1.8 Классификация флокулянтов

В качестве флокулянтов применялись природные вещества, но сейчас более эффективны синтетические органические флокулянты, получаемые полимеризацией мономеров с ионными группами.

Современные технологии водоочистки применяют широкий ассортимент флокулянтов, различающихся по своим физико-химическим свойствам. Эти реагенты могут существовать как в ионной, так и в молекулярной форме. Классификация флокулянтов основана на особенностях их химического строения:

- катионные — содержат катионные группы: —NН₂, =NН;

- неионогенные — содержат неионогенные группы: — ОН, >СО

- анионные — содержат анионные группы: — СООН, — SO₃Н, —OSO₃Н

- амфотерные — содержат одновременно анионные и катионные группы: полиакриламид, белки и др.

При выборе флокулянта важно учитывать природу дисперсных частиц и свойства его макромолекул. Флокулянты делятся на три группы: неорганические полимеры, природные ВМС и синтетические органические полимеры.

Наиболее распространённый неорганический флокулянт – активная кремневая кислота (АК), получаемая конденсацией кремниевых кислот. АК представляет собой коллоидный раствор SiO₂.

Активная кремниевая кислота (АК) — анионный полиэлектролит, свойства которого зависят от способа получения и хранения. Растворы АК не стандартизированы и готовятся ex tempore, что усложняет контроль их состава [13].

Природные флокулянты производят из растительного сырья или модифицированных природных полимеров [15]. Крахмал — неионный флокулянт, чья эффективность определяется молекулярной массой и соотношением компонентов, варьирующимся в зависимости от источника.

Зарубежные крахмальные флокулянты: Виспрофлок 20, Виспрофлок 75, Флокгель, Азим [14].

Синтетические флокулянты получают полимеризацией, поликонденсацией или модификацией полимеров [10]. Их классифицируют по составу: полиэтилены, полиамиды, полиамины, полиакрилаты и др. Благодаря высокой молекулярной массе и регулируемым свойствам, они эффективнее природных аналогов [16].

В таблице 1.2 представлены характеристики синтетических флокулянтов [17].

Таблица 1.2 – Характеристика синтетических флокулянтов

Химический класс реагента	Фирма-производитель	Товарное название реагента
Неионные	АО «Кемира», Финляндия	ФенополN 200 E
	SNF S.A. FLOER-GER, Франция	Flopam FA 920 PWG
	Ciba Specialty Chemical Water Treatment Ltd.	Magnofloc LT 20
Анионные	ГП «Завод им. Я.М. Свердлова», г.Дзержинск, Россия	Полиакриламид (водный раствор)
	АО «Кемира», Финляндия	Фенопол А 320 Е
	Stockhausen GmbH	Praestol 2515, 25-40TR
Катионные	ОАО «БСК», г.Стерлитамак, Россия	ВПК-402
	Stockhausen GmbH	Praestol 650 TR
	АО «Кемира», Финляндия	Фенопол К 211 Е

1.9 Процесс протекания флокуляции

Функционирование флокулирующих агентов обусловлено комплексом физико-химических процессов. Первичным этапом является адсорбционное взаимодействие макромолекул реагента с поверхностью диспергированных частиц.

В результате образуются молекулярные мостики, способствующие агрегации взвешенных компонентов. Это происходит из-за адсорбции макромолекул на множестве частиц, создающих полимерные мостики, как изображено на рисунке 1.3.

1 – функциональные группы; 2 – коллоидная частица; 3 – макромолекула

Рисунок 1.3 – Строение флоккулы

Мостиковая модель описывает флокуляцию как процесс фиксации концов макромолекул на частичных поверхностях и последующей адсорбции сегментов вглубь раствора на свободных участках смежных частиц.