Flokulanty są niezbędnymi dodatkami chemicznymi w oczyszczaniu ścieków przemysłowych, które wspomagają proces flokulacji poprzez agregację drobno rozproszonych cząstek w wodzie w większe kłaczki. Te większe kłaczki można łatwiej oddzielić za pomocą instalacjiCP (sedymentacji) lub flotacji i znacznie przyczyniają się do poprawy separacji ciał stałych i zgodności z ograniczeniami prawnymi. Skuteczność flokulantów zależy od składu ścieków i specyficznych właściwości cząstek. Flokulanty są zatem dostępne w różnych formach i o określonych właściwościach, które są odpowiednie do różnych zastosowań przemysłowych.

Techniczne podstawy flokulacji

Proces flokulacji składa się z dwóch głównych faz:

1. Koagulacja: Poprzez dodanie środków strącających, takich jak sole żelaza lub glinu, rozpuszczone substancje są destabilizowane, a najdrobniejsze cząstki są przekształcane w najmniejsze kłaczki (kłaczki pierwotne) poprzez akumulację jonów lub wiązanie chemiczne.
2. Flokulacja: pierwotne kłaczki są agregowane przez flokulanty, tworząc większe, bardziej stabilne kłaczki, które następnie można skutecznie oddzielić za pomocą procesów mechanicznych.

Rodzaje flokulantów i ich funkcje

1. Polimery anionowe

   • Właściwości i funkcja: Flokulanty anionowe posiadają ładunki ujemne i dlatego są szczególnie odpowiednie do flokulacji cząstek o ładunku dodatnim. Działają one głównie poprzez mostkowanie między cząstkami i poprawiają aglomerację kłaczków pierwotnych.
   • Obszary zastosowań: Polimery anionowe są szeroko stosowane w oczyszczaniu ścieków w przemyśle spożywczym i napojów, w przemyśle papierniczym i celulozowym oraz w przemyśle tekstylnym. Wspomagają separację substancji organicznych i ułatwiają usuwanie ciał stałych.

2. Polimery kationowe

   • Właściwości i działanie: Flokulanty kationowe mają ładunki dodatnie i są idealne do oczyszczania ujemnie naładowanych cząstek. Ze względu na przyciąganie elektrostatyczne łączą się one z cząsteczkami w ściekach, co prowadzi do tworzenia większych i bardziej stabilnych kłaczków.
   • Obszary zastosowań: Flokulanty te są często stosowane w przemyśle przetwórstwa metali i galwanizacji, a także w oczyszczaniu osadów, gdzie głównym celem jest usuwanie metali ciężkich i substancji nieorganicznych.

3. Polimery niejonowe

   • Właściwości i działanie: Flokulanty niejonowe nie przenoszą ładunku elektrycznego i dlatego są szczególnie odpowiednie do flokulacji w ściekach o zmiennych wartościach pH lub cząstkach, które nie mają określonego ładunku. Ich działanie opiera się głównie na mostkowaniu i fizycznym przyleganiu do powierzchni cząstek.
   • Obszary zastosowań: Są one stosowane w przemyśle petrochemicznym, produkcji papieru i w procesach o wysokim obciążeniu organicznym, ponieważ oferują wszechstronne rozwiązanie dla ścieków o różnym składzie.

4. Flokulanty organiczne (poliakrylamidy)

   • Właściwości i funkcja: Poliakrylamidy to syntetyczne polimery dostępne w różnych formach jonowych (anionowych, kationowych i niejonowych). Oferują one dużą elastyczność w zastosowaniu i są szczególnie skuteczne w tworzeniu dużych, stabilnych kłaczków poprzez flokulację mostkową.
   • Obszary zastosowań: Są stosowane w wielu gałęziach przemysłu, w tym w przetwórstwie żywności, przemyśle chemicznym i górnictwie. Poliakrylamidy zapewniają skuteczną flokulację przy niskim zużyciu chemikaliów i nadają się do ścieków o wysokiej zawartości ciał stałych.

5. Flokulanty nieorganiczne

   • Właściwości i funkcja: Obejmują one środki strącające, takie jak chlorek żelaza, siarczan glinu i wapno, które są stosowane nie tylko do koagulacji, ale także jako flokulanty. Flokulanty nieorganiczne zwiększają gęstość kłaczków i poprawiają właściwości sedymentacyjne i filtracyjne.
   • Obszary zastosowań: Są one często stosowane w eliminacji fosforanów w przemyśle spożywczym oraz w usuwaniu metali ciężkich w galwanotechnice, ponieważ wiążą słabo rozpuszczalne substancje stałe i sprzyjają osadzaniu się kłaczków.

6. Organiczne, naturalne flokulanty

   • Właściwości i funkcja: Te flokulanty, takie jak chitozan i guma guar, są biodegradowalne i trwałe. Mają dobre właściwości flokulacyjne i są wykorzystywane w specjalnych zastosowaniach przyjaznych dla środowiska.
   • Obszary zastosowań: Te naturalne flokulanty są szczególnie popularne w przemyśle spożywczym i w uzdatnianiu wody pitnej, ponieważ są bardziej przyjazne dla środowiska i mniej toksyczne niż syntetyczne alternatywy.