Общие сведения.

 

ФЛОКУЛЯНТЫ это растворимый в воде продукт на основе полиакриламида представляющий собой вещество с большой длиной молекулы, на которой располагается то или иное количество положительно или отрицательно заряженных групп атомов, вызывающие в жидких дисперсных системах флокуляцию. Наиболее практическое значение имеет флокуляция в водной среде, вызванная высокомолекулярными флокулянтами - полиэлектролитами или неионо-генными полимерами. Молекулы флокулянта связывают между собой частицы загрязнений, образуя при этом крупные агломераты (флокулы), имеющие огромную сорбционную поверхность и способные к легкой водоотдаче.

 

ФЛОКУЛЯНТЫ РАЗДЕЛЯЮТСЯ НА СЛЕДУЮЩИЕ ГРУППЫ:

  • Синтетические флокулянты
    Широко распространены полимеры и сополимеры акриламида, например технический полиакриламид (ПАА), содержащий 3-8 мол. % карбоксилатных звеньев, образующихся в результате гидролиза амидных групп в процессе синтеза полимера. В пром-сти он обычно используется как неионогенный флокулянт. Химическое модифицирование полиакриламида позволяет получать на его основе флокулянты различных типов и назначения. Практич. значение имеет также высокомол. полиэтиленоксид - неионогенный флокулянт, часто применяемый в сочетании со стабилизаторами - антиоксидантами.
  • Анионные флокулянты
    Частично гидролизованный ПАА, содержащий в макромолекуле 20-40% карбоксилатных звеньев; продукты неполного щелочного или кислотного гидролиза полиакрилонитрила с разл. соотношением нитрильных, амидных и карбоксильных (или карбоксилатных) групп; гомо- и сополимеры акриловой и метакриловой кислоты, метас (метасол) - сополимер метакриламида и метаакриловой кислоты при эквимолярном соотношении сомономеров, метакрил - сополимер метилметакрилата и метакриловой кислоты (или ее смешанной соли) при молярном соотношении 1:4. К анионным флокулянтам с карбоксильными (карбоксилатными) группами относятся также сополимеры малеиновой и фумаровой кислоты. Практич. интерес представляют флокулянты с сильнокислотными группами (напр., сульфогруппами) на основе полистирола, ПАА и др. полимеров.
  • Катионные флокулянты
    Cлабоосновные катионные флокулянты- поливиниламин, полиэтилен-имин, поливинилпиридины и др., содержащие в молекуле первичные, вторичные и третичные атомы азота, сильноосновные - полиэлектролиты с четвертичными аммониевыми или пиридиниевыми группами (получают исчерпывающим алкилирование атомов N слабоосновных флокулянтов или полимеризацией соответствующих мономерных соединений). В качестве катионных флокулянтов могут быть использованы полимеры аминоал-киловых эфиров акриловой и метакриловой кислоты, винилпиридинов, диаллиламина, диаллилдиметиламмонийхлорида, продукты алкилирования полидиметиламиноэтил-метакрилата и полидиэтиламиноэтилметакрилата, продукты последоват. хлорметилирования и аминирования полистирола или поливинилтолуола, модифицированный формальдегидом и вторичным амином ПАА, содержащий в макромолекуле до 30 мол. % катионных звеньев.
  • Природные флокулянты
    Выделяют непосредственно из растений (например, крахмал, полиальгинаты) или получают в результате химической переработки растительного (эфиры целлюлозы, модифицированые крахмалы, лигносульфоновые и гуминовые кислоты) или животного (например, хитозан из отходов переработки крабов, креветок, криля) сырья. К этой группе относятся также биофлокулянты, изготовляемые методами биотехнологии в виде биомассы клеток микроорганизмов или продуктов их метаболизма химическая основа таких флокулянтов- гликопротеины, гетерополи-сахариды и др.

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФЛОКУЛЯНТА: Очистка воды бытового и промышленного назначения, в технологических линиях обезвреживания сточных вод и жидких производств, отходов, при добыче и флотационном обогащении полезных ископаемых и др.

 

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ФЛОКУЛЯНТА И ДОЗИРОВАНИЕ НА ПОТРЕБИТЕЛЬ:

На сегодняшний день наибольшее распространение получили флокулянты в виде гранулированного порошка в основном белого цвета. При разведение и приготовлении водного раствора из порошкового флокулянта и последующем дозирование его на потребитель надо учитывать:

  • плохую смачиваемость водой при подаче в емкость разведения, что приводит к образованию крупных не растворившихся агломератов в приготовляемом водном растворе.
  • необходимость точной дозировки порошкового реагента (флокулянта)для получения необходимых концентрации водного раствора флокулянта.
  • возможность торировки механизма подачи заданного количества порошкового флокулянта на разведение (шнекового дозатора) под различные типы флокулянтов с различной насыпной плотностью.
  • большая длинна молекулярных цепочек допускает использование только специализированных мешалок и оборудования, не соблюдение угловых скоростей лопастей мешалок, неправильный подбор оборудования, приводит к резкой потери эффективности готового раствора полимера.
  • при перекачке готовых растворов и или их дозировании на потребитель так же должно осуществляться специализированными насосами перистальтического, винтового (шнекового) типа и насосами с гибким импеллером.
  • необходимость точного дозирования готового раствора флокулянта на потребитель для получения стабильных характеристик
  • различные методы управления и степень автоматизации систем дозирования водного раствора флокулянта, от самого простого в виде ручного задания производительности посредством местного управления насосом, до систем пропорционального дозирования в зависимости от количества обрабатываемой воды (стока) с дополнительным контролем расхода флокулянта для компенсации перепадов давления в трубопроводе.

Для решения выше изложенных проблем получения водного раствора из порошкового флокулянта используется специализированное оборудование. Так называемые станции и установки приготовления и дозирования водных растворов флокулянта работающие в автоматическом режиме и требующие минимального участия оператора.