Флокулянт и коагулянт: что это такое и в чем разница?

Для понимания указанного в заглавии момента следует ответить на вопрос, для чего нужны коагулянты и флокулянты, а также что они делают. Суть обоих процессов состоит в создании объединенных конгломератов из мелких коллоидных частиц, в естественном состоянии не способных выпадать в осадок под действием силы тяготения. В результате компоненты хаотично движутся в толще жидкости, вызывая ее помутнение. Флокулянты и коагулянты применяют для «склеивания» фракций, которые, укрупняясь, образуют хлопья и опускаются на дно резервуара. Разница между флокулянтом и коагулянтом кроется в алгоритме действия и параметрах образуемых частичек. Подробнее об этом речь пойдет ниже.

Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды

С точки зрения химии, коагулянты и флокулянты – неорганические соли, при соприкосновении с водой образующие элементы с зарядом, противоположным тому, который имеют частички присутствующей в жидкости взвеси. Благодаря разности потенциалов, «очиститель» притягивает загрязнения, объединяя их в конгломераты, которые несложно удалить из емкости.

Коагулянтами являются соли слабых оснований, которые, смачиваясь, переходят в нерастворимое состояние. В промышленности применяют составы на основе:

• сульфата, гидроксохлоида и гидросульфата алюминия;
• сульфата и хлорида железа.

Эти соединения качественно работают и не требуют значительных затрат. Наряду с загрязняющими веществами препараты связывают ионы жесткости, тяжелых металлов, органику, что обеспечивает прозрачность воды и удаление примесей. На водоканалах и для очистки бассейнов вводят реагенты на базе гидроксохлорида алюминия, поэтому в пробах может фиксироваться незначительное превышение этого вещества.

Принцип действия коагулянтов

При контакте с жидкой субстанцией соли железа и алюминия растворяются, вступают в реакцию с молекулами жидкости и образуют нерастворимую фракцию. В это же время свободная углекислота связывает ионы водорода. Если рН среды выше 9 единиц, гидроксид двухвалентного железа переходит в более стабильный Fe(OH)3. Для инициирования процесса раствору коагулянта требуется 4-5 минут. Визуально жидкость мутнеет, образуются хлопья и опускаются под собственной тяжестью на дно.

На механизм действия коагулянтов влияют:

• температура (оптимально 30-40° С);
• концентрация реагента (подбирается индивидуально, исходя из характеристик жидкости и времени года);
• рН среды.

Классификация коагулянтов для водоочистки предполагает разделение их на органические (меламин-формальдегидные, эпилхлоргидрин-диметиламиновые, полихлориддиаллидиметиламмонийные) и неорганические (железо-, титано- и алюмосодержащие).

Особенности флокулянтов

Флокулянт, как и его «коллегу», вводят в воду для удаления примесей. По сути, реагент призван усилить реакцию коагуляции. «Конструктивно» он представляет собой органическое полимерное высокомолекулярное соединение, характеризующееся наличием длинной цепочки. Назначение флокулянтов заключается в укреплении образующегося осадка и обеспечение его устойчивости до момента эвакуации путем образования молекулярных сцепок между загрязняющими элементами.

Для промышленной водоподготовки в качестве флокулянтов применяются чаще всего полиакриламид, полидадмах и их разновидности. Это обоснованно достигаемым эффектом и доступной ценой препаратов. Если говорить о простых органических коагулянтах, примером могут служить альгинаты, гуаровые смолы, крахмал, хитозан. Неорганическими представителями группы выступают силикат натрия, полиэтиленоксид, полиакриламид, полимерные четвертичные аммонийные соли, полиамины.

Типы коагулянтов (флокулянтов)

Современные коагулянты представлены четырьмя типами:

• Анионные. В результате реакции диссоциации образуется анионы. Это группа полиакриламидов.
• Катионные. При взаимодействии со средой продуцируют элементы с положительным зарядом. Сегодня они являются приоритетными. Поскольку не требуют предварительного использования коагулянтов базовой группы.
• Неионные. Не дают реакции диссоциации. Примеры коагулянтов – крахмал, декстрин, полиэтиленоксид.
• Амфотерные. Во время реакции диссоциации параллельно образуются катионные и анионные компонентарные группы.

Применение реагентов регламентировано законодательно. Существует перечень названий коагулянтов для сферы водоочистки. В условиях водоканалов допускается использование по ГОСТ коагулянта гидрохлорида алюминия совместно с полиакриламидом, силикатом натрия и рядом других.

Виды коагулянтов для очистки воды в различных отраслях

В отношении стоимости и эффективности оптимальны препараты солей железа и алюминия. Экспериментируя с их сочетаниями, производители разрабатывают марки коагулянтов для очистки вод в промышленности.

Характеристики коагулянтов на органической основе

Это лучшие коагулянты для частных домохозяйств. Однако вследствие больших расходов закупать их в промышленных масштабах может не каждое предприятие. «Органика» характеризуется экономичностью, обеспечивает стабильное хлопьеобразование, не влияет на параметры рН, совместима с хлорсодержащими средствами, позволяет снизить массу растворенных металлов.

В качестве коагулянтов используют соединения нескольких классов. Они разнятся по масштабу укрупнения осадка и скорости протекания реакций. Дополнительное преимущество заключается в безопасности продукции, которая в малых концентрациях не оказывает влияния на организм человека, животных и растительный мир.

Что относится к коагулянтам на синтетической основе

На производстве в качестве коагулянтов используются примитивные формы железа, алюминия и магния, характеризующиеся способностью объединяться с частицами с поляризационным отрицательным зарядом. Применение коагулянтов данной категории экономически обоснованно и безопасно, поскольку состав включает нейтральные для человеческого организма вещества.

Подытоживая, в чем разница между флокулянтом и коагулянтом

Коагулянтами называются препараты, которые при попадании в жидкую среду активируют процесс слипания загрязняющих веществ с последующим образованием осадка. Коагуляция по определению используется для удаления примесей в комплексах водоснабжения, из канализационных и других стоков, а также в технологических циклах для выделения обладающих ценностью продуктов из отходов.

Флокулянты – природные либо синтетические химические вещества, способствующие усилению реакции и стабилизации результатов.