Mieszanie - niezbędny etap koagulacji

Każdy ciąg technologiczny w procesach uzdatniania wody i oczyszczania ścieków składa się z pojedynczych procesów. Jednym z nich jest koagulacja.

Koagulacja w procesie oczyszczania ścieków

Koagulacja jest procesem fizykochemicznym polegającym na zaburzeniu układu koloidalnego. Ma ona na celu związanie drobnych, rozproszonych zanieczyszczeń w większe agregaty mające skłonność do sedymentacji, czyli samoczynnego opadania na dno wskutek działania grawitacji. W skutek czego, nad osadem unosi się częściowo oczyszczona ciecz. Następnie poprzez związane z pęcherzykami gazu, zmniejsza się ich gęstość, dzięki czemu na wodzie zaczynają unosić się agregaty zawiesiny. Proces ten nazywamy FLOTACJĄ. Umożliwia to dalszą separację zanieczyszczeń w procesie filtracji.

Proces koagulacji składa się:

  • Destabilizacji, czyli zobojętnieniu ładunków elektrycznych cząstek koloidalnych,
  • Flokulacja, czyli tworzenie większych skupisk drobnych zanieczyszczeń,
  • Sedymentacji i opadaniu na dno w wyniku działania siły grawitacji.

Prawidłowo przeprowadzony proces koagulacji pozwala na:

  • Usuwanie koloidów i zawiesin trudno opadających,
  • Usuwanie zanieczyszczeń powodujących podwyższoną mętność wody oraz zmieniających jej barwę,
  • Usuwanie mikrozanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych,
  • Usuwanie związków humusowych,
  • Usuwanie wskaźników zanieczyszczenia organicznego.

W celu przeprowadzenia skutecznej koagulacji stosuje się koagulanty – czyli środki chemiczne, które dodawane są do oczyszczanego medium (wody, ścieków). Najczęściej stosowanymi koagulantami są siarczan glinu Al2(SO4)3 oraz żelaza Fe2(SO4)3. Oba związki chemiczne występują w postaci kryształów soli, które rozpuszczone, w wodzie w formie płynnej, dodaje w celu uzdatnienia wody pitnej czy wody technologicznej, jak i ścieków.

Mieszanie – niezbędny etap koagulacji

Proces koagulacji nie byłby możliwy bez mieszania. Mieszanie jest operacją stosowaną w bardzo wielu gałęziach przemysłu. Pozwala na uzyskanie jednorodności pod względem gęstości, stężenia, temperatury oraz innych właściwości mieszaniny w środowisku jedno lub wielofazowym. W środowisku ciekłym proces mieszania można przeprowadzić na kilka sposobów:

  • Mieszanie mechaniczne z wykorzystaniem mieszadeł,
  • Mieszanie pneumatyczne, czyli za pomocą sprężonych gazów,
  • Mieszanie przepływowe, czyli cyrkulacyjne cieczy wewnątrz zbiornika.

W technologii uzdatniania wody i oczyszczania ścieków najczęściej mieszanie jest w stosowane w celu przyspieszenia koagulacji poprzez wykorzystanie mieszadeł o różnej konstrukcji.

W procesie koagulacji do mieszania dochodzi już na samym początku. Reagenty, czyli koagulanty mieszane są w zbiornikach roztworowych . Następnie za pomocą pomp dozujących substancje podawane są do właściwych komór koagulacji. Na tym etapie proces mieszania może odbywać się na dwa sposoby:

  • Roztwory, które po wymieszaniu, utrzymują swoją stabilność chemiczną, mogą być wymieszane za pomocą mieszadeł ręcznych. Czynność ta jest wykonywana tylko w momencie pierwszego sporządzania roztworu.
  • Roztwory, które nie utrzymują stabilności chemicznej, mają skłonność do rozwarstwiania, muszą być stale mieszane. W tej sytuacji korzysta się z mieszadeł elektrycznych, które zapewniają stały proces mieszania.

 

Mieszadło wolnoobrotowe - ręczne           Mieszadło szybkoobrotowe

Po lewej - mieszadło wolnoobrotowe, mieszadło ręczne AQUA AG-MAN. Po prawej - mieszadło szybkoobrotowe AQUA AG-F oraz wolnoobrotowe mieszadło do zbiorników AQUA AG-S 

Po odpowiednim przygotowaniu reagentów i dostarczeniu ich do zbiorników, w których przeprowadzany jest proces koagulacji, zachodzi drugi proces mieszania. W początkowej fazie proces mieszania musi być przeprowadzony ze znaczną prędkością tzw. mieszanie szybkie. Jego celem jest jak najszybsze uzyskanie jednorodnego stężenia koagulantu w całej objętości cieczy i jednoczesne zapoczątkowanie flokulacji.

W drugiej fazie prędkość obrotowa mieszadła zostaje zmniejszona i rozpoczyna się kolejny etap mieszania tzw. mieszanie powolne. Ułatwia ono przebieg flokulacji, czyli wspomaga powstawanie największych i najtrwalszych aglomeratów. Prędkość obrotowa mieszadła musi być dostosowana, by ruch mieszadła nie powodował rozbicia wytworzonych kłaczków, a jednocześnie utrzymywał je w stanie zawieszonym. Zdarza się, że proces koagulacji wymaga wprowadzenia środków wspomagających takich jak: mleko wapienne, węgiel aktywny. Reagenty te, również wymagają odpowiedniego przygotowania w zbiornikach roztworowych (występują w postaci stałej, należy więc wymieszać je z wodą). Substancje te mają skłonność do sedymentacji, wobec czego wymagają ciągłego mieszania w zbiornikach roztworowych.

Pamiętajmy, że koagulacji jest tylko jednym z wielu procesów jednostkowych, stosowanych na stacjach uzdatniania wody i oczyszczania ścieków, w których wykorzystuje się mieszanie. Procesów jest znacznie więcej i większość z nich wymaga zastosowania mieszadeł.

Zastosowanie mieszadeł nie ogranicza się jednak tylko do procesów uzdatniania wody i oczyszczania ścieków. Mieszadła i proces mieszania stosowany jest również w innych gałęziach przemysłu, takich jak:

  • Przemyśle spożywczym
  • Przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym
  • Procesy produkcji farb i lakierów
  • Przemyśle chemicznym
  • Przemyśle petrochemicznym
  • Przemyśle papierniczym
  • Gospodarce surowcami wtórnymi
  • Przetwórstwie polimerów

EKOPOMP jako wyłączny dystrybutor produktów AQUA posiada w swojej ofercie mieszadła:

  • Ręczne mieszadła z tworzywa sztucznego PVC
  • Mieszadła elektryczne zasilane 230 VAC lub 380 VAC, wolnoobrotowe (70 RPM) i szybkoobrotowe (1400 RPM), w różnej konfiguracji materiałowej – element roboczy wykonany z PVC lub ze stali nierdzewnej oraz o różnej długości

Zapewniamy również pompy dozujące koagulanty np. koagulanty żelowe PIX czy siarczku gliku ALS.