ФЛОКУЛЯНТЫ

Флокулянты - это вещества (большей частью высокомолекулярные полиэлектролиты), используемые самостоятельно или в сочетании с коагулянтами для формирования крупных, быстро оседающих хлопьев коагулированных взвешенных веществ. Применяемые в практике водоочистки флокулянты — природные и синтетические водорастворимые органические соединения — анионные, катионные, амфотерные и неионогенные.
Анионные (анионо-активные) флокулянты обеспечивают высокий технологический эффект лишь в сочетании с коагулянтами. В частности, применение полиакриламида в дозах 0,1—2 мг/л совместно с Al₂(SO₄)₃ позволяет увеличить пропускную способность отстойных и фильтровальных сооружений, снизить остаточную мутность воды, уменьшить потребность в коагулянте, улучшить технологические свойства осадков очистных сооружений.
С увеличением концентрации взвеенных веществ в обрабатываемой воде и молекулярной массы флокулянтов эффективность флокуляции возрастает. Катионные (катионо-активные) флокулянты применяют в дозах 1—5 мг/л самостоятельно или совместно с минеральными коагулянтами и анионными флокулянтами. Технологические свойства и эффективность действия амфотерных флокулянтов, имеющих в своем составе кислотные и основные группы, во многом определяются значением рН. Неионогенные флокулянты дают меньший эффект, чем ионогенные, особенно при обработке маломутных цветных вод. Флокулянты используют с 30-х годов нашего столетия. Применение флокулянтов позволяет ускорить образование и отделение в осадок хлопьев коагулированных взвешенных веществ, сократить потребность в коагулянтах и увеличить степень очистки воды. Из природных флокулянтов применяют высшие полисахариды — крахмал, целлюлозу и их производные. В зависимости от соотношения количеств амилозы и амилопектина молекулярная масса полисахаридов колеблется в пределах от нескольких тысяч до нескольких миллионов. В качестве синтетических флокулянтов используют полиэтилен и его производные, полиамиды, полиамины, полиакрилы. В нашей стране из неорганических флокулянтов практическое применение получили активная кремнекислота (АК), из органических — полиакриламиды, полиэтиленоксид этиленимин (ПЭИ), миноэтилметакрилат ШДМАЭМА), четвертичные аммониевые соли на основе полистирола и поливинилтолуола (ВА, ВПК). В зарубежных странах подавляющее большинство флокулянтов выпускают под условными названиями и их химический состав неизвестен. Органические флокулянты выпускают в виде порошков и 8—10%-ных гелей, а активную кремнекислоту получают непосредственно на месте путем частичной и полной нейтрализации щелочности силиката натрия (жидкого стекла) кислотными реагентами (серная кислота, серно-кислый аммоний, сульфат алюминия, хлор, сернистый газ и др.); частично полимеризованный продукт разбавляют водой и дозируют в виде 0,5—1%-го раствора. Для флокулянтов характерна цепочечная линейная или разветвленная структура макромолекул, при этом макромолекулы обладают достаточно высокой гибкостью и в зависимости от состава природной воды могут находиться в ней в виде клубков или вытянутых цепочек. В основе флокулирующего действия флокулянтов лежат следующие процессы: нейтрализация заряда; химическое взаимодействие с веществами, входящими в состав очищаемой воды и коагулянтов; формирование полимерных мостиков между отдельными частицами твердой фазы.