Coagulatiemiddelen zijn essentiële chemische verbindingen in water- en afvalwaterbehandeling die worden gebruikt voor coagulatie en vlokvorming. Ze neutraliseren de elektrische lading van de fijne, meestal colloïdale deeltjes in het water zodat deze deeltjes kunnen samenklonteren en vlokken vormen. Dit vergemakkelijkt de scheiding van vaste stoffen, organische onzuiverheden en zware metalen aanzienlijk. Coagulantenworden gebruikt in verschillende industrieën zoals de papier- en pulpindustrie, metaalverwerking, de voedingsindustrie en in gemeentelijk afvalwaterbeheer.
Inhoudsopgave
Technische achtergrond van de stollingsmiddelen
Colloïdale deeltjes in afvalwater hebben meestal een negatieve oppervlaktelading, waardoor de deeltjes elkaar van nature afstoten en zo een stabiele suspensie vormen in het water. Coagulanten neutraliseren deze ladingen zodat de deeltjes gedestabiliseerd worden en samenklonteren door vlokvorming. De effectiviteit van coagulanten hangt af van verschillende factoren, waaronder het type en de ladingsdichtheid van het coagulant, de pH-waarde en de temperatuur van het afvalwater.
Stollingsmiddelen kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen:
Metaalhoudende coagulanten: Deze verbindingen laten positief geladen metaalionen vrij tijdens de hydrolyse, die fungeren als ladingsdragers en de deeltjes in het afvalwater aantrekken. De meest voorkomende metaalcoagulanten zijn aluminiumsulfaat, ijzerchloride en polyaluminiumchloride (PAC).
Organische coagulanten: Deze verbindingen bevatten organische moleculen met een positieve lading, die ook bijdragen tot de destabilisatie van colloïdale deeltjes. Organische coagulanten worden vaak gebruikt in combinatie met op metaal gebaseerde middelen en bieden het voordeel dat ze een kleinere hoeveelheid slib produceren.
Foto: CP-installatie (neerslag- en flocculatie-installatie) ALMA Chem MCW voor coagulatie en verwijdering van verontreinigende stoffen
Soorten en functie van stollingsmiddelen
1. aluminiumsulfaat (Al₂(SO₄)₃)
- Hoe het werkt: Aluminiumsulfaat is een veelgebruikt stollingsmiddel dat aluminiumionen (Al³⁺) afgeeft wanneer het aan water wordt toegevoegd. Deze ionen binden zich aan negatief geladen deeltjes en neutraliseren hun lading. Het aluminiumion vormt ook slecht oplosbaar aluminiumhydroxide [Al(OH)₃] in water, dat werkt als een vlokmiddel.
- Toepassingsgebieden: Aluminiumsulfaat wordt vaak gebruikt in drinkwaterbehandeling en in industriële toepassingen, vooral voor het verwijderen van troebelheid en organische onzuiverheden.
2. ijzerchloride (FeCl₃) en ijzersulfaat (FeSO₄)
- Hoe het werkt: Deze ijzerverbindingen laten ijzer(III)ionen vrij tijdens hydrolyse, die een sterke vlokvorming veroorzaken. IJzerchloride reageert in water tot ijzerhydroxide, dat een hoge bindingscapaciteit heeft voor zwevende vaste stoffen en organische deeltjes.
- Toepassingsgebieden: IJzerchloride en ijzersulfaat worden vooral gebruikt in afvalwaterzuivering om fosfaten en zware metalen te verwijderen. Deze verbindingen worden ook veel gebruikt in de voedingsindustrie en papierproductie.
3. polyaluminiumchloride (PAC)
- Hoe het werkt: PAC is een geavanceerd coagulant dat al gedeeltelijk gehydrolyseerd is en een hogere ladingsdichtheid heeft dan aluminiumsulfaat. De moleculaire structuur van PAC zorgt voor een snellere vlokvorming en een betere afscheiding van vaste stoffen bij lage doseringen.
- Toepassingsgebieden: PAC wordt gebruikt in gemeentelijke waterzuivering en in industriële toepassingen zoals de textielindustrie en papierverwerking, waar een hoge efficiëntie bij een lage dosering vereist is.
4. organische stollingsmiddelen (bijv. polyamines en polyquats)
- Hoe ze werken: Deze polymeren bevatten positief geladen functionele groepen die zich binden aan negatief geladen deeltjes in het afvalwater. Ze zijn bijzonder geschikt voor vlokstabilisatie en als aanvulling op coagulanten op basis van metalen.
- Toepassingsgebieden: Organische coagulanten worden vaak gebruikt in combinatie met metalen coagulanten en bieden voordelen voor flocculatie in afvalwater met een hoog organisch gehalte. Ze worden gebruikt in de textiel- en leerindustrie en in de metaalbewerking.
Toepassingen van stollingsmiddelen in de praktijk
- Drinkwaterbehandeling:
- Bij de behandeling van drinkwater wordt coagulatie gebruikt om zwevende deeltjes, organische stoffen en troebelheid te verwijderen. Coagulatiemiddelen zoals aluminiumsulfaat en PAC helpen de waterkwaliteit te verbeteren door heldere en stabiele vlokken te vormen die gemakkelijk gescheiden kunnen worden.
- Behandeling van industrieel afvalwater:
- Coagulanten zijn een belangrijk onderdeel van de behandeling van industrieel afvalwater. Ze worden gebruikt om zware metalen, fosfaten en organische verbindingen te verwijderen. In de metaalverwerkende en galvanische industrie worden bijvoorbeeld ijzer- en aluminiumcoagulanten gebruikt om zware metalen te laten neerslaan en uit het water te verwijderen.
- Pulp- en papierindustrie:
- De papierindustrie produceert afvalwater met een hoge organische belasting en een hoog gehalte aan vaste stoffen. Coagulanten worden hier gebruikt om vezels te verwijderen en de COD te verlagen. De toevoeging van PAC of ijzerchloride verbetert de afscheiding van vaste stoffen en vermindert het chemisch zuurstofverbruik in het afvalwater.
- Voedingsmiddelen- en drankenindustrie:
- Deze industrie produceert organisch verontreinigd afvalwater dat fosfaten en vetten bevat. Coagulanten zoals aluminiumsulfaat en polyamines worden gebruikt om deze stoffen te verwijderen en de kwaliteit van het afvalwater te verbeteren. Hierdoor kan worden voldaan aan de afvalwaterlimieten en kan het afvalwater op een milieuvriendelijke manier worden afgevoerd.
Foto: ALMA NeoDAF flotatiesysteem voor coagulatie en verwijdering van vervuilende stoffen
Voordelen en uitdagingen van het gebruik van coagulanten
Voordelen:
- Hoge efficiëntie: Coagulanten zijn zeer effectief in het verwijderen van troebelheid, gesuspendeerde vaste stoffen en zware metalen.
- Veelzijdigheid: Het brede scala aan beschikbare coagulanten betekent dat er oplossingen op maat kunnen worden gevonden voor verschillende soorten afvalwater.
- Kostenverlaging: Efficiënte coagulatie verlaagt de bedrijfskosten door een hogere verwijdering van vaste deeltjes en een betere waterkwaliteit.
Uitdagingen:
- pH-afhankelijkheid: De effectiviteit van veel coagulanten is sterk pH-afhankelijk. Een niet-optimale pH-waarde kan de effectiviteit van coagulatie verminderen, daarom is een precieze pH-aanpassing vereist.
- Corrosiviteit: Sommige coagulanten, zoals ijzerchloride, zijn corrosief en vereisen speciale opslag- en doseersystemen.
- Slibvolume: Het gebruik van coagulanten produceert slib dat moet worden afgevoerd. Dit kan leiden tot extra afvoerkosten.
Coagulatiemiddel bij ALMAWATECH: ALMA AQUA afvalwater
ALMAWATECH biedt een breed scala aan coagulanten in de productlijn ALMA AQUA Afvalwaterwaaronder aluminiumsulfaat, ijzerchloride, PAC en andere gespecialiseerde coagulanten. Onze oplossingen zijn op maat gemaakt voor verschillende toepassingen en pH-bereiken en bieden optimale afscheiding van vaste stoffen en afvalwaterbehandeling. Door middel van laboratoriumanalyses en praktijktests bepalen we het meest geschikte coagulatiemiddel en de optimale dosering voor uw specifieke eisen. Met onze oplossingen op maat kunnen onze klanten hun bedrijfskosten verlagen en de hoogste kwaliteitsnormen voor afvalwater bereiken.
Foto: Toepassingsspecifieke bedrijfsmiddelen ALMA AQUA afvalwater: neerslagmiddelen, vlokmiddelen, neutralisatiemiddelen en andere producten
Conclusie
Coagulatiemiddelen zijn onmisbaar bij de behandeling van water en afvalwater en zorgen voor een efficiënte verwijdering van vaste stoffen en colloïdale onzuiverheden. Met een verscheidenheid aan metalen en organische coagulatiemiddelen kan het coagulatieproces worden aangepast aan de specifieke vereisten van verschillende industrieën. ALMAWATECH biedt een uitgebreide productlijn van coagulanten, ondersteund door laboratoriumanalyses en advies om ervoor te zorgen dat onze klanten de best mogelijke oplossing krijgen voor hun afvalwaterbehandeling.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
