Если необходимая степень очистки воды не достигается только коагуляцией, возможно использование особых реагентов - флокулянтов для интенсификации образования и укрупнения хлопьев, и/или предварительная обработка воды окислителями, например хлором.
Флокулянты по химическому составу могут быть минеральными (активированная кремниевая кислота) и органическими (полиакриламид, полиакрилат натрия и другие).
Использование активированной кремниевой кислоты наиболее целесообразно при коагуляции воды с невысокой мутностью.
Из органических флокулянтов наиболее широко используется полиакриламид (ПАА) - получаемый в результате полимеризации моноакриламида и солей акриловой кислоты:
-CH-CH2- -CH-CH2
| |
CO + CO
| |
NH2 OMe
Полиакриламид представляет собой тягучее вещество светло жёлтого цвета и содержит 4 - 9 процентов активного полимера. Используются два сорта ПАА: известковый и аммонийный, выпускаемые по ТУ МинХимПрома СССР.
Необходимая доза ПАА определяется экспериментально в зависимости от характеристик очищаемой воды, от её мутности, цветности и дозы коагулянта. Как правило дозы флокулянта находятся в диапазоне 0,1...1,0 мг/л полимера (в расчёте на 100 %-й продукт), причём чем меньше мутность обрабатываемой воды, тем меньше доза ПАА.
Вторым вспомогательным средством, положительно влияющим на процесс коагуляции, является предварительная обработка исходной воды окислителем - хлором. При этом интенсифицируется хлопьеобразование из-за того, что хлор, как окислитель, разрушает химические и органические соединения, мешающие коагуляции и стабилизирующими коллоиды. Плюс к этому, хлор разрушает, органические комплексы соединений железа, чем способствует их исключению из процесса коагуляции. Применение хлора снижает окисляемость и уменьшает содержание соединений железа в воде.
Принцип окислительного действия хлора состоит в том, что атом свободного хлора присоединяет электрон от окисляемого вещества и становится одновалентным ионом:
Cl2 + 2H2O = 2Cl-.
В воде молекулы хлора частично гидролизуются с образованием хлористой и хлорноватистой кислот:
Cl2 + H2O = HCl + HOCl.
Хлорноватистая кислота - является сильным окислителем. В присутствии веществ, способных присоединять кислород, она разлагается по схеме
HOCl = HCl + O.
Предварительное хлорирование воды должно использоваться или постоянно, или периодически - в случае повышения окисляемости исходной воды и содержания в ней соединений железа; когда одной только коагуляцией не удается очистить воду до нужного качества.
Нужная для очистки воды доза хлора определяется экспериментально в лаборатории. Как правило она находится в пределах 5...20 мг/л и ограничивается таким значением, при котором остаточное содержание свободного хлора в обрабатываемой воде после фильтрации составляет не более 10 мг/л.