Koagulacja | Koagulanty

W technologii uzdatniania wody oraz oczyszczania ścieków metodami chemicznymi, koagulacja należy do najważniejszych procesów. Polega na destabilizacji cząsteczek koloidalnych, co z kolei umożliwia im łączenie się w coraz większe skupiska – aglomeraty o większej masie, które można później usunąć poprzez sedymentację, flotację i filtrację.

Stałe zanieczyszczenia wód i ścieków mają zazwyczaj formę koloidów, które ze względu na swoje wymiary tworzą stabilną suspensję. Obecność koloidów w wodach naturalnych jest skutkiem naturalnych procesów, w tym: erozji, wymywania z gleby iłów, glinokrzemianów, obecności  substancji humusowych. Oprócz koloidów pochodzenia naturalnego w wodach powierzchniowych występują także układy antropogenne pochodzące głównie ze ścieków. Koloidy decydują głównie o mętności i intensywności barwy, ale także wpływają na ogólny poziom zanieczyszczenia, pełnią bowiem rolę sorbentów wielu uciążliwych zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych.

Koagulacja przebiega w dwóch etapach:

• Pierwszy etap koagulacji zachodzi bezpośrednio po dodaniu czynnika destabilizującego koagulantu – i polega na reakcjach chemicznych i oddziaływaniu fizycznym, obejmuje obniżenie potencjału elektrokinetycznego cząstek koloidalnych, dehydratację, utlenienie koloidów ochronnych.
• Drugi etap koagulacji trwający znacznie dłużej, polega na aglomeracji cząstek zwany flokulacją, w czasie której, w wyniku transportu i zderzeń zdestabilizowanych cząstek powstają tzw. kłaczki, które mogą być w dalszym etapie skutecznie usuwane na drodze sedymentacji/flotacji oraz filtracji.

Koagulanty

W charakterze koagulantów stosuje się najczęściej sole glinu i żelaza. W technologii uzdatniania wody i oczyszczania ścieków pojęcie koagulacja ma szersze znaczenie, bowiem oprócz koagulacji właściwej obejmuje również procesy flokulacji i sedymentacji. Głównym celem koagulacji jest obniżenie mętności i barwy wody lub ścieków, poprzez zniszczenie układów koloidalnych, intensyfikację flokulacji zawiesin trudno opadających oraz intensyfikację procesu sedymentacji wytworzonych osadów.

Ponadto w wyniku koagulacji następuje obniżenie stężenia substancji organicznych, jonów metali ciężkich, fosforanów, krzemionki, bakterii i wirusów. Proces koagulacji stosuje głównie się na stacjach uzdatniania wód powierzchniowych oraz w procesach rekultywacji zbiorników wodnych metodami chemicznymi.

Wybór koagulantu

O wyborze odpowiedniego koagulantu decyduje jego zdolność do destabilizacji usuwanych zanieczyszczeń oraz pewność tworzenia trwałych, stabilnych i trudno rozpuszczalnych kłaczków, podatnych na sedymentację. Analizując skuteczność koagulantów bierze się pod uwagę stopień usuwania zanieczyszczeń oraz możliwość wystąpienia negatywnych skutków procesu koagulacji, takich jak agresywność kwasowęglowa wody. Jednym z warunków skuteczności procesu koagulacji jest stosowanie właściwie dobranego koagulantu oraz właściwie dobranej jego optymalnej dawki – umożliwiającej maksymalne zmniejszenie bezwzględnej wartości potencjału elektrokinetycznego.

Ustalenie optymalnej dawki koagulantów zależą głównie od pH oczyszczanej wody oraz rodzaju usuwanych koloidów, zarówno organicznych jak i nieorganicznych. Wielokrotnie stwierdzano, że obecność zwiększonej, niż wymagana ilość koagulantu nie poprawia skuteczności procesu, a może zmniejszyć jego efektywność. Zmniejszenie efektywności procesu w wyniku przedawkowania koagulantu spowodowane jest powstawaniem w oczyszczanej wodzie stabilnego układu koloidalnego o ładunku elektrycznym odpowiadającym ładunkowi stosowanego koagulantu.

Koagulanty glinowe PAX

Koagulanty typu PAX są powszechnie stosowanymi produktami w technologii produkcji wody. Chlorki poliglinowe z serii PAX znajdują bardzo wiele zastosowań w branży wodno-ściekowej: służą do uzdatniania wody pitnej, oczyszczania wód przemysłowych, oczyszczania ścieków oraz są skuteczne w walce z bakteriami nitkowatymi. Zapewniają one odpowiednie parametry technologiczne przy jednoczesnej prostocie w technice dozowania.

Firma KEMIPOL produkuje kilkanaście odmian chlorku poliglinu ( PAX ) oraz kilka rodzajów koagulantów glinowych na bazie siarczanu glinu.

Koagulanty żelazowe PIX

Grupa środków chemicznych o szerokim spektrum działania. Bazowym składnikiem jest żelazo – zarówno w formie II jak i III wartościowej. Koagulanty żelazowe działają poprzez wprowadzenie do wody związku, który reaguje z zanieczyszczeniami w wodzie, tworząc związki o większej masie cząsteczkowej (flokulanty). Te większe cząstki mogą łatwiej opaść lub zostać usunięte w procesie filtracji. Grupa koagulantów żelazowych charakteryzuje się dużą skutecznością w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych, w tym m.in. związków fosforu, a także bakterii i wirusów.