Теоретические основы механизма флокуляции и его особенности

Механизм флокуляции основан на способности некоторых высокомолекулярных соединений в основном органического происхождения, а так же веществ, обладающих поверхностно-активными свойствами, провоцировать создание пространственных агрегатов у гидрофобных коллоидных частиц. Это происходит за счет того, что помимо непосредственного контакта между частицами, а иногда и совсем без него, их объединение происходит путем взаимодействия с разными участками макромолекул органических веществ. Процесс разделения фаз, проходящий с использованием такого механизма, называется флокуляцией, а вещества, являющиеся непосредственными его инициаторами – флокулянтами. В свое время, применение коагулирующих реагентов для очищения сточной воды уже было заметным прорывом вперед. Но в условиях очищения стоков постоянно меняющегося состава, процесс их коагуляции становится практически нерегулируемым, так как при изменении свойств водной среды даже правильно подобранная доза коагулирующего реагента не может обеспечить постоянные параметры технологического процесса. Кроме того, коагулянты имеют низкую скорость гидролиза и образования хлопьев при пониженных значениях температуры среды, а так же обладают малой прочностью, способствующей их деструкции и выносу вместе с очищенной водой. Если же совместно с коагулирующим реагентом (или вместо него) используются флокулянты, то это дает возможность стабилизации процесса очищения сточной воды от примесей и позволяет его регулировать.

Механизм действия флокулянтов основывается на большом количестве функциональных групп, распределенных по всей длине макромолекулы, что позволяет ей одновременно взаимодействовать сразу с несколькими частицами коллоидного раствора, связывая их в одно целое своеобразными молекулярными мостиками. При этом, помимо закрепления с помощью функциональных групп на одних частицах, происходит так же и адсорбция сегментов макромолекул на не занятой поверхности других элементов коллоидной системы. Для обеспечения оптимальных условий процесса адсорбции макромолекул, необходимо ввести в водную среду такую дозу флокулянта, которая бы давала возможность покрытия свободных поверхностных участков коллоидных частиц. Следует учитывать так же и то, что адсорбционная перенасыщенность поверхности коллоидов сегментами макромолекул приводит к закреплению участков макромолекулы на одной частице, в виде петель. За счет этого количество мостиков, «перекидываемых» на соседние частицы будет уменьшаться, что приведет к ослаблению связей между ними.

Причина в том, что оптимальная доза добавляемого флокулянта линейно зависит от незанятой площади поверхности коллоидных частиц. Что же касается заряда макромолекул, то адсорбция катионных флокулянтов проходит преимущественно на поверхности частиц, имеющих отрицательный заряд, а анионных – на поверхности положительно заряженных частиц. Не имеющие заряда неионогенные флокулянты прикрепляются к поверхности незаряженных частиц, путем адсорбции гидрофобных участков своих макромолекул. Существенным отличием механизма флокуляции, осуществляемой с помощью полимерных флокулянтов, является независимость от гидрофобности коллоидных частиц и необходимости снижения дзета-потенциала, как при коагуляции. Поэтому флокулянты могут нарушать стабилизацию коллоидных систем и в концентрированных растворах электролитов, в которых дзета-потенциал практически равен нулю.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.