§2. Флокулянты

К ним относятся химические вещества, ускоряющие процесс хлопьеобразования и осаждение образовавшихся хлопьев. Применяемые (на внутреннем рынке) флокулянты подразделяются на:

- природные неорганические вещества и

- синтетические высокомолекулярные полимеры.

Наиболее распространенный неорганический флокулянт – это активированная кремневая кислота (АК). Сырьем для получения (АК) служит жидкое стекло – водный раствор силиката натрия

в соотношении 8-15% Na₂O и 25-30% SiO₂.

Для активации силиката натрия используются минеральные кислоты: HCl; H₂SO₄.

После добавления кислоты в водный раствор силиката натрия и перемешивании смеси, эта смесь выдерживается 1-2 часа для вызревания золя.

Затем согревший золь разбавляется водой до концентрации 0,5 – 0,75% по SiO₂.

Этот раствор в качестве рабочего дозируют в обрабатываемую воду.

§3. Синтетические высокомолекулярные флокулянты (вмф)

ВМФ подразделяют на анионные и катионные. Из анионных флокулянтов наибольшее распространение (на внутреннем рынке) получил полиакриламид (ПАА). Полиакриламидные флокулянты в большинстве производств выпускаются в виде геля с содержанием полимера 7-12%.

По внешнему виду гелеобразный ПАА представляет студенистую массу золотистого цвета. Товарный продукт затаривается в полиэтиленовые мешки весом 40 кг и доставляется на ВОС.

Более удобен для транспортировки и использования гранулированного полиакриламида с содержанием активной части полимера от 82 до 98.

Так как примеси природных вод: взвесь и коллоидные соединения заряжены отрицательно, то для эффективной флокуляции их весьма целесообразно использование катионного флокулянта, типа ВА-2, сырьем для получения которого служит полистирол.

Установлено, что для очистки мутных вод, оптимальные дозы ВА-2 составляют 0,5-4% и зависят от концентрации взвеси веществ.

А при обеспечивании воды оптимальной дозой ВА-2 будет доза 0,2…1 мг/л на 10° цветности.

Флокулянт ВА-2 можно применять вместо коагулянта (т. е. самостоятельно).

Использование ВА-2 вместо сульфата алюминия увеличивает в несколько раз продолжительность фильтроцикла фильтрованного сооружения.

§4. Реагентное хозяйство

1. Определение дозы реагентов.

Для ориентировочных расчетов дозы коагулянта следует определять по СНиП 2.02.04 – 84*, табл. 16 или табл. 2 (с. 7 Метод-х указаний проектирование станций очистки природных вод. 4.1, СПб, 2012) в количестве 25-30 мг/л в зависимости от мутности воды, а при обработке воды с повышенной цветностью доза коагулянта определяется по формуле:

, [мг/л]

Обычно для воды с известной цветностью и мутностью определяют дозу, исходя из мутности и цветности, отдельно и принимают большую из них.

Дозу ПАА следует определять в зависимости от места ввода флокулянта в обрабатываемую воду. При вводе перед сооружениями 1-ой ступени, в зависимости от мутности и цветности воды, доза варьируется в пределах 0,2…1,5 мг/л.

При вводе флокулянта перед фильтрами при:

- 2-хступенчатой очистке 0,05…0,1 мг/л;

- 1-ступенчатой очистке 0,2…0,6 мг/л.

Доза активированной кремниевой кислоты (АК) считая по SiO₂, также зависит от места ввода флокулянта:

- при вводе перед сооружениями I ступени, 2…3 мг/л;

- при вводе перед фильтрами II ступени очистки, 0,2…0,5 мг/л;

- при вводе перед фильтровальными сооружениями одноступенчатой очистки, 1…3 мг/л.

Флокулянты следует вводить в воду через 2…3 мин после ввода коагулянта.

(гидролиз ПАА в течение 24 ч)

При предварительном хлорировании активным хлором следует вводить в воду до введения коагулянта за 1…3 минуты.

При наличии исходной воды фенолов (а это сейчас повсеместно, концентрация увеличилась в 2-40,780 раз, ранее проводили преаммонизацию, путем введения в воду перед хлорированием аммиака или алюминиевых солей (аммиачную воду) в количестве 20-25% от дозы хлора.

При низкой щелочности природной воды для обеспечения успешной коагуляции, воду необходимо подщелачивать. В неё вводят щелочной реагент (известь, либо кальцинированную соду или гидроксид натрия) считают по формуле:

; [мг/л]

СНиП (п. 6.19)

Щ₀ – минимальная щелочность исходной воды мг экв/л

D_к – максимальная зона безводного коагулянта, мг/л;

К_щ – К – Т, зависящий от вида подщелачивающего реагента, равный для извести (по СаО) – 28 мг/л, для соды (по Na₂CO₃) – 53 мг/л; для едкого натра (NaOH) – 30 мг/л;

е_к – эквивалентная масса безводного коагулянта, принимаемая для сульфата алюминия [Al2(SO₄)₃] – 57, для сульфата железа [Fe₂(SO₄)₃] – 67, для хлорида железа [FeCl₃] – 54.

Если D_щ < 0, то подщелачивание не требуется.

Щелочные реагенты следует вводить в воду с вводом коагулянта или до него. В высокоцветные воды – после ввода коагулянта.

Для устранения запахов и привкусов следует применять тонкодисперсный порошок-активированного угля, для которого зависит от величины запаха и привкуса.

Если 3 балла – доза порошка ≤ 20 мг/л;

Если 4 балла – доза 30-40 мг/л;

Если 5 баллов – доза 50-80 мг/л.