Для ускорения и интенсификации процессов коагуляции в последнее время ведутся работы по применению так называемых флокулянтов. К флокулянтам относятся вещества, способствующие и ускоряющие слипание агрегативно неустойчивых частиц. В качестве флокулянтов сейчас чаще всего применяют полиакриламид и активированную кремнекислоту.
Полиакриламид относится к синтетическим высокомолекулярным флокулянтам и является сополимером амида, аммонийной и кальциевой солей акриловой кислоты с молекулярным весом около 1 000 000. Технический полиакриламид представляет собой желтоватую вязкую массу с содержанием по весу 6—40% полиакриламида. По своим химическим свойствам полиакриламид не меняется в нейтральной, кислой и щелочной средах. Токсическими свойствами полиакриламид не обладает. Лабораторные опыты, проведенные Центральной химической лабораторией Ростовэнерго, показали, что применение полиакриламида ускоряет процесс осветления воды при известковании с коагуляцией и без коагуляции в 6—14 раз. Полиакриламид не дефицитен, он широко применяется при производстве искусственного волокна.
Проверка действия полиакриламида в промышленных условиях проводилась, например, на водоподготовительной установке Ростовской ТЭЦ и позволила сделать следующие выводы.
- Применение полиакриламида позволяет повысить производительность каждого из осветлителей в 2—3 раза при высоком качестве осветленной воды.
- Эффект осветления воды при известковании с коагуляцией и при известковании без коагуляции с применением полиакриламида одинаков, т. е. при дозировании полиакриламида в обрабатываемую воду осветлитель может работать без коагуляции.
- Применение полиакриламида создало условия для устойчивой работы осветлителя при резких колебаниях температуры и производительности.
- Оптимальная дозировка полиакриламида составляет 0,5—1,0 мг/кг.
- Интенсификация процесса осветления воды полиакриламидом должна дать большой экономический эффект, так как удается значительно повысить производительность водоподготовительной уставов- ни без капитальных затрат и, возможно, отказаться от применения осветлительных фильтров. Результаты применения полиакриламида, однако, зависят от качества обрабатываемой воды. В некоторых случаях эффект его применения в качестве коагулянта и активатора оказывается очень малым или даже отрицательным (повышается окисляемость). Поэтому в каждом отдельном случае требуется тщательная экспериментальна» проверка.
Кроме полиакриламида, в качестве флокулянта применяется активированная кремнекистотг. Для приготовления активированной кремнекислоты применяют силикат натрия, содержащий 24,3% Na20, 33,4% SiOi и 43,2% Η?0. Удельный вес смеси 1,516 кг/л. В специальном бачке крепкий раствор силиката натрия разбавляют до 2%-ной концентрации и нейтрализуют крепкой (технической) серной кислотой.
Раствор перемешивается в течение 5 мин после нейтрализации и затем разбавляется до рабочей концентрации 0,6% Si02. Приготовленный раствор должен быть использован в течение 24 ч, так как при хранении его свыше суток активность кремнекислоты начинает снижаться. Особое внимание следует уделять чистоте оборудования для приготовления и хранения кремнекислоты, нейтрализации и последующего разбавления раствора. Гель кремнекислоты выпадает только при нейтрализации на 100%, при нейтрализации щелочности на 80— 85% гелеобразования не происходит.
В обрабатываемую воду вводятся растворы сернокислого алюминия (концентрация и дозировка определяются предварительно) и активированной кислоты в количестве 4—5 мг/кг SiOj. Опыты показывают, что в результате этого оказывается возможным значительно увеличить производительность осветлителя (в 1,5—2 раза), причем окисляемость воды снижается на 60—70%. Применение активированной кремнекислоты значительно снижает содержание железа в осветленной воде и допускает довольно значительные колебания температуры обрабатываемой воды перед осветлителем (по некоторым данным на 4—6°С). При этом обогащение обрабатываемой воды кремнекислотой по имеющимся наблюдениям не происходит. Возможность применения флокулянтов в каждом отдельном случае должна выясняться три наладке.
