Коагулянты – это вещества, которые используют с целью очищения воды от взвешенных частиц. Для этой цели могут применяться разные способы, среди которых электрическая и химическая чистка, термообработка. Но наиболее эффективным признается химическая обработка и фильтрация, которую осуществляют с использованием коагулянтов.

Возможности коагулянтов

Человек разбрызгивает волу рукой
В промышленной, природной и бытовой воде обязательно присутствуют примеси, которые по видам делятся на коллоиды и взвеси.Последние представляют собой крупные, тяжеловесные частицы, которые:

  • способны оседать,

  • легко поддаются отстаиванию и фильтрации.

Коллоидами называют частицы меньшего размера, которые стандартный фильтр без задержки пропускает сквозь себя. За счет одинакового заряда они постоянно отталкиваются друг от друга и не спешат оседать. Поэтому вариант отстаивания для них также оказывается неприемлемым.

Чтобы как можно тщательнее очищать такую воду, необходимо обеспечить коагуляцию. Для этого используются специальные вещества-реагенты. Коагулянты обеспечивают склеивание мелких частиц до состояния больших хлопьев, в котором их возможно разглядеть без труда. Хлопья получаются более тяжёлыми и крупными, после коагуляции жидкость намного проще очищать.

Коагулянты могут быть:

  1. Органическими. Представляют собой полимеры и полиэлектролиты, подразделяющиеся на природные и искусственные.
  2. Неорганическими, полученными путем синтезирования. В качестве неорганических выступают минеральные реагенты, цена на которые ниже, но процедура с их применением получается не такая выгодная.

Органические вещества в сравнении с ними для очистки воды намного эффективнее и в рабочем, и в финансовом отношении. Преимущества их таковы:

  • Вещества образуют осадок, но в количестве намного меньшем. Кроме того, он содержит мало жидкости и без проблем поддается обезвоживанию. Таким образом удается существенно снизить расходы на удаление ненужных примесей и последующую их утилизацию.
  • Уровень pH остается неизменным. Щелочные химикаты требуются в минимальном количестве или совсем не нужны.
  • В воду не добавляют алюминий, железо, что значительно упрощает процедуру очистки.
  • Окружающей среде не наносится никакого вреда, вещества не создают токсичных соединений.
  • При небольших дозах показатели химических реакций получаются выше. Эффект удается получать намного быстрее.

Мнение эксперта
Никита Куприянов
Эксперт в области физики и химии. Имеет большой опыт работы в лабораториях, занимающихся изучением состава воды и способов ее очистки.
Производство коагулянтов осуществляется в форме порошка, который поставляется в герметично закрытых пакетах. Также возможен выпуск в виде раствора, поставка производится в канистрах или контейнерах, а также в форме пасты в пластиковых ведрах разной емкости. Действующие вещества одни и те же, но раствор уже полностью готов к использованию и потому удобнее. Порошок дешевле, но его понадобится разводить.

Осуществление процесса коагуляции

Вода в виде большой капли в руках человека
После добавления коагулянта в воду действовать он начинает быстро.Под его влиянием вещества-коллоиды теряют заряд, что лишает их способности отталкиваться.

Они начинают объединяться в группы, после чего формируют осадок – коагулянт.

Преимущества процесса можно перечислить такие:

  • Благодаря возможности быстрого растворения можно не перемешивать реагенты подолгу.
  • Обеспечивается быстрое разделение на твердую и жидкую фазу.
  • Заметно продлевается срок службы фильтрующих элементов в системе фильтрации.
  • Применение получается намного проще и обходится дешевле, чем использование промышленной ультрафильтрации и устройство обратного осмоса.

У метода коагуляции есть и некоторые недостатки, которые необходимо учитывать:

  • Необходимо выполнять предварительный анализ жидкости, выяснить вид загрязнений и только после этого выбирать реагенты. У них понадобится определить оптимальную дозировку, после чего следовать ей неукоснительно.
  • Образуется осадок – его необходимо будет удалять.
  • Некоторая часть взвеси удалится, но в коагулированной жидкости часто остаются бактерии и вирусы. При очистке питьевой воды этот недостаток довольно существенный.
  • При использовании коагуляции понадобится монтаж дополнительного оборудования. Для тех, кто хочет запустить работу системы в условиях частного домохозяйства, это может оказаться неудобным.

Мнение эксперта
Татьяна Любимова
Заведующая кафедрой нефтяной геологии, гидрогеологии и геотехники КубГУ. Доцент, кандидат геолого-минералогических наук. Татьяна Владимировна закончила Саратовский госуниверситет им. Н.Г. Чернышевского, получив диплом инженера-геолога-гидрогеолога. Прошла переподготовку по специальности «Педагогическая деятельность специалиста в сфере высшего, среднего и начального профессионального образования».
Для усиления эффективности коагуляцию можно дополнить флокуляцией. После этого хлопья становятся более тяжеловесными, больше в размере, лучше оседают на дне.

Из чего состоят коагулянты?

Емкости с водой и коагулянтами
В различных бытовых и хозяйственных сферах можно использовать разные типы коагулянтов.Они подразделяются на две группы – минеральная и органическая продукция.

Последний вариант по действию получается намного эффективнее, но стоит значительно дороже, поэтому не всегда их применение является рентабельным.

Для качественного очищения теплоносителей, промышленных стоков, искусственных водоемов и бассейнов используются коагулянты неорганического происхождения:

Хлорное железо
Используется для выполнения задач в промышленных сферах, является токсином, сильным корродантом.
Сульфат железа
Применяется в промышленности с целью качественной очистки стоков. В сфере коммунального хозяйства его используют с целью водоподготовки, в медицинской сфере для изготовления препаратов, останавливающих кровотечения.
Сульфат алюминия
Подходит для очистки технической, хозяйственной, питьевой воды разного назначения.
Оксихлорид алюминия
Эта соль удобна для проведения очищения сточных вод, водоемов, бассейнов, резервуаров.
Алюминия гидроксохлоросульфат
Смесь производится на основе сульфата алюминия. Вещество отлично работает с процессами очищения грязных паводковых вод, температура которых ниже уровня +12 градусов.

Все перечисленные вещества отличаются сравнительно невысокой стоимостью, доступны, удобны для использования и безопасны для окружающей среды.

Область применения коагулянтов

Рассыпанный из емкости коагулянт
Реагенты применяются в различных областях, где требуется объединять механические компоненты, сгущать взвешенные элементы и упрощать образование осадка.Они могут использоваться для решения строительных задач:

  • при схватывании бетона,
  • в медицинской отрасли их применяют для улучшения процессов свертываемости крови,
  • в горнодобывающей промышленности их принято задействовать с целью обогащения минерального сырья.

Основной сферой применения коагулянтов остается очистка воды. Их применяют для выполнения различных задач в бассейнах, очистных сооружениях, для выполнения задач подготовки воды для питья. Многие виды можно использовать, чтобы самостоятельно провести очистку воды в бассейнах на даче, выполнить промывку скважины. С помощью коагулянтов также проводят очистку загрязнённых промышленных вод, если требуется, к примеру, удалить нефтепродукты.

Процесс работы коагулянтов осуществляется в несколько этапов:

  1. Необходимо правильно выбрать реагент и определить для него дозировку. Это зависит от степени загрязнения вод, их назначения, температуры и выбранного для очистки способа.
  2. Раствор готовится в соответствии с инструкцией, после чего вливается в жидкость, подлежащую очистке.
  3. Чтобы реакция протекала правильно, необходимо создать оптимальные для нее условия – поддерживать температуру на нужном уровне, сохранять уровень pH, обеспечивать качественное перемешивание.

Мнение эксперта
Татьяна Любимова
Заведующая кафедрой нефтяной геологии, гидрогеологии и геотехники КубГУ. Доцент, кандидат геолого-минералогических наук. Татьяна Владимировна закончила Саратовский госуниверситет им. Н.Г. Чернышевского, получив диплом инженера-геолога-гидрогеолога. Прошла переподготовку по специальности «Педагогическая деятельность специалиста в сфере высшего, среднего и начального профессионального образования».
После того, как частички начали слипаться, они становятся тяжелее, затем выпадают на дно. Путем отстаивания и фильтрования вод производится удаление образовавшегося осадка. Для удобства устранения мусора можно оборудовать специальный отстойник, в котором будет проходить осаждение.

Чтобы упростить процесс, можно добавить в воду дополнительные вещества-реагенты – это флокулянты. У них длина молекулы существенно больше, они способны сильнее укрупнять частички в воде. Флокулянты объединяют молекулы взвесей, собирая их в цепочки. Затем процесс продолжается, полученные хлопья собирают в крупные агломераты, которые называются флокулы. Чем частицы крупнее, тем удобнее собрать их механическим способом, иногда это делают пылесосом. Флокулянты лучше применять не в качестве основного процесса очистки, а как вспомогательный способ, усиливающий эффект коагуляции.

Флокулянты в небольших емкостях

Можно ли провести коагуляцию домашними средствами?

Добавление коагулянта в банку с водой
Чтобы получить коллоидные соединения и очистить от них бассейн, некоторые владельцы частных домовладений, дачи иногда стараются обратиться к помощи домашних средств.Безусловно, этот вариант получается намного более дешевым.

Но таким же эффективным он не будет. Для очищения водной среды и удаления мутности могут использовать промышленные кислоты по совету соседей, аптечные товары, такие, как:

  • зеленка,

  • перекись,

  • марганцовка.

Выбор среди данных веществ лучше сделать в пользу перекиси – она действительно немного помогает, о чем свидетельствуют образование налета и появление грязной пены на стенах водоема.

Стоит отметить, что тем, кому необходима качественная водоочистка, на стоит обращаться к помощи непрофессиональных средств. В результате применения перекиси возникают такие проблемы:

  • Через некоторое время элементы, выполненные из металлов, под действием перекиси водорода, начнут окисляться и ржаветь.
  • Пока химические вещества растворяются, до момента полного распада перекиси на кислород и воду купаться в бассейне невозможно. В течение трех-четырех дней все, кто находится в воде, отмечают неприятное покалывание кожи, не исключены и аллергические реакции.

  • Пузырьки, выделяющиеся под воздействием активного вещества, могут воздействовать на насосы и мешать работе фильтров.
  • Какую бы концентрацию вещества вы не выбрали, нельзя, чтобы частички средства контактировали со слизистой.

Мнение эксперта
Никита Куприянов
Эксперт в области физики и химии. Имеет большой опыт работы в лабораториях, занимающихся изучением состава воды и способов ее очистки.
Надо принять во внимание, что качество водоочистки при всей дешевизне вряд ли будет соответствовать норме. Молекулы вещества смогут оставаться в воде недолго, не уничтожат полностью микроорганизмы, а значит, нужного результата получить не удастся. Присутствие вредных солей также не устраняется.

Не хочется получать проблемы из-за плохой обработки воды? В этом случае стоит рассмотреть современные материалы и технологии, которые популярны среди профессионалов. Конечно, с финансовой точки зрения использование других препаратов оправдано, однако вряд ли есть необходимость так рисковать, если можно выбрать для загрузки в воду средства, работающие по многократно проверенной схеме.

Подведение итогов

В стакан наливают чистую воду
Коагуляция представляет собой важный этап удаления грязи из воды.Коагулянты упрощают процесс удаления ненужных механических примесей, которые способны помешать выполнить обеззараживание жидкости.

Для работы с большими объемами воды этот метод получается наиболее простым в выполнении и экономичным.

Для усиления эффективности метода рекомендуется использовать вещества-флокулянты. Они склеят хлопья быстро, после чего нежелательные вещества станут намного тяжелее и лучше оседают на дно. Выполнить очистку вод после этого удается без особого труда.

Интересное видео по теме:

Частые вопросы

Как работают коагулянты?

При добавлении реагентов в загрязненную воду механические частицы теряют свой заряд и перестают отталкиваться друг от друга. Постепенно они склеиваются в большие хлопья, которые хорошо различимы невооруженным глазом, без проблем отфильтровываются и удаляются.

Какие существуют разновидности коагулянтов?

Препараты выпускаются в двух видах, они могут быть органическими либо синтетическими. Органические, в свою очередь, подразделяются на искусственные и природные. Коагулянты неорганического типа представляют собой минеральные реагенты, среди которых наиболее востребованными считают соли железа и алюминия.

Как изменяется качество воды при задействовании коагулянтов?

Коагуляция механических частиц в жидкости происходит с образованием гидроксидов железа, алюминия. При попадании в раствор они меняют показатель pH и электропроводимость. При правильно подобранном составе вещества жесткость воды заметно снижается.

Зачем проводят коагуляцию воды?

Коагуляцию используют с целью очищения воды из-под крана перед процессами отстаивания и фильтрации.

Как понять, что в бассейн пора добавить коагулянт?

О том, что в бассейне пришла пора поработать коагулянтам, определяют по следующим признакам: вода потемнела или появился неприятный запах, у купающихся в нем начинается раздражение и сухость кожи, при попадании воды в глаза возникают неприятные ощущения.