Flotacija rastvorenog vazduha (DAF) je široko korišćen proces prečišćavanja otpadnih voda koji odvaja suspendovane čvrste materije, ulja i druge zagađivače iz vode korišćenjem finih vazdušnih mjehurića. Koagulansi igraju ključnu ulogu u DAF procesu jer pomažu da se male čestice agregiraju u veće grudve, koje onda mogu lakše isplivati na površinu pomoću mjehurića zraka. Kao DAF dobavljač flotacije rastvorenog vazduha, imam opsežno znanje o različitim vrstama koagulanata koji se koriste u ovom procesu. Na ovom blogu ću raspravljati o različitim vrstama koagulanata, njihovim svojstvima i primjeni u DAF sistemima.
Neorganski koagulansi
Koagulansi na bazi aluminijuma
Koagulansi na bazi aluminijuma su među najčešće korišćenim koagulansima u DAF sistemima. Dvije glavne vrste su aluminij sulfat (stipsa) i polialuminij hlorid (PACl).
aluminijum sulfat (stipsa)
Stipsa je tradicionalni koagulant koji se godinama koristi u prečišćavanju vode i otpadnih voda. Njegova hemijska formula je Al₂(SO₄)₃. Kada se doda u vodu, stipsa hidrolizira u aluminij hidroksid, koji može neutralizirati negativne naboje na suspendiranim česticama i uzrokovati njihovo agregiranje. Stipsa je efikasna u širokom rasponu pH, obično između 5,5 i 8,5. Relativno je jeftin i lako dostupan, što ga čini popularnim izborom za mnoge DAF aplikacije. Međutim, može proizvesti veliku količinu mulja, što može zahtijevati dodatno rukovanje i odlaganje.
polialuminij hlorid (PACl)
PACl je napredniji koagulant na bazi aluminijuma. To je polimerizovani oblik aluminijum hlorida, koji ima veću gustinu pozitivnog naboja u poređenju sa stipsom. PACl može formirati veće i jače flokule brže od stipse. Efikasan je u širem rasponu pH, obično od 4 do 9, i može dobro raditi u vodama niske i visoke zamućenosti. PACl također proizvodi manje mulja od stipse, što smanjuje troškove i složenost rukovanja muljem. Zbog svojih superiornih performansi, PACl se sve više koristi u modernim DAF sistemima.
Koagulansi na bazi gvožđa
Koagulansi na bazi željeza su još jedna važna grupa neorganskih koagulanata koji se koriste u DAF-u. Dvije glavne vrste su željezni hlorid (FeCl₃) i željezni sulfat (FeSO₄).
Ferric Chloride
Gvožđe hlorid je jak koagulant koji može efikasno ukloniti širok spektar zagađivača, uključujući suspendovane čvrste materije, organske materije i fosfate. Kada se doda u vodu, željezni hlorid hidrolizira da bi se formirao željezni hidroksid, koji može neutralizirati naboje na česticama i potaknuti flokulaciju. Gvožđe hlorid je efikasan u pH opsegu od 3,5 do 6,5. Može dobro raditi u vodama s visokim sadržajem organskih tvari, a može se koristiti i za kontrolu mirisa. Međutim, može uzrokovati koroziju opreme ako se s njom ne rukuje pravilno, a također može promijeniti boju tretirane vode ako je doza previsoka.
Željezni sulfat
Željezni sulfat, također poznat kao bakar, je jeftiniji koagulant na bazi željeza. Često se koristi u kombinaciji sa oksidirajućim agensom, kao što je hlor ili vodikov peroksid, za pretvaranje željeznog željeza u feri željezo, što je efikasnije za koagulaciju. Željezni sulfat je efikasan u pH opsegu od 8 do 9. Obično se koristi u tretmanu industrijskih otpadnih voda, posebno u aplikacijama gdje je potrebno uklanjanje teških metala. Međutim, kao i željezni hlorid, on također može uzrokovati koroziju i može proizvesti značajnu količinu mulja.
Organski koagulansi
Sintetički organski koagulansi
Sintetički organski koagulansi su polimeri koji su dizajnirani da imaju visoku gustoću pozitivnog naboja. Obično su napravljeni od monomera na bazi akrilamida. Ovi koagulansi mogu efikasno neutralisati negativne naboje na suspendovanim česticama i formirati velike, stabilne flokule.
Jedna od prednosti sintetičkih organskih koagulanata je njihova visoka efikasnost. Oni mogu postići dobru flokulaciju pri relativno niskim dozama, što može smanjiti ukupne troškove liječenja. Takođe su manje osjetljivi na promjene pH i temperature u poređenju sa neorganskim koagulansima. Međutim, neki sintetički organski koagulansi mogu sadržavati zaostale monomere, koji mogu biti toksični. Stoga je važno odabrati koagulante koji zadovoljavaju relevantne sigurnosne standarde.
Prirodni organski koagulansi
Prirodni organski koagulansi potiču iz prirodnih izvora, kao što su biljke i životinje. Primjeri uključuju hitozan, koji se dobiva iz školjki rakova, i tanine koji se nalaze u biljkama.
Hitozan je biorazgradiv i netoksični koagulant koji ima visoku gustinu pozitivnog naboja. Može efikasno ukloniti suspendovane čvrste materije, teške metale i organske materije iz vode. Hitozan je takođe ekološki prihvatljiv, jer se dobija iz obnovljivih izvora. Tanini, s druge strane, su polifenolna jedinjenja koja mogu da reaguju sa proteinima i drugim organskim supstancama u vodi da bi formirali kosine. Često se koriste u tretmanu industrijskih otpadnih voda, posebno u industriji hrane i pića.
Izbor koagulanata za DAF
Izbor odgovarajućeg koagulanta za DAF sistem zavisi od nekoliko faktora, uključujući karakteristike otpadne vode, željenu efikasnost tretmana i cenu.
Karakteristike otpadnih voda
Sastav otpadne vode, kao što su vrsta i koncentracija suspendovanih čvrstih materija, pH i prisustvo drugih zagađivača, ključni je faktor u izboru koagulansa. Na primjer, ako otpadna voda ima visok sadržaj organskih tvari, željezni hlorid ili PACl mogu biti efikasniji od stipse. Ako otpadna voda sadrži teške metale, željezni sulfat ili hitozan mogu biti bolji izbor.
Efikasnost tretmana
Željeni nivo efikasnosti tretmana, kao što je uklanjanje suspendovanih čvrstih materija, ulja i fosfata, takođe utiče na izbor koagulansa. Sintetički organski koagulansi mogu biti poželjniji ako je potreban visok nivo efikasnosti tretmana, jer mogu formirati veće i stabilnije flokule.
Troškovi
Trošak je uvijek važan faktor u svakom procesu tretmana otpadnih voda. Neorganski koagulansi, kao što su stipsa i željezni sulfat, općenito su jeftiniji od organskih koagulanata. Međutim, treba uzeti u obzir i troškove rukovanja i odlaganja mulja. Na primjer, iako PACl može biti skuplji od stipse, njegova manja proizvodnja mulja može nadoknaditi veći početni trošak.
Primjena koagulanata u DAF sistemima
Koagulansi se koriste u širokom spektru DAF aplikacija, uključujući tretman komunalnih otpadnih voda, tretman industrijskih otpadnih voda i tretman vode za različite industrije.
Prečišćavanje komunalnih otpadnih voda
U komunalnim postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda, DAF sistemi se često koriste za uklanjanje suspendovanih čvrstih materija, ulja i masti iz otpadne vode koja ulazi. Koagulansi se dodaju u otpadnu vodu kako bi se poboljšao proces flokulacije, što poboljšava efikasnost odvajanja DAF sistema. Koagulansi na bazi aluminijuma, kao što su stipsa i PACl, obično se koriste u prečišćavanju komunalnih otpadnih voda zbog svoje efikasnosti i relativno niske cene.
Tretman industrijskih otpadnih voda
Industrijska otpadna voda može sadržavati razne zagađivače, kao što su teški metali, organski rastvarači i ulja. DAF sistemi opremljeni odgovarajućim koagulansima mogu efikasno ukloniti ove zagađivače. Na primjer, u industriji završne obrade metala, željezni hlorid ili željezni sulfat mogu se koristiti za uklanjanje teških metala. U industriji hrane i pića, prirodni organski koagulansi, kao što su hitozan i tanini, mogu se koristiti za uklanjanje organske tvari.
Tretman vode za razne industrije
DAF sistemi se takođe koriste u prečišćavanju vode za industrije kao što su papir i celuloza, tekstil i nafta i gas. Koagulansi igraju vitalnu ulogu u ovim aplikacijama tako što uklanjaju suspendovane čvrste materije i druge zagađivače iz izvora vode. U zavisnosti od specifičnih zahteva industrije, mogu se koristiti različite vrste koagulanata. Na primjer, u industriji papira i celuloze, PACl se može koristiti za uklanjanje koloidnih čestica i poboljšanje kvaliteta procesne vode.
Kao DAF dobavljač flotacije rastvorenog vazduha, nudimo širok spektar DAF sistema, uključujućiDAF jedinični tretman otpadnih voda,DAF postrojenja za tretman vode, iDAF sistem flotacije rastvorenog vazduha. Takođe možemo pružiti stručne savjete o odabiru i upotrebi koagulanata kako bismo osigurali optimalne performanse vašeg DAF sistema. Ako ste zainteresirani za naše proizvode ili trebate više informacija o koagulansima za DAF, slobodno nas kontaktirajte radi nabavke i daljnjih razgovora.
Reference
- Letterman, RD (2019). Kvalitet vode i tretman: Priručnik o opskrbi vodom u zajednici. McGraw - Hill Education.
- Metcalf & Eddy (2014). Inženjering otpadnih voda: tretman i oporavak resursa. McGraw - Hill Education.
- USEPA (2018). Priručnik o praksi vodosnabdijevanja - koagulacija i flokulacija. Agencija za zaštitu životne sredine Sjedinjenih Država.