Механизм флокуляции и факторы влияющие на флокуляцию

Этот процесс происходит в смесителях и камерах хлопьеобразования, в качестве которых иногда используют трубопроводы, по которым вода с реагентами поступает на сооружения по очистке воды или аппараты для обезвоживания осадка. В контактных фильтрах, осветлителях со взвешенным осадком и аэротенках образование хлопьев происходит в самих сооружениях. '
Для выделения из воды хлопьев, полученных при применении реагентов или грубодисперсных частиц, при безреагентной очистке используют следующие технологические процессы: осаждение, осветление во взвешенном слое, флотацию, фильтрование через зернистую загрузку. Для обезвоживания осадков применяют вакуум-фильтрование, фильтр-прессование и центрифугирование.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При растворении в сточных водах флокулянты могут находиться в неионизированном и ионизированном состоянии. Последние носят название растворимых полиэлектролитов. В зависимости от состава полярных групп флокулянты бывают:
- неионогенные — полимеры, содержащие неионогенные группы: —ОН, >СО (крахмал, оксиэтилцеллюлоза, поливиниловый спирт, полиакрилонитрил и др.);
- анионные — полимеры, содержащие анионные группы: — СООН, — S03Н, —0S03Н (активная кремниевая кислота, полиакрилат натрия, альгинат натрия, лигносульфонаты и др.);
- катионные — полимеры, содержащие катионные группы: —NН2, =NН (полиэтиленимин, сополимеры винилпиридина, ВА-2, ВА-102, ВА-212 и др.);
- амфотерные — полимеры, содержащие одновременно анионные и катионные группы: полиакриламид, белки и др [3].
При диссоциации полиэлектролитов образуется сложный высокомолекулярный поливалентный ион и простой маловалентный ион. Флокулянты анионного типа дают сложный полимерный органический или неорганический анион, а флокулянты катионного типа – сложный полимерный органический катион. Флокулянты амфотерного типа в зависимости от рН среды диссоциируют по кислотному или основному механизмам.
Процесс флокуляции наблюдается в различных системах с различной степенью дисперсности, начиная от коллоидных растворов с размером частиц около 0,1 мкм и заканчивая грубыми суспензиями (до 100 мкм), в широком интервале концентрации твердой фазы. Эффективность выделения твердых частиц из растворов можно значительно улучшить применением синтетических полимерных флокулянтов.
Их флокулирующее действие зависит от следующих факторов:
1) природа флокулянта – флокулянтами дисперсий могут служить полимеры с достаточно высокой молекулярной массой, хорошо адсорбируемые частицами и при этом, растворяющиеся в дисперсной среде. Линейные или со слегка изогнутой цепью полимеры являются наилучшими флокулянтами, чем клубкообразные макромолекулы;
2) доза флокулянта – процессы стабилизации и флокуляции дисперсий полимерами взаимосвязаны. Обычно по мере повышения содержания полимера в системе ее устойчивость сначала снижается (флокуляция), а затем возрастает (стабилизация);
3) молекулярная масса флокулянта – флоккулирующая способность неионных полимеров, как правило возрастает с увеличением степени полимеризации. В то же время для полимеров, заряженных противоположно частицами, молекулярная масса играет меньшую роль, эффективность этих веществ зависит от величины заряда;
4) влияние концентраций дисперсной фазы в разбавленных дисперсиях между концентрацией твердой фазы и количеством полимера, вызывающим максимальную флокуляцию, существует прямо-пропорциональная зависимость;
5) влияние условий внесения полимера – улучшается флокуляция при его добавлении в две стадии и практически равными порциями – это связано с тем, что флоккулы, образовавшиеся после первоначального прибавления полимера, флоккулируются макромолекулами, внесенными со второй добавкой, образовавшиеся при этом вторичные флоккулы превосходят по своим размерам первичные и оседают с большей скоростью.


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ

Адрышев А. К. Извлечение ионов металлов из загрязненных подземных вод цеолитами/ А. К. Адрышев, Н. А. Струнникова, М. К. Карибаева //Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. - 2008. - №2. - С. 102-108
Адрышев А. К. Использование природных сорбентов для улучшения свойств осадков хозяйственно-бытовых стоков, применяемых в качестве удобрений и рекультивантов / А. К. Адрышев, Н. А. Струнникова, О. А. Петрова // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. - 2005. - №3. - С. 80-84 :
Адрышев А. К. Очистка сточных вод и оборотное водоснабжение обогатительных фабрик цветной металлургии / А. К. Адрышев, Ж. К. Узденбаева // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. - 2006. - №1. - С. 74-77
Акименко Н. Ю. Анализ применения различных реагентов в очистке сточных вод с высоким содержанием взвешенных веществ / Н. Ю. Акименко // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. - 2005. - №4. - С. 70-74
Алексеев В. С. Восстановление качества подземных вод на загрязненных территориях (По материалам 11-й Дрезденской конференции по исследованиям подземных вод 18-20 июня 2007г.) : материал технической информации / В. С. Алексеев // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №3 : Ч.1. - С. 25-28.
Батоева А. А. Локальная очистка сточных вод меховых производств : материал технической информации / А. А. Батоева, М. Р. Сизых, М. С. Хандархаева, Д. Г. Асеев // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №6. - С. 54-56
Буцева Л. Н. Использование реактива Фентона для очистки сточных вод от промывки кислых гудронов / Л. Н. Буцева, И. А. Нечаев, А. М. Поляков // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 42-43
Видищева Г. Г. Разработка технологической схемы очистки нефтесодержащих сточных вод с применением коалесцирующих фильтров // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. - 2005. - №4. - С. 75-80
Вайцер Ю.И., Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки воды. - М.: Стройиздат, 1984 - 191 с.
Галкин Ю. А. Концепция очистки сточных вод дождевой канализации Екатеринбурга : материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №5. - С. 57-60
Гандурина Л. В. Влияние химического состава природных вод на коагулирующую способность полигексаметиленгуанидин гидрохлорида // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 4-7
Гетманцев С.В., Нечаев И.А., Гандурина Л.В. Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами – М.: 2008 - 272 с.
Гомеля Н. Д. Влияние флокулянтов на процессы реагентного умягчения воды для замкнутых систем водоснабжения / Н. Д. Гомеля, Т. Б. Шилович, Т. А. Шаблий // Экология и промышленность. - 2008. - № 4. - С. 54-61
Грибкова О. А. Проблема утилизации осадков хозяйственно-бытовых сточных вод, загрязненных тяжелыми металлами // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. - 2005. - №1. - С. 95-100
Грязев В. Ю. Экологические технологии: методы оптимизации очистки сточной воды от биогенных элементов на канализационных очистных сооружениях: материал технической информации / В.Ю. Грязев, Л.Ф. Комарова // Инженерная экология. - 2004. - №1. - С. 37-43
Дашибалова Л. Т. Применение природных цеолитов Мухорталинского месторождения для доочистки сточных вод. // Водоснабжение и санитарная техника. - М., 2003. - №5(часть1). - С. 33-37
Дрябина С.С., Малышева Ж. Н., Навроцкий А. В. и др. // Журн. прикл. химии. 2005. Т.78 . №7. С. 1169.
Дятлова Т. В. Очистка сточных вод молокозаводов : материал технической информации / Т. В. Дятлова, С. Г. Певнев, Т. Г. Федоровская // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №2. - С. 13-15.
Журавлев С. П. Особенности коагуляции маломутных цветных вод с низким солесодержанием / С. П. Журавлев, Э. Г. Амосова, А. С. Прохоренко // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 8-14
Завадский К. Ф. Опыт фильтрации алюминатных растворов через слой трехкальциевого гидроалюмината : глиноземное производство / К. Ф. Завадский, Е. А. Николаева, А. В. Киселев // Цветные металлы. - 2006. - №5 . - С. 22-26
Ивкин П. А. Эффективность совместного применения коагулянтов и высокомолекулярных флокулянтов для очистки высокоцветных вод / П. А. Ивкин, Н. С. Латышев // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 15-19
Каримова А. М. Технология глубокой очистки сточных вод кожевенных предприятий / А. М. Каримова, Е. Б. Гройсман, Н. К. Цыкина // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 46-48
Кинетика и механизм флокуляции суспензий бентонита и каолина полиэлектролитами и прочность образующихся флокул. // Ш. Барань, Р. Месарош, И. Козакова, И. Шкварла, Коллоидный журнал том 71, № 3, Май-Июнь 2009, С. 291-298
Кравченко, М. М. Бентониты и цеолитовые туфы - эффективные сорбенты для очистки промышленных сточных вод полиметаллических обогатительных фабрик / М. М. Кравченко, А. К. Адрышев, Ж. К. Узденбаева // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. - 2008. - №4. - С. 102-107
Кузнецов А. Е., Градова Н. Б. Научные основы экобиотехнологии. Учебное пособие для студентов. – М., 2006 – 504 с.
Лебухов В. И. Флокуляционная очистка промывных вод золотоносных россыпных месторождений : материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №7. - С. 53-59
Лысов, В. А. Алюмосиликатный флокулянт в процессах водоподготовки и водоочистки. // Водоснабжение и санитарная техника. - М., 2002.-№11. - С. 5-6
Мазлова, Е. А. Использование бентонита для исследования коагуляции и флокуляции: материал технической информации / Е.А. Мазлова, С.В. Мещеряков // Водоснабжение и санитарная техника. - 2002.-№3. - С. 14-16
Низкотемпературная сушка и возможности дальнейшего использования осадка сточных вод : материал технической информации / М. Томалла, И. Нойберт, И. М. Панова и др // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №3. Ч.2. - С. 28-33.
Опыт использования гальванокоагуляции в технологии очистки сточных вод / А. Н. Белевцев [и др.] // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 31-36
Очистка нефтесодержащих сточных вод биомембранными методами : материал технической информации / В. Н. Швецов, К. М. Морозова, М. Ю. Семенов и др // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №3 : Ч.1. - С. 39-42
Петров Е.Г., Киричевский Д.С. Сорбционная технология очистки производственных и поверхностно-ливневых стоков / ВСТ. 2005. №6.
Петрова, О. А. Имитационное моделирование системы утилизации осадков городских сточных вод / О. А. Петрова, А. К. Адрышев, Н. А. Струнникова // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. - 2006. - №3. - С. 75-84
Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. – Л.: Химия, 1977. – 464 c. Глава 5. Очистка сточных вод от мелкодисперсных и коллоидных примесей. Раздел: Флокуляция и ее применение в процессах очистки сточных вод.(117-119 с.)
Разработки НИИ ВОДГЕО в области автоматизации систем подачи и распределения воды и водоотведения/ Б. С. Лезнов [и др.] // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 25-30
Сахно, А. П. Обработка осадков высококонценрированных сточных вод // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 61-67
Сухамера С.А. ЭМ технология - биотехнология 21 века –М., 2006 – 78 с.
Теоретические и технологические аспекты применения биомембранных технологий глубокой очистки сточных вод : материал технической информации / В. Н. Швецов [и др.] // Водоснабжение и санитарная техника. - 2007. - №1. - С. 11-13.
Технический справочник по обработке воды. В 2 томах. Том 1. Пер. с фр. СПб.: Новый журнал, 2007.
Филиппов, Л. О. Реагентные режимы селективной флотации и флокуляции с малополярными неионогенными добавками : материал технической информации / Л.О. Филиппов, В.Д. Самыгин, В.А. Игнаткина // Цветные металлы. - 2002. - №1. - С. 25-32.
Флокуляция глинистых шламов в солевых растворах: материал технической информации / П.Д. Воробьев, Н.П. Крутько, Д.Н. Воробьев и др. // Обогащение руд. - 2004. - №5. - С. 16-19
Швецов, В. Н. Развитие технологии очистки сточных вод и обработки осадков: материал технической информации / В.Н. Швецов, В.Г. Пономарев // Водоснабжение и санитарная техника. - 2004. - №2. - С. 25-29.
Швецов, В. Н. Развитие биологических методов очистки производственных сточных вод: материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. - 2004. - №2. - С. 30-33.
Шидловская, И. П. Определение оптимальных условий осаждения гидроксидов металлов-примесей при очистке сточных вод / И.П. Шидловская, Г.И. Мальцев, С.С. Набойченко // Известия вузов. Цветная металлургия. - 2005. - №6. - С. 14-16
Ягов, Г. В. Контроль содержания соединений азота при очистке сточных вод : материал технической информации / Г. В. Ягов // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №7. - С. 45-49.
Экология. Под ред. проф.В.В.Денисова. Ростов-н/Д.: ИКЦ «МарТ», 2006. – 768 с.

Вайцер Ю.И., Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки воды. - М.: Стройиздат, 1984 - 191 с.
Дашибалова Л. Т. Применение природных цеолитов Мухорталинского месторождения для доочистки сточных вод. // Водоснабжение и санитарная техника. - М., 2003. - №5(часть1). - С. 33-37
Журавлев, Э. Г. Амосова, А. С. Прохоренко // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 8-14
Каримова А. М. Технология глубокой очистки сточных вод кожевенных предприятий / А. М. Каримова, Е. Б. Гройсман, Н. К. Цыкина // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 46-48
Гетманцев С.В., Нечаев И.А., Гандурина Л.В. Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами – М.: 2008 - 272 с.
Лебухов В. И. Флокуляционная очистка промывных вод золотоносных россыпных месторождений : материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №7. - С. 53-59
Швецов, В. Н. Развитие технологии очистки сточных вод и обработки осадков: материал технической информации / В.Н. Швецов, В.Г. Пономарев // Водоснабжение и санитарная техника. - 2004. - №2. - С. 25-29
Очистка нефтесодержащих сточных вод биомембранными методами : материал технической информации / В. Н. Швецов, К. М. Морозова, М. Ю. Семенов и др // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №3 : Ч.1. - С. 39-42

Акименко Н. Ю. Анализ применения различных реагентов в очистке сточных вод с высоким содержанием взвешенных веществ / Н. Ю. Акименко // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. - 2005. - №4. - С. 70-74
Гомеля Н. Д. Влияние флокулянтов на процессы реагентного умягчения воды для замкнутых систем водоснабжения / Н. Д. Гомеля, Т. Б. Шилович, Т. А. Шаблий // Экология и промышленность. - 2008. - № 4. - С. 54-61
Сахно, А. П. Обработка осадков высококонценрированных сточных вод // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 61-67
Дятлова Т. В. Очистка сточных вод молокозаводов : материал технической информации / Т. В. Дятлова, С. Г. Певнев, Т. Г. Федоровская // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №2. - С. 13-15.

Кузнецов А. Е., Градова Н. Б. Научные основы экобиотехнологии. Учебное пособие для студентов. – М., 2006 – 504 с
Гандурина Л. В. Влияние химического состава природных вод на коагулирующую способность полигексаметиленгуанидин гидрохлорида // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 4-7
Грязев В. Ю. Экологические технологии: методы оптимизации очистки сточной воды от биогенных элементов на канализационных очистных сооружениях: материал технической информации / В.Ю. Грязев, Л.Ф. Комарова // Инженерная экология. - 2004. - №1. - С. 37-43
Журавлев, Э. Г. Амосова, А. С. Прохоренко // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 8-14
Лебухов В. И. Флокуляционная очистка промывных вод золотоносных россыпных месторождений : материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №7. - С. 53-59
Гетманцев С.В., Нечаев И.А., Гандурина Л.В. Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами – М.: 2008 - 272 с.

Галкин Ю. А. Концепция очистки сточных вод дождевой канализации Екатеринбурга : материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №5. - С. 57-60

Лебухов В. И. Флокуляционная очистка промывных вод золотоносных россыпных месторождений : материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008. - №7. - С. 53-59

Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. – Л.: Химия, 1977. – 464 c. Глава 5. Очистка сточных вод от мелкодисперсных и коллоидных примесей. Раздел: Флокуляция и ее применение в процессах очистки сточных вод.(117-119 с.)

Ивкин П. А. Эффективность совместного применения коагулянтов и высокомолекулярных флокулянтов для очистки высокоцветных вод / П. А. Ивкин, Н. С. Латышев // Очистка природных и сточных вод:сб. науч. тр. - 2009. - С. 15-19












2