white line white line
Заявки на оборудование просьба присылать в технический отдел на e-mail info@ence.ch, тел. +7 (495) 225 57 86
white line white line

Коагуляция, коагуляторы

Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999 году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в США, Канаде и Японии, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию коагуляторы.

Коагуляция

Коагуляция – процесс объединения дисперсных твердых частиц в конгломераты за счет из сцепления (адгезии). Сам процесс достаточно прост по сути, однако имеет большое значение в различных современных технологиях. Это обусловлено частым взаимным применением коагуляции с такими процессами как осаждение, фильтрация, центрифугирование и т.д., но в то же время она может применяться и сама по себе. При разделении суспензий коагуляция играет роль ускорителя и инициатора процесса, поскольку более крупные дисперсные частицы значительно легче выделяются из дисперсионной (сплошной) среды. Обычно это позволяет заметно ускорить процесс, к примеру, отстаивания, который в противном случае мог бы занять чрезмерно большое время. Кроме того, осуществление основного процесса, к примеру, фильтрации, может оказаться вообще невозможным, если дисперсные частицы окажутся меньше минимального для улавливания размера. Если дисперсная система имеет вид коллоидного раствора (дисперсные частицы не подвержены седиментации, то есть осаждению), то разделить ее вышеуказанными способами будет возможно только после укрупнения частиц до уровня грубодисперсной системы.

В суспензии процессу коагуляции частиц препятствует образование вокруг них сольватных оболочек, образованных молекулами сплошной среды. В случаях, когда в качестве дисперсионной среды выступает вода, сольватная оболочка называется гидратной. Когда твердая дисперсная частица попадает в жидкость, в зависимости от физико-химических свойств системы ее поверхность может адсорбировать ионы из сплошной среды, либо отдавать ионы, которые возникают вследствие диссоциации ионогенных участков поверхности. Все это приводит к тому, что дисперсная частица приобретает поверхностный заряд, который в свою очередь позволяет частице образовывать вокруг себя слой из молекул сплошной среды. В случае коллоидной системы слой из молекул растворителя называется мицелла. Наличие такого двойного электрического слоя препятствует тесному сближению отдельных дисперсных частиц, а значит, препятствует и самому процессу коагуляции.

коагуляция, коагуляторы

Вещества, разрушающие сольватные оболочки, называют коагулянтами, в роли которых обычно выступают поверхностно-активные вещества (ПАВ). Другим путем интенсификации коагуляции является увеличение броуновского движения дисперсных частиц и снижение вязкости дисперсионной среды путем увеличения температуры, что приводит к большему числу взаимных столкновений, однако такой способ оказывается крайне энергозатратным, а потому применяется редко. Другим вариантом может служить электрокоагуляция, основной эффект которой обуславливается анодным растворением металла при подаче постоянного тока. Ионы металла в водном растворе гидролизуются, превращаясь фактически в коагулянт. Кроме того, деформация двойного электрического слоя дисперсных частиц также имеет место. Электрокоагуляция более затратна, чем использование реагентов, поэтому применяется обычно в тех случаях, когда существуют трудности с поставкой достаточного количества коагулянтов.

Разновидностью коагуляции является флокуляция – процесс слипания дисперсных частиц в суспензии с последующим образованием хлопьевидных агрегатов или флокул. Вещества, способствующие флокуляции, называются соответственно флокулянтами. Отличия в строении получаемых укрупненных частиц проистекают из разности механизмов слипания мелких дисперсных частиц. Флокулы могут образовываться вследствие локальной адсорбции макромолекул флокулянта, путем связи частиц через отдельные адсорбированные молекулы, а также методом вытеснительной флокуляции и т.д.

коагуляция, флокуляция

Наибольшее применение процессы коагуляции и флокуляции, несомненно, получили в процессах водоподготовки и водоочистки. Это наиболее рациональный и экономичный способ очистки воды от тонкодисперсных твердых загрязнителей. Добавление относительно дешевого коагулянта в большие объемы воды позволяет затем очищать их простыми, экономичными и не требующими сложно оборудования процессами: осаждением и фильтрованием. Однако помимо этого коагуляция используется также в медицине, пищевой промышленности и т.д.

Коагуляторы

Устройства для проведения процесса коагуляции особенно широко распространены в области водоочистки и водоподготовки, где реализуется их преимущество в виде возможности обрабатывать большие объемы суспензии. Причем обычно установка коагуляции включает в себя несколько аппаратов, благодаря чему достигается пространственное разделение этапов процесса. Для удобства размещения и обслуживания аппараты могут быть объединены в один агрегат. Конкретное же конструктивное исполнение устройства зависит от того, каким именно способом осуществляется процесс коагуляции.

коагуляция, коагуляторы

Принципиально наиболее общая схема установки коагуляции (на примере очистки воды) выглядит следующим образом. В отдельном смесителе происходит приготовление концентрированного раствора коагулянта, путем смешивания чистой воды и сухого или жидкого реагента. Далее этот раствор дозируется в заданной пропорции в смеситель, куда также подается и поток очищаемой воды, где происходит их интенсивное перемешивание. После этого поток направляется в осветлитель для отделения коагулированных или флокулированных частиц. Между смесителем и осветлителем может быть дополнительно размещена камера хлопьеобразования, где протекает основная реакция между загрязнителями воды и реагентом. Потребность в ней возникает тогда, когда осуществление химических реакций занимает продолжительное время. Конструкция отдельных элементов установки коагуляции зависит от того, какие объемы суспензии она обрабатывает. В случае малой производительности или особых требований к процессу очистки могут использоваться металлические аппараты с мешалками, а при массовой обработке стоков, где производительность отличается в разы, применяют железобетонные конструкции. Перемешивания во втором случае достигают барботированием или установкой частичных перегородок на пути тока суспензии, постоянно изменяющих его скорость и направление.

В электрокоагуляторах могут наравне использоваться как химические реагенты, так и продукты растворения электродов. Подбор материала электрода в этом случае играет такую же роль, как выбор коагулянта, и подбирается под конкретную задачу. Вместо монометаллических электродов могут использоваться электроды из сплавов двух и более металлов. Также важным является выбор силы подаваемого на электроды тока, поскольку неконтролируемое ее увеличение в определенный момент наоборот приводит к резкому снижению анодного растворения металла вследствие возникновения эффекта пассивации электрода.

коагуляция, коагуляторы

Для увеличения площади взаимодействия с суспензией электроды выполняют в виде широких пластин и располагают их пакетами по несколько штук. Вдоль них пускается поток суспензии. Взаимодействуя с продуктами электрохимического разложения электродов, дисперсные частицы подвергаются коагуляции и осаждаются на дно, а очищенный поток жидкости выводится из аппарата. Суспензия может двигаться как горизонтально вдоль пластин, так и подниматься снизу вверх.

Полезные статьи по фильтрам и системам очистки:

Фильтрование. Процесс фильтрования
Суспензии. Аппараты для разделения суспензий. Осаждение под действием центробежной силы
Материальный баланс процессов осаждения и фильтрации
Неоднородные смеси. Общие понятия и определения
Способы разделения неоднородных смесей
Процесс и скорость осаждения частиц
Классификация фильтров. Особенности фильтров. Виды и типы фильтров
Осадок. Промывка осадка в фильтрах и в системах очистки
Эмульсии. Расслоение эмульсий
Расчеты и подбор фильтров
Очистка газа. Аппараты мокрой и сухой очистки газа
Установки и фильтры для очистки газа
Волокнистые фильтры
Сравнение фильтров
Промышленные фильтр сепараторы
Ультрафильтрация
Очистка пластовой воды. Очистка воды от пластовых примесей
Методы и способы очистки воды
Электродиализ
Коалесценция. Коалесцирующие фильтры


Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по коалесцирующим фильтрам.

Ваши запросы на оборудование просим присылать в технический департамент нашей компании на e-mail: info@ence.ch, тел. +7 (495) 225 57 86.

Центральный сайт компании ENCE GmbH
Наша сервисная компания Интех ГмбХ

Головные Представительства в странах СНГ:
России
Казахстане
Украине
Туркменистане
Узбекистане
Латвии
Литве

Сообщить об ошибке на сайте ENCE GmbH, Switzerland / ENCE gmbH, Schweiz / ЭНЦЕ ГмбХ, Швейцария © ENCE GmbH