Jakość wody ma ogromne znaczenie dla zdrowia i życia ludzi oraz dla funkcjonowania ekosystemów. W związku z tym, coraz więcej uwagi poświęca się technologiom jej oczyszczania. Niezwykle ważnym procesem wykorzystywanym w tego rodzaju działaniach jest koagulacja. W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej roli koagulacji w uzdatnianiu wody, procesom chemicznym zachodzącym podczas tego procesu oraz poszczególnym metodom stosowanym na przestrzeni lat.

Proces koagulacji – zasada działania  

Koagulacja to proces chemiczny, którego celem jest usunięcie zanieczyszczeń zawieszonych oraz koloidalnych ze środowiska wodnego, głównie za pomocą tworzenia floków (osiadających osadów). W praktyce polega to na dodaniu do wody odpowiednich substancji chemicznych, zwanych koagulantami, które powodują zmianę ładunku cząstek zanieczyszczeń oraz ich zbiorcze osiadanie na dnie zbiorników. Koagulację stosuje się w niektórych rodzajach oczyszczalni przydomowych, w których poza klasyczną formą oczyszczania biologicznego do koagulacji odpadów wykorzystuje się również środki chemiczne.  

Metody stosowane w koagulacji  

W zależności od rodzaju zanieczyszczeń oraz specyfiki oczyszczanego środowiska, stosuje się różne metody koagulacji. 

• Koagulacja z użyciem koagulantów nieorganicznych – jest to klasyczne podejście, wykorzystywane od wielu lat. W tym przypadku koagulantami są sole metali wielowartościowych, których stężenie dobiera się do specyfiki danego środowiska.
• Koagulacja wspomagana polimerami – metoda ta polega na dodawaniu do procesu koagulacji substancji organicznych, które mają na celu skuteczniejsze zbiorcze osiadanie floków.
• Koagulacja elektrochemiczna – innowacyjne podejście, w którym zamiast dodawania koagulantów, wykorzystuje się elektrolizę wody do wytworzenia jonów metali wielowartościowych bezpośrednio w środowisku wodnym.

Procesy chemiczne zachodzące podczas koagulacji  

Podczas koagulacji zachodzą liczne procesy chemiczne, których głównym celem jest neutralizacja ładunków cząstek koloidalnych oraz ich osiadanie.  

W pierwszej fazie dochodzi do hydrolizy koagulantów, podczas której powstają jony metali wielowartościowych o różnych stanach naładowania. Następnie następuje adsorpcja tych jonów na powierzchni cząstek koloidalnych, co prowadzi do zmniejszenia ich ładunków, a w rezultacie – do zbliżania się cząstek i tworzenia większych agregatów, wyjaśnia producent oczyszczalni przydomowych.  

Korzyści wynikające z zastosowania koagulacji  

Stosowanie koagulacji w procesach uzdatniania wody przynosi szereg korzyści, takich jak: 

• skuteczne usuwanie zanieczyszczeń zawieszonych oraz koloidalnych,
• poprawa przejrzystości i koloru wody,
• przygotowanie wody do dalszych etapów oczyszczania, np. filtracji czy odkażania,
• redukcja ładunku zanieczyszczeń dla ekosystemów wodnych.