продукт оседает на землю в виде хлопьев. Это мельчайшие частицы, которые «прилипают» к нему. Но их можно легко удалить с помощью сифона или шланга.

Если аквариум не оборудован фильтром и системой аэрации, перемешайте воду после добавления кондиционера. Средняя дозировка составляет 5 мл на 50 литров воды. Если через полчаса отложения не образовались, можно добавить вторую дозу (до пяти раз).

TetraAqua CrystalWater

Подходит для пресноводных аквариумов. «Связывает» крошечные частицы, плавающие в воде, в более крупные частицы, которые могут быть уловлены любым типом фильтра. В противном случае они опускаются на дно и затем удаляются с помощью всасывания.

Препарат характеризуется быстрым действием — первые положительные изменения наблюдаются через 2-3 часа, а через 8-12 часов вода становится кристально чистой.

Препарат подходит для воды любой жесткости и не изменяет химических параметров воды. Он имеет желтый цвет, поэтому после применения цвет воды на некоторое время меняется, что является нормальным.

Препарат эффективен против помутнения, вызванного микробиологическим дисбалансом, ростом патогенной микрофлоры, неправильной сменой воды или наличием органических отходов.