Анионные, катионные и неионные флокулянты в процессах флокуляции

В предыдущей статье мы  в целом познакомили Вас с описанием процесса флокуляции. Сегодня мы предлагаем рассмотреть различия в видах флокулянтов по их заряду и различия в механизмах их воздействия на частицы загрязнений.

Флокуляция, флокуляторы и флокулянты

Как известно, процесс флокуляции представляет собой слипание мельчайших частиц загрязнений, находящихся в сточной воде во взвешенном состоянии, с образованием больших пространственных сгустков хлопьевидной формы, называемых флоккулами.

1. Флоккулы достаточно легко отделить от стоков.
2. Для запуска процесса флокуляции применяют химические реагенты, называемые флокулянтами.
3. Оборудование, в котором проистекают данные процессы называют флокуляторами.

Флокулянты - это соединения природного или синтетического происхождения, которые нарушают стабильность коллоидного раствора с частицами загрязнений.

В стабильном равновесном состоянии частицы загрязнений присутствуют в жидкой фазе не сталкиваясь и никак не взаимодействуя между собой.

Добавление флокулянта приводит к нарушению данного равновесия - частицы под действием заряда начинают сталкиваться между собой и притягиваться к молекулам флокулянта, образуя флоккулы.

Дополнительно, молекулы флокулянта образуют между собой физико - химические связи, улучшая процесс образования флоккул.

Достаточно длинные цепочки атомов образуют только два химических элемента, углерод и кремний.

По этой причине в качестве флокулянтов используются, в основном, органические вещества природного или искусственного происхождения. Из неорганических соединений практическое применение нашла только кремниевая кислота.

Описание процесса флокуляции при очистке промышленных сточных вод

Принципы работы флокуляторов и их роль в работе локальных очистных сооружений птицефабрик и промышленных предприятий

Коагулянты и флокулянты для очистки воды

Флокулянты и коагулянты

Главной отличительной чертой флокулянтов от коагулянтов является именно длина молекулы.

Полимерные флокулянты или полимеры, состоят из цепочек атомов углерода зигзагообразной формы и делятся на группы по их заряду. Разновидность этих групп определяет принадлежность полимера к двум основным группам –

• нейтральные (неионные)
• и имеющие заряд.

Вторая группа подразделяется , в свою очередь, на

• катионные,
• анионные
• и катионно-анионные,

то есть имеющих отрицательный, положительный и отрицательно-положительный заряды осаждающих полимеров.

Происхождение флокулянтов, их разновидности и области применения

Флокулянты, их классификация и специфика воздействия

Применение флокулянтов для очистки сточных вод с разным составом и свойствами

Некоторые товары из каталога:

Флокулянт анионный (полиакриламид) (Superfloc A-130, суперфлок)	Флокулянт неионный (полиакриламид) (Superfloc N-100, суперфлок)	Флокулянт катионный (полиакриламид) (Superfloc C-446, суперфлок)

Неионные флокулянты

Принцип действия неионных флокулянтов, относящихся к нейтральному классу, состоит в образовании связей между молекулами полимера и поверхностью взвешенных частиц загрязнений.

Суть процесса состоит в том, что между атомами водорода молекулы полимера и атомами кислорода, азота или какими-либо другими, находящимися на взвешенных частицах загрязнений, образуются водородные связи.

Они являются более слабыми, чем обычная химическая ковалентная связь, но за счет их количества достаточно прочно удерживают молекулы полимера с взвешенными частицами загрязнений.

Модель этого взаимодействия можно представить себе в виде бусин, приклеенных к тонкой леске, где роль лески исполняет длинная молекула полимера, а роль бусин – частицы загрязнений взвешенного коллоидного раствора.

Клей в данном случае – это водородные связи между частицами и молекулами полимера, а также между молекулами флокулянта.

К таким флокулянтам относятся поливиниловый спирт и полиоксиэтилен, хорошо растворяющиеся в воде, а также полиакриламид.   

Анионные флокулянты

Флокулянты анионного типа за счет имеющегося у них заряда усиливают действие водородных связей. Это происходит за счет дополнительного взаимодействия анионов флокулянта, имеющих отрицательный заряд, с катионами, находящимися на поверхности частиц загрязнений, имеющих положительный заряд с образованием дополнительной химической связи.

В нашем примере представьте себе добавления скоб, дополнительно скрепляющих бусинки и леску.

В эту группу флокулянтов входят полиакрилат и полиметаакрилат натрия, и другие органические соединения, состоящие из простых катионов натрия, калия, или аммония и полимерных кислотных остатков.

Так же к ним относится и гидролизованный полиакриламид, изначально относящийся к нейтральному типу.

При щелочном гидролизе, то есть частичном распаде он превращается в акрилат натрия, приобретая все качества анионного флокулянта.

Катионные флокулянты

Катионные флокулянты также образуют дополнительные химические связи, но теперь уже между положительно заряженными катионами полимера и отрицательными анионами на поверхности частиц загрязнений.

Помимо образования дополнительных связей, положительно заряженные катионы нейтрализуют отрицательный заряд взвешенных частиц, отталкивающий их друг от друга, что еще больше активизирует процесс их объединения с образованием флоккул.

То есть, в нашей модели с бусинками надо представить, что дополнительно к скобкам, сами бусинки при столкновении прилипают друг к другу.

 Представителями такого класса флокулянтов являются многие эфиры, а так же органические соединения, имеющие в составе простые анионы хлора или кислотные остатки серной и уксусной кислот в сочетании с полимерными катионами, такими, как полиакриламид.

Катионно-анионные флокулянты

Катионно-анионные флокулянты являются амфотерными, то есть проявляют катионные, анионные или нейтральные свойства в зависимости от рН среды.

1. В кислотной они ведут себя как катионные, в щелочной - как анионные.
2. Нейтральными, соответственно, они становятся в равновесной среде.

Яркими их представителями являются белковые соединения.

Подбор флокулянтов

Успешное применение и подбор того, или иного флокулянта зависит от сочетания многих факторов.

В этот перечень входят:

• свойства взвешенных частиц коллоидного раствора,
• их заряд,
• значение рН сточной воды,
• степень и значение поверхностного заряда,
• и прочие факторы.

В ближайшее время мы познакомим Вас с молекулярным весом флокулянтов и попытаемся разобраться, на что влияет молекулярный вес флокулянтов в процессе флокуляции.

Влияние молекулярного веса флокулянта на его эффективную работу

Особенности подбора коагулянтов и флокулянтов

JAR-test, или «джар-тест» и особенности его проведения

На нашем сайте представлена широкая линейка флокулянтов анионных, флокулянтов катионных и флокулянтов неионных в виде порошка или эмульсии.  Подробнее можно узнать по телефону +7 (495) 268-0-242или по эл. почте info@nomitech.ru. Будем рады вашим сообщениям и комментариям!