Флокулянты для очистки сточных вод, водоподоготовки и обогащения минерального и органического сырья. Некоторые практические рекомендации по их подбору и использованию.

В наше время очистка воды, обогащение минерального сырья, процессы обезвоживания осадков уже нельзя представить без использования порошкообразных флокулянтов - катионных, анионных или неионогенных полимеров на основе полиакриламида. Главной характеристикой данных флокулянтов являются: заряд макромолекулы в растворе (катионный, анионный или его отсутствие в случае неионогенных флокулянтов) , молекулярная масса (которую можно варьировать в процессе синтеза от 6 млн. до 20 млн. у.е.), катионный мономер (один из 7 наиболее часто используемых), посаженный на остов молекулы полиакриламида (для катионных флокулянтов).

Их применение в незначительном количестве (0,1-2 мг/л) позволяет интенсифицировать необходимый технологический процесс (будь то обезвоживание угольного концентрата в процессе его обогащения или обработка урановой руды, очистки нефтесодержащих вод методом напорной флотации) в десятки, а то и сотни раз. В качестве примера таких технологических процессов можно привезти схемы, размещенные на сайте французского производителя-фирмы SNF-Floerger.

В данной статье приводятся некоторые практические рекомендации по подбору и использованию флокулянтов основанные на многолетнем опыте работы специалистов «К.В.И.» и KWI International.

Для специалиста, решившего в первый раз попробовать данный реагент в своем технологическом процессе, можно привести пример (фото 1) эффективности введения анионактивного флокулянта (доза 0,5 мг/л) в промывную воду от песчанных фильтров одного из мировых лидеров по произодству слабоалкогольных напитков (завод расположен в г.Санкт-Петербург): все мелкодисперсные примеси, содержавшиеся в промывной воде (в основном скоагулированное сульфатом алюминия на стадии химочистки железо и сам гидрооксид алюминия) осадились в течении 1 минуты (левая проба- исходная вода, правая после введения флокулянта), осветленная вода (которая раньше сбрасывалась в канализацию) после последующей фильтрации имеет качество выше чем исходная, 90% осветленной воды может быть возвращено в производство, полученный осадок занимает минимальный объем и прекрасно фильтруется.

Фото 1. © "К.В.И.".

Начинающему специалисту мы рекомендуем обратится к классической книге, где прекрасно представлена информация по данной теме: Вейцер Ю.И.,Минц Д.М. «Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод». - М. : Стройиздат, 1984. - 201 с.. Поверьте, вы нигде не найдете более правильной информации, поданной так доходчиво.

Мировое производство порошкообразных флокулянтов составляет сотни тысяч тонн в год. Их производят во многих странах мира от Японии (Sanyo Сhemicals) до США (Buckman Laboratories). Практически любая современная компания сможет изготовить реагент, наиболее эффективный конкретно для вашего процесса.

Основные их возможные отличия с точки зрения правильного выбора реагента для дальнейшего использования заключаются в следующем:

• в соответствии представленных для испытаний образцов качеству промышленных партий (степень полимеризации, содержание хлорида натрия в качестве удешевляющей добавки).
• в количестве остаточного мономера акриламида ( в случае использования для очистки питьевой воды portable water grade- PWG), «пылимости» сухого реагента.
• в грамотном подборе реагента в ходе лабораторных испытаний, результаты которых проецируются на ожидаемые результаты от промышленного внедрения.

При промышленном использовании флокулянта особое внимание следует обратить на:

• установку для растворения приготовление раствора флокулянта (она должна обеспечить полноту растворения химиката (без образования так называемых «рыбьих глаз») и, желательно, в полностью автоматическом режиме без участия оператора при расходах готового раствора более чем 250 л/час ( более чем 250 г порошка флокулянтав час).
• концентрацию рабочего раствора флокулянта. Следует иметь в виду, что чем выше концентрация готового раствора, тем меньше его эффективность и выше расход (в пересчете на кг/т обрабатываемой дисперсной фазы). Растворы флокулянта с концентрацией более 0,5% невозможно приготовить даже на самых современных станциях растворения и при растворении флокулянтовдаже с минимальной молекулярной массой.
• степень (время) созревания готового раствора (расправления клубка полимера с выводом основных фукциональных групп на поверхность его макромолекулы). Желательно, чтобы это время составляло не менее 15 минут. Особенно это актуально при использовании установок in-line доразведения готового раствора до нужной концентрации. При этом надо учитывать, что «досозревание» готового раствора происходит также и в процессе его движения по трубопроводу до точки дозирования, время , которое для разных объектов может составлять от нескольких секунд до 10-15 минут).
• оптимальную точку ввода готового раствора в процесс (обезвоживания, осаждения, флотации) : для разных процессов и характеристик используемого флокулянта она может варьироваться от 30 см до 10-15 метров.
• минимальное время контакта оператора с порошкообразным флокулянтом во избежании респираторных заболеваний. При небольших расходах флокулянта (до 25 кг/сутки) его загрузка оператором должна осуществляться в респираторе. При больших расходах рекомендуется использовать порошок , расфасованный в Биг-бэг (500/1000 кг) и осуществлять его подачу в воронку станции пневмотраспортом.

На российском рынке флокулянты западных производителей предлагает значительное число торговых фирм. Ниже представлены ссылки на сайты прямых российских представительств некоторых заводов-производителей ( в алфавитном порядке тороговых марок), где содержится более подробная информация:

Бесфлок (Kolon, Южная Корея): www.akvatep.ru
Супефлок (Kemira, Финляндия): www.kemira.com
Флопам (SNF, Франция):http://www.ecohim.spb.ru

© "К.В.И.", 2015.