Сульфат алюминия: применение

Большая часть поверхностных и треть подземных вод, использующихся предприятиями, требуют очистки от примесей перед подачей в производственный цикл. Отработанная вода перед сбросом также нуждается в обработке. Это многоуровневый процесс. На первом этапе удаляют грубодисперсные примеси. Для этого разработан метод коагуляции, позволяющий связывать лишние частицы путем введения в воду определенных реагентов. Сульфат алюминия – один из них.

Состав сульфата алюминия

Вещество с формулой Al₂(SO₄)₃ – распространенный коагулянт на территории России. Сульфат алюминия выглядит как кристаллы – прозрачные или белого цвета с едва видимым сероватым, розоватым или голубоватым оттенком. Реагент хорошо растворяется в воде в температурном диапазоне 30-40° С и показывает прекрасные результаты при первичной водоочистке.

Область применения сульфата алюминия

Вещество активно потребляют кожевенная, бумажная, текстильная и пищевая промышленность, включая его в производственный цикл. Однако, большая доля приходится на промышленные комплексы, глобальные системы водообеспечения, ТЭЦ и ГЭС, где сульфат алюминия используют для водоподготовки и очистки отработанных вод.

Отвечая на вопрос, вреден ли для здоровья сульфат алюминия, однозначно можно сказать – нет. Препарат не представляет опасности для человека и природы – не ядовит, не образует токсичных соединений. Это одна из причин того, что реагент часто используют в промышленных и бытовых водоочистительных комплексах.

Сульфат алюминия: применение на водоканалах

Водоканалы России – основные потребители крупных объемов сульфата алюминия. Препарат задействуют в качестве коагулирующего компонента для удаления из воды легковесных взвесей механического характера и солей жесткости. Также средство эффективно в отношении ряда бактерий.

Для чего нужен сульфат алюминия на ТЭЦ и ГЭС

После ужесточения норм в отношении очистки сточных вод химические свойства сульфата алюминия сделали его незаменимым там, где нужно очистить воду от солей металлов. В результате обработки увеличиваются скорость прохождения потока через фильтрующий комплекс, а сами фильтры служат дольше.

В условиях ТЭЦ использование коагулянта снижает образование накипи на внутренних элементах нагревательных установок, поэтому снижается количество отключений оборудования с целью профилактической чистки.

Турбины ГЭС также нуждаются в воде с нормированными показателями жесткости. Чем она меньше, тем дольше срок службы агрегатов и ниже вероятность их преждевременного выхода из строя.

Где еще используется сульфат алюминия

На предприятиях химической, металлургической, косметической, фармакологической и прочих отраслей, а также в животноводстве остро стоит проблема нейтрализации стоков и отработанных жидкостей перед сбросом в открытые водоемы. Использование сульфата алюминия для первичной водоочистки дает возможность недорого и эффективно удалять мелкофракционные взвеси, облегчая последующую работу фильтровальных комплексов. В зависимости от потребностей того или иного производства обработанную воду можно либо безопасно «утилизировать», либо повторно включать в один из этапов технологического цикла.

Как работает сульфат алюминия

Как правило, коллоидные частицы отрицательно заряжены. Диаметр элементов варьируется в пределах 10‾⁴ -19‾⁶ мм. За счет «налипания» ионов с положительным зарядом компоненты-загрязнители имеют двойную электрическую «оболочку», что приводит к их взаимному отталкиванию. Соответственно, из-за малой удельной массы частички не оседают, загрязняя толщу воды.

Сульфат алюминия активирует процесс сжимания двойной оболочки, нейтрализуя электростатический заряд. В результате частицы концентрируются вокруг коагулянта, образуя крупные и достаточно «тяжелые» для оседания фракции.

При этом есть у сульфата алюминия физические свойства, требующие определенных знаний от оператора коагулирующей установки. Так, сразу после внесения потребуется интенсивное перемешивание раствора на протяжении нескольких минут. В это время образуется дисперсия. И от ее однородности зависит сила притяжения между частицами.

Гипотетическая опасность сульфата алюминия может состоять в остаточном содержании коагулянта в очищенной жидкости. Однако в составе жесткой воды присутствуют гидроксид натрия и карбонат кальция, которые связывают алюминий и вместе образуют осадок в виде студенистой массы. Соответственно, данное свойство можно не учитывать.

Если после анализа исходной воды выясняется, что она мягкая, совместно с коагулянтом используют гидрокарбонат кальция либо известковую воду.

Когда сульфат алюминия приносит максимальный эффект

Для понимания, где сульфат алюминия применяется с наибольшей эффективностью, следует исходить из его свойств. Реагент проявляет активность в воде с уровнем рН 4.4-6. Однако на практике пороговое значение рН – 8, хотя при значении этого показателя 7-8 активность будет наименьшей. В ряде случаев, чтобы привести рН к рабочим значениям в воду перед внедрением коагулирующего вещества вносят серную кислоту.

Алюминия сульфат: норма расхода

Расход реагента высчитывают на основании полученных в лаборатории данных о составе воды. Визуально превышение нормы введения коагулянта можно определить по внешнему виду и размеру хлопьев. В норме это флоккулы, по размеру не превышающие булавочную головку. Осадок в виде перистых хлопьев говорит о неверных расчетах. Также нужно учесть:

• слишком интенсивно перемешивать воду с коагулянтом не стоит, поскольку это чревато разлипанием фракций;
• жидкость, обработанную коагулянтом, подают к фильтрующему комплексу после выпадения осадка;
• сульфат алюминия провоцирует осаждение кальция и натрия гидрокарбонатов.

Достоинство сульфата алюминия – упаковка. Препарат хранится в виде кристаллов, не требует специфических условий, не слеживается. Это позволяет закупать значительные объемы по фиксированной цене. Для приготовления и внесения раствора используются автоматические или ручные дозаторы.