Teollisuusvesi voi sisältää sekä näkyviä hiukkasia että hyvin pieniä tai liuenneita epäpuhtauksia, joita ei voida erottaa pelkästään mekaanisella suodatuksella tai laskeutuksella. Saostus ja flokkulointi ovat kaksi keskeistä vaihetta kemiallisessa vedenpuhdistuksessa, joiden avulla nämä aineet voidaan erottaa vedestä. Kun prosessi mukautetaan veden koostumuksen mukaan, se voi mahdollistaa tehokkaan erottelun ja samalla luoda paremmat edellytykset seuraaville puhdistusvaiheille.
Miksi tavallinen sedimentaatio ei riitä?
Suuremmat ja painavammat hiukkaset voivat usein laskeutua pohjalle itsestään. Ongelmana on, että teollisuuden prosessivedessä voi olla myös hienojakoisia ja kolloidisia hiukkasia, jotka pysyvät suspendoituneina pitkään. Ne ovat niin pieniä, etteivät ne laskeudu tehokkaasti, ja voivat siksi kulkeutua veden mukana laitoksen läpi. Lisäksi jotkut epäpuhtaudet esiintyvät liuenneessa muodossa. Niiden erottamiseksi niiden ominaisuuksia on muutettava hallitun kemiallisen prosessin avulla.
Mitä saostuminen tarkoittaa?
Saostuksessa lisätään huolellisesti valittu kemikaali , joka reagoi liuenneiden aineiden kanssa tai horjuttaa hyvin pienten hiukkasten stabiilisuutta. Tällöin epäpuhtaudet muuttuvat kiinteään muotoon tai sitoutuvat vasta muodostuneisiin hiukkasiin. Esimerkiksi metallit ja fosfori voivat oikeissa olosuhteissa muodostaa vaikeasti liukoisia yhdisteitä. Näin ollen aineet, jotka aiemmin kulkivat veden läpi, voidaan kerätä talteen seuraavassa vaiheessa.
Tulos riippuu muun muassa saostuskemikaalin valinnasta, annostelusta, altistumisajasta, lämpötilasta ja veden pH-arvosta. Monet kemialliset reaktiot toimivat parhaiten tietyllä pH-alueella. Siksi saostusta edeltää usein pH:n säätö. Veden analysointi ja käytännön käsittelykokeet ovat tärkeitä oikeiden olosuhteiden määrittämiseksi sekä ali- että yliannostuksen välttämiseksi.
Mitä flokkaus tarkoittaa?
Saostuksen jälkeen vedessä on pieniä saostuneita hiukkasia. Flokkausprosessissa nämä hiukkaset yhdistyvät suuremmiksi kokonaisuuksiksi, niin sanotuiksi flokkeiksi. Tämä tapahtuu hallitun sekoittamisen avulla ja usein lisäämällä flokkausainetta, esimerkiksi polymeeriä. Flokkausaine auttaa hiukkasia muodostamaan suurempia ja helpommin erotettavia rakenteita.
Jos sekoitus on liian heikkoa, hiukkaset eivät pääse riittävän hyvin kosketuksiin keskenään. Jos sekoitus on liian voimakasta, muodostuneet flokit voivat sen sijaan hajota. Oikea energia, viipymäaika ja annostelu ovat siksi ratkaisevia tekijöitä. Flokkien koon ja tiheyden on myös sovittava seuraavaan erotteluun.
Miten laumat erotetaan toisistaan?
Kun flokit ovat muodostuneet, ne voidaan erottaa toisistaan esimerkiksi sedimentaation, lamellierotuksen, vaahdotuksen tai suodatuksen avulla. Sedimentaatiossa flokit vajoavat pohjaan ja muodostavat lietettä, kun taas flotaatiossa ne nousevat pintaan pienten ilmakuplien avulla. Menetelmän valinta riippuu flokkien ominaisuuksista, käytettävissä olevasta tilasta, veden virtauksesta ja halutusta puhdistusasteesta. Erotettu liete on sen jälkeen kerättävä talteen, kuivattava ja hävitettävä asianmukaisella tavalla.
Mitä epäpuhtauksia voidaan käsitellä?
Saostusta ja flokkulaatiota voidaan käyttää suspendoituneen aineksen, sameuden, fosforin, tiettyjen metallien ja hiukkasiin sitoutuneiden orgaanisten epäpuhtauksien pitoisuuksien vähentämiseen. Menetelmää käytetäänkin muun muassa teollisuuden jäteveden, prosessiveden, sadeveden, suodatusveden sekä rakennus- ja saneeraushankkeista peräisin olevan veden käsittelyssä. Koska veden koostumus vaihtelee, tekniikka ei ole vakioratkaisu, jossa käytetään kiinteää kemikaaliannosta. Jokainen sovellustapaus on arvioitava kyseessä olevien epäpuhtauksien, pitoisuuksien, virtaamien ja päästövaatimusten perusteella.
Oikea prosessi takaa vakaamman vedenpuhdistuksen
Oikein sovitettu prosessi voi parantaa puhdistustulosta, vähentää suodattimiin ja muihin jatkokäsittelyvaiheisiin kohdistuvaa kuormitusta sekä edistää tasaisempaa poistoveden laatua. Väärä annostelu tai puutteellinen säätö voi sen sijaan johtaa pieniin flokkeihin, korkeisiin jäännös pitoisuuksiin, tarpeettomaan kemikaalien kulutukseen ja suurempiin lietemääriin. Siksi esimerkiksi pH:n, virtauksen, sameuden ja annostelun jatkuva seuranta on tärkeä osa laitoksen toimintaa.
Inwatech kehittää räätälöityjä vedenpuhdistusratkaisuja veden erityiskoostumuksen ja toiminnan vaatimusten perusteella. Analyysien, käsittelykokeiden ja oikean puhdistusvaiheiden yhdistelmän avulla saostus ja flokkulointi voidaan integroida sekä siirrettäviin että kiinteisiin laitoksiin. Tuloksena on vankka prosessi, jonka avulla jopa vaikeasti erotettavia epäpuhtauksia voidaan käsitellä hallitusti ja tehokkaasti.
