Die Koagulationsflockung ist eine physikalisch-chemische Behandlungsmethode zur Reinigung von Wasser , die zur Aufbereitung von Trinkwasser und zur Aufbereitung von Abwasser verwendet wird .
Sein Prinzip basiert auf der Schwierigkeit, die bestimmte Partikel haben, sich auf natürliche Weise abzusetzen : Kolloide .
Die kolloidalen Partikel zeichnen sich durch zwei wesentliche Punkte aus: Erstens haben sie einen sehr kleinen Durchmesser (von 1 nm bis 1 Mikron) - andererseits haben sie die Eigenschaft, elektronegativ geladen zu werden, wodurch Abstoßungskräfte interkolloidal verursacht werden. Diese beiden Punkte verleihen den Kolloiden eine extrem niedrige Sedimentationsrate (die im Zusammenhang mit der Wasseraufbereitung sogar als Null angesehen werden kann).
Die Koagulationsflockung ist ein zweistufiger Prozess, der diesen Mangel an Sedimentation beseitigt. Diese Technik ermöglicht es, die beiden zuvor erwähnten Eigenschaften anzugreifen, was eine natürliche Eliminierung kolloidaler Partikel unmöglich macht.
Erstens eliminiert die Koagulation durch Zugabe von Metallsalzen (normalerweise Eisen oder Aluminium) interkolloidale Abstoßungen: Metallkationen (Al 3+ und Fe 3+ ) binden an Kolloide und neutralisieren diese. Kolloidale Partikel können sich jetzt treffen.
Zweitens ermöglicht die Flockung , das Problem des kleinen Durchmessers der Kolloide anzugehen. Das eigentliche Problem ist in der Tat die Masse, die im Rahmen einer Behandlung keine natürliche und verwertbare Sedimentation zulässt. Die durch die Flockung ausgenutzte Lösung besteht darin, dank der Zugabe von Flockungsmittel eine Agglomeration der kolloidalen Partikel zu bewirken . Anschließend hat dieses als Flocken bezeichnete Agglomerat von Kolloiden eine ausreichende Masse, um sich absetzen zu können. Das zugesetzte Flockungsmittel ist im Allgemeinen ein organisches oder natürliches Polymer , das als Klebstoff zwischen den Kolloiden wirkt.
Unter dem Gesichtspunkt der Durchführung der Koagulationsflockung erfordern zwei Parameter besondere Aufmerksamkeit bei der Dimensionierung einer Koagulationsflockungsbehandlung: die Mengen der zuzugebenden Reagenzien und die Rührgeschwindigkeiten des Reaktionsmediums.
Diese vier Werte (eine Reagenzienmenge und die damit verbundene Rührgeschwindigkeit zur Koagulation, dann eine Reagenzienmenge und die damit verbundene Rührgeschwindigkeit zur Flockung) sind als Funktion des zu behandelnden Wassers zu bestimmen. Und in diesem Bereich gibt es keine Regel oder Formel für die Dimensionierung: Diese Werte können nur empirisch , durch Versuch und Irrtum und durch Testen von Proben im Labor bestimmt werden.
Die Bestimmung dieser Mengen im Labor erfolgt durch das sogenannte Testglas . Es besteht aus einer Reihe von Bechern, die unter einer Vorrichtung ausgerichtet sind, damit sie alle mit der gleichen Geschwindigkeit gerührt werden können. Die verschiedenen Becher haben eine unterschiedliche Dosis an Reagenzien erhalten, und am Ende des Versuchs wird bestimmt, welche Mengen an Reagenzien / Geschwindigkeit und Rührzeit miteinander verbunden sind, um das klarste Wasser zu erhalten, die Flocken. Größer und besser absetzbar. In Bezug auf die Rührgeschwindigkeiten besteht die einzige Gewissheit darin, dass die Koagulation eine ziemlich schnelle Rührgeschwindigkeit erfordert (um das Wasser gut zu mischen und dass sich die Kolloide und Metallkationen treffen und neutralisieren) und dass die Flockung - wann dazu - eine relativ langsame erfordert Geschwindigkeit (um das Zusammentreffen und die Aggregation von Kolloiden zu fördern, ohne jedoch die bereits gebildeten Flocken zu zerstören) ...
Im Rahmen einer Trinkwasseraufbereitung kann durch Koagulation-Flockung Trübung aus dem Wasser entfernt werden (Mikropartikel wie Ton, der für die Trübung des Wassers verantwortlich ist). Um Wasser trinkbar zu machen, muss ein Koagulations-Flockungsprozess mit Dekantieren und strenger Beseitigung der Flocken einhergehen. Außerdem müssen die Reagenzienmengen genau bewertet werden, um nicht zu viel hinzuzufügen.
Bei der Abwasserbehandlung wird Koagulation- Flockung häufig als tertiäres Behandlungssystem - in einer städtischen Kläranlage - angetroffen , um die Phosphorverschmutzung zu beseitigen .