5(2) 2

Środki wspomagające koagulację

Środki wspomagające proces koagulacji stosuje się w celu przyspieszenia powstawania kłaczków i ich sedymentacji, zwiększenia powierzchni sorpcyjnej kłaczków, zmniejszenia wpływu niskich temperatur i rozszerzenia optymalnego dla koagulacji zakresu pil oraz zmniejszenia dawki koagulantu.

Do środków tych należą

-    utleniacze (chlor, ozon, Kmn0.j) - niszczenie warstw organicznych koloidów ochronnych,

-    wapno - korekta pH, przyspieszenie hydrolizy koagulanta,

-    tzw. obciążniki (gliny, bentonity, żużle pyliste, popioły lotne itp. oraz osad pokoagulacyjny) -przyspieszenie kłaczkowania i sedymentacji,

-    pylisty węgiel aktywny - zwiększenie sorpcji zanieczyszczeń, przyspieszenie kłaczkowania,

-    flokulanty mineralne (najczęściej krzemionka aktywowana) i organiczne.

Flokulanty są to związki wielkocząstkowe, głównie polielektrolity liniowe, mające w każdej cząsteczce setki, a nawet tysiące grup dysocjujących. Mechanizm ich działania polega prawdopodobnie na przyciąganiu mikrocząsteczek zanieczyszczeń do zdysocjowanych grup polimerów, w wyniku czego następuje łączenie cząstek łańcuchami polimeru. Przy odpowiedniej dawce flokulanta oraz odpowiedniej szybkości mieszania powstają duże - łatwo sedymcntujące kłaczki.

Istnieją flokulanty typu kationowego, anionowego i niejonowe.

Flokulant anionowy będzie reagował z zawiesiną, w której cząsteczki zawieszone są elektrododatnie (potencjał Dzeta dodatni) jak np.: sole, wodorotlenki metali.

Flokulant kationowy będzie reagował z zawiesiną o cząsteczkach elektroujemnych (potencjał Dzeta ujemny) jak np.: krzemiany, związki organiczne.

Flokulanty stosowane są łącznie z koagulantem podstawowym, z wyjątkiem Pokulantów typu kationowego, które mogą być stosowane również samodzielnie zastępując koagulanty mineralne. Stąd też w literaturze często zalicza się flokulanty do grup koagulantów i proces flokulacji utożsamia się z procesem koagulacji. Bardziej słuszne wydaje się jednak, ze względu na różnicę mechanizmów, proces, w którym stosowane są koagulanty - nazywać koagulacją a proces w którym stosowane są flokulanty - llokulacją.

Flokulanty można podzielić na:

Flokulanty mineralne - będące związkami silnie koagulującymi, których działanie polega na adsorpcji lub neutralizacji ładunków ciał będących w zawiesinie. Najczęściej stosowanymi są: -krzemionka aktywowana, - niektóre aktywowane gliny (bentonity),

Flokulanty organiczne - będące polimerami rozpuszczalnymi w wodzie mogącymi posiadać ładunek dodatni, ujemny lub zerowy. W tym ostatnim przypadku ich działanie polega na adsorpcji. Najbardziej znanymi flokulantami organicznymi są:

Pochodne amylowe - np. skrobia kartoflana i kukurydziana.

Algianty - otrzymy wane z alg morskich i mają charakter anionowy.

Flokulanty syntetyczne - są to poliakryloamidy będące pochodnymi akryloamidu, mające charakter niejonowy. Grupa funkcyjna amidowa jest silnie polarna i pozwala na „mostkowanie” (silne fizyczne wiązania) z cząsteczkami koloidalnymi poprzez wiązania Van der Waalsa.

Dotychczas otrzymano całą serię pochodnych przez kopolimeryzację z tą strukturą:

-    ze związkami o char akterze kwasowym - kopolimery anionowe,

-    ze związkami typu aminy - kopolimery kationowe.

Ciężary cząstkowe polimerów są jednymi z najwyższych otrzymywanych w przemyśle chemicznym i wynoszą od 10 do 20 min g/dm³.