Flokülantlar, suda asılı kalan maddelerin uzaklaştırılmasına yardımcı olmak için çok çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır. Bu yazımızda bunların atık su arıtımındaki rollerini, ne olduklarını, ne için kullanıldıklarını ve nasıl çalıştıklarını ayrıntılarıyla inceliyoruz. Ayrıca flokülantların, atık su arıtma kimyasallarının bir başka yaygın sınıfı olan koagülantlardan nasıl farklı olduğunu da açıklayacağız.
İlk olarak;
Flokülasyon Nedir?
Flokülasyon, bir çözeltinin ayrılması, genellikle tortunun bir sıvıdan uzaklaştırılmasıdır. Sözcük, tanecik anlamına gelen floc'tan türetilmiştir; ve bir çözelti topaklaştırıldığında, çökelti daha büyük toplanmış tanecikler halinde oluşur, bu da bunların görülmesini ve çıkarılmasını kolaylaştırır. Bu işlem doğal olarak gerçekleşir veya topaklaştırıcılar ve/veya fiziksel işlemler kullanılarak da yapılabilir.
Flokülant Nedir?
Flokülantlar, bir çözeltide bulunan ince parçacıkların topaklanmasını destekleyen, bir flok oluşturan, daha sonra yüzeye çıkartan (flotasyon) veya dibe çökerten (sedimantasyon) maddelerdir. Bu sayede topaklaşan maddeler daha sonra sıvıdan daha kolay bir şekilde ayrılabilir. Ülkemizde polielektrolit, poliakrilamid ve arıtma kimyasalı adıyla da bilinmektedir.
Flokülantlar organik veya inorganik olabilir. Bunun yanı sıra çeşitli yüklerde, yük yoğunluklarında, moleküler ağırlıklarda ve formlarda olabilir.
Organik polimerik flokülantlar, nispeten düşük bir dozajla topaklanmayı destekleme yeteneklerinden dolayı günümüzde en yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bununla birlikte, biyobozunurluklarının olmaması ve buna bağlı olarak potansiyel olarak zararlı monomerlerin su kaynaklarında dağılması, odak noktasının daha çevre dostu olan biyopolimerlere kaymasına neden olmaktadır. Biyopolimerler ile ilgili temel sorun, raf ömrünün daha kısa olması ve organik polimerik flokülantlardan daha yüksek dozaj gerektirmesidir. Bununla mücadele etmek için, her ikisinin de optimum faydalarını sağlayan su arıtımı için özel flokülantlar oluşturmak üzere sentetik polimerlerin doğal polimerlere aşılandığı kombine çözümler geliştirilmektedir.
Flokülantlar Ne İçin Kullanılır?
Temel olarak flokülantlar öncelikle atık su arıtma endüstrisinde katıların uzaklaştırılması, suyun arıtılması, kireç yumuşatılması, çamur yoğunlaştırılması ve katıların dehidrasyonu işlemlerinde kullanılır. Bunların yanı sıra flokülantlar inşaat şirketlerinden, yer bilimleri ve biyoteknolojiye, otomotiv fabrikalarından tekstil boyahanelerine kadar birçok farklı sektörde kullanılmaktadır.
Su, kil parçacıkları, bakteri, plankton, çürüyen bitki materyali veya diğer organik maddeler gibi koloidal katılar içerebilir; Suyu arıtmak için pıhtılaştırma ve topaklaştırmanın kullanılması, eski Mısırlıların nehir suyunu arıtmak için kapların etrafına sürülen bademleri kullandığı M.Ö. 2000'li yıllardan bu yana aktif bir uygulama olmuştur.
Sedimantasyona yol açan flokülasyon, hem içme suyunun arıtılmasında hem de kanalizasyon, yağmur suyu ve endüstriyel atık su arıtımında kullanılmaktadır. Bu nedenle flokülantlar çoğunlukla su arıtma tesisi kimyasalları olarak bilinmektedir.
Flokülantlar Nasıl Çalışır?
Flokülantlar, ayrılan çözeltinin yüküne ve kimyasal bileşimine bağlı olarak tek başına veya koagülantlar ile kombinasyon halinde uygulanabilir.
Koagülantlar, kararlı bir çözelti içinde bulunan parçacıkların dengesini bozarak, bunların bir araya toplanmasına neden olarak ve bunların flokülantlar tarafından birbirine bağlanmasını sağlayarak çalışır. Flokülantlar parçacıkları topaklar halinde birleştirir ve bunlar daha sonra çökelti olarak dibe çöktüklerinde veya yüzeye çıktıklarında çözeltiden ayrılırlar.
Organik veya inorganik koagülant ve flokülantların uygun kombinasyonu, sudan uzaklaştırılan maddelerin türüne ve ayrıca su arıtma tesisi tarafından kullanılan ayırma yöntemine (yani çökeltme veya yüzdürme vb.) bağlı olacaktır.
En İyi Flokülant Hangisidir?
Aslında en iyi flokülanttan ziyade topaklaştırılacak (arıtılacak) olan suya en uygun flokülantın belirlenmesi gerekmektedir. En uygun flokülantın belirlenmesi için jar testi, mezür testi gibi metotlar bulunmaktadır ve bu çalışmalar NCC tarafından tüm paydaşlarına ücretsiz bir şekilde sağlanmaktadır.
Flokülantlar ve Koagülantlar Arasındaki Farklar Nelerdir?
Hem koagülasyon hem de flokülasyon, suyun arıtılmasında ve saflaştırılmasında kullanılan yaygın işlemler olsa da, aslında çok farklıdırlar.
Koagülasyon, çözeltinin kimyasal özelliklerinin koagülasyonu teşvik edecek şekilde değiştirildiği kimyasal bir işlemdir. Koagülasyon, pıhtılaştırma anlamına gelir. Koagülantlar genellikle pozitif veya negatif yükleri serbest bırakmak üzere parçalanan tuzlardır. Flokülasyon ise parçacıkların bir araya toplanıp önce bir bulut, sonra bir çökelti oluşturmasına neden olan fiziksel bir süreçtir. Flokülantlar genellikle parçacıkların giderek daha büyük tanecik veya floklara dönüşmesini sağlayan polimerlerdir. Flokülasyonu teşvik etmek için genellikle fiziksel çalkalama veya diğer teknikler gerekliyken, koagülasyon herhangi bir fiziksel işlem gerekmeden, pıhtılaştırıcı çözeltiye eklenir eklenmez gerçekleşebilir.
Not:
Pıhtılaştırma = Koagülasyon
Topaklaştırma = Flokülasyon
Commentaires