Coagulatie & flocculatie
In de waterzuivering zijn coagulatie en flocculatie twee nauw verwante, opeenvolgende stappen die cruciaal zijn voor het verwijderen van de kleinste onzuiverheden, zoals zwevende stoffen, micro-organismen en organische stoffen.
Wat is het?
Het proces begint met coagulatie, een snelle chemische reactie. Het doel hier is om de natuurlijke afstoting tussen de onzuiverheden op te heffen. Dit gebeurt door een coagulant—meestal een positief geladen metaalzout zoals aluminium- of ijzerchloride—toe te voegen. Door snel en krachtig te mengen, wordt de coagulant ogenblikkelijk verspreid, waarbij de positieve ionen de negatieve oppervlakte-ladingen van de zwevende deeltjes neutraliseren. Deze ladingneutralisatie vernietigt de stabiliteit van de suspensie, waardoor de deeltjes elkaar kunnen benaderen en aan elkaar kunnen hechten, wat de basis legt voor de volgende fase.
Direct na de coagulatie volgt flocculatie, de fysieke fase van vlokgroei. Nu de deeltjes niet langer afstoten, moeten ze met elkaar in contact worden gebracht om grotere structuren, of vlokken (flocs), te vormen. Dit gebeurt in de flocculatoren door het water langzaam en gecontroleerd te roeren. De energie van de menging creëert snelheidsverschillen in het water (de snelheidsgradiënt), wat leidt tot talloze botsingen tussen de deeltjes. Bij elke botsing klitten de deeltjes samen en groeien ze uit tot vlokken die zwaar genoeg zijn om te bezinken. Om de vlokken extra stevigheid en grootte te geven, wordt er nog een polymeer of vlokhulpmiddel toegevoegd, dat als een soort brug dient om de deeltjes aan elkaar te koppelen.
Voordelen dubbele roerflocculator vs. pijpflocculator
AAQUA raadt voor het coagulatie/flocculatie proces op deze toepassing het gebruik van een dubbele roerflocculator aan in plaats van een pijpflocculator. De dubbele roerflocculator biedt verschillende belangrijke voordelen ten opzichte van een pijpflocculator:
1. Reactietijd -> efficiëntie van het coagulatie/flocculatie proces: een dubbele roerflocculator biedt een langere contacttijd tussen de coagulant/flocculant en verontreinigingen in het water, wat resulteert in een effectievere vlokvorming van de verontreinigende deeltjes met een lager verbruik van chemicaliën.
2. Flexibiliteit: met een dubbele roerflocculator kan de intensiteit van het mengen (VFD op de mixers) en de snelheid van toevoeging van flocculanten gemakkelijk worden aangepast om variaties in samenstelling van het afvalwater op te vangen.
3. Vlokstabiliteit: de dubbele roerflocculator wordt aangebouwd aan de flotatie, na coagulatie/flocculatie loopt het water gravitair naar het flotatiecompartiment. De gevormde slibvlokken worden niet meer verpompt, daardoor ondervinden ze geen hoge afschuifkrachten meer en komen ze intact in de flotatie. Bij een pijpflocculator is de snelheid zeer hoog – en dus ook de afschuifkrachten op de slibvlokken.
4. Minder gevoelig voor verstopping: In vergelijking met pijpflocculatoren is een dubbele roerflocculator minder gevoelig voor verstopping door verontreinigingen of ongewenste afzettingen. Dit minimaliseert de onderhoudsvereisten en verlengt de levensduur van het systeem, wat resulteert in lagere operationele kosten op lange termijn.
5. Visuele controle: een dubbele roerflocculator is een open reactor, de vlokvorming kan dus eenvoudig visueel worden opgevolgd door een operator of zelfs vanop afstand via een camera. Bij een pijpflocculator is alles gesloten, het proces kan niet visueel worden opgevolgd.
