Rodzaje flokulantów

Flokulanty to substancje chemiczne używane w procesach oczyszczania wody oraz ścieków, których zadaniem jest łączenie drobnych cząstek zawieszonych w wodzie (koloidów) w większe aglomeraty (floki). Dzięki temu floki są łatwiejsze do usunięcia metodami sedymentacji, flotacji lub filtracji. Istnieje kilka głównych rodzajów flokulantów, które można sklasyfikować według pochodzenia, charakteru chemicznego i ładunku elektrycznego.

Flokulanty nieorganiczne

• Sole glinu: Najczęściej stosowane to siarczan glinu czy chlorek glinu. Po dodaniu do wody ulegają hydrolizie, tworząc wodorotlenki glinu, które adsorbuje cząstki zanieczyszczeń oraz neutralizują ich ładunki elektryczne.

• Sole żelaza: To kolejna grupa, np. siarczan żelaza(III) czy chlorek żelaza. Działają podobnie jak sole glinu, tworząc związki wodorotlenkowe, które pomagają w łączeniu cząstek zanieczyszczeń.

Flokulanty organiczne

Flokulanty organiczne najczęściej to polimery, które dzięki wysokiej masie cząsteczkowej tworzą mostki między drobnymi cząstkami, ułatwiając ich łączenie.

• Flokulanty syntetyczne: Najpopularniejsze są poliakrylamidy, które występują w różnych wariantach:

  • Flokulanty anionowe: Mają ujemny ładunek, stosowane głównie w systemach, gdzie zanieczyszczenia również posiadają ujemny ładunek.

  • Flokulanty kationowe: Posiadają dodatni ładunek, dzięki czemu świetnie współdziałają z cząsteczkami o ujemnych ładunkach.

  • Flokulanty niejonowe: Neutralne pod względem ładunku; ich działanie opiera się głównie na tworzeniu mostków między cząstkami.

• Flokulanty naturalne: Produkty te pochodzą z surowców roślinnych lub zwierzęcych, takich jak:

  • Skrobia: Używana głównie ze względu na biodegradowalność oraz niską toksyczność.

  • Alginiany: Polimery pozyskiwane z glonów, które dzięki swoim właściwościom biokompatybilnym są przyjazne dla środowiska.

  • Chitozan: Pochodzący z chityny (występuje m.in. w łuskach krewetek), wykazuje dobrą zdolność do wiązania cząsteczek zanieczyszczeń.

    

Wpływ parametrów procesu flokulacji

Dobór odpowiedniego rodzaju flokulantu zależy od:

• pH roztworu: Niektóre flokulanty działają optymalnie w określonym zakresie pH.

• Rodzaju zanieczyszczeń: Wielkość, kształt oraz ładunek elektryczny cząstek zanieczyszczeń wpływają na wskazanie najbardziej efektywnego odczynnika.

• Konstrukcji procesu: Czy oczyszczanie odbywa się w wodzie pitnej, ściekach przemysłowych czy w innych systemach – warunki te decydują o wyborze flokulanta.

Wybór właściwego flokulantu

• Nieorganiczne flokulanty (sole glinu i żelaza) działają głównie poprzez hydrolizę i tworzenie wodorotlenków, które neutralizują ładunki cząstek.

• Organiczne flokulanty można podzielić na syntetyczne (np. poliakrylamidy – anionowe, kationowe, niejonowe) oraz naturalne (skrobia, alginiany, chitozan).

• Wybór właściwego flokulantu wymaga analizy parametrów chemicznych i fizycznych oczyszczanego płynu.