Was ist Flockung?
Die Flockung ist der auf die Koagulation folgende Schritt in der Abwasserbehandlung. Nachdem die Abfallpartikel durch die Koagulation verklumpt sind, werden Flockungsmittel eingesetzt, um die Agglomerate zu entfernen.
Definition von Flockung
Die Ausflockung ist eine vorwiegend mechanische Maßnahme. Sie ist ein Rührvorgang, der das Zusammentreffen von Partikeln in einer Flüssigkeit fördern soll. Sie wird mit Polymeren durchgeführt, die als Klebstoff zwischen den Flocken fungieren und so die Handhabung beschleunigen. Die durch die Flockung gebildeten Flocken oder Partikelansammlungen können nach der Ruhephase ausfallen und sind leicht zu entfernen.
Die Flockung ist ein wichtiger Schritt in der Wasseraufbereitung und geht immer der Koagulation voraus. Anschließend folgt eine dekantieren, um das Wasser von den Verunreinigungen zu trennen.
Flockung für die Wasseraufbereitung
Der Prozess der Ausflockung
Die Flockung ist ein vorwiegend mechanischer Prozess, der darauf abzielt, Klumpen von Schwebstoffen zusammenzuführen, die zuvor bereits koaguliert wurden. Dieser Prozess benötigt also einen vorgeschalteten Koagulationsschritt, um funktionieren zu können. Nach der Flockung bilden sich große Massen, die sogenannten Flocken (zusammenhängende Stoffklumpen). Mit der Zeit werden diese Flocken zu Niederschlag und gelangen zum Boden, wo sie sich absetzen. Dieser Prozess wird auch zur Filterung von Partikeln in Wasseraufbereitungsanlagen verwendet. In der Primärphase der Wasseraufbereitung wird es mit der Koagulation kombiniert.
Bei der Flockung wird die Lösung vorsichtig gemischt, damit die Partikel, die man entfernen möchte, miteinander in Kontakt kommen. Die Partikel, die manchmal für das bloße Auge unsichtbar sind, werden sich zusammenschließen, bis sie sichtbar und damit leicht zu entfernen sind.
Um diesen Vorgang noch effektiver zu gestalten, werden schwere organische Polymere (mit hohem Molekulargewicht) hinzugefügt. Diese Zugabe ermöglicht unter anderem :
- den Vorgang schneller und effizienter machen, indem sie Brücken zwischen den Flocken schaffen und gleichzeitig ihr Gewicht erhöhen
- den Dekantierungsprozess zu erleichtern
Wenn die Flocke ihre optimale Größe erreicht hat (in ARAs eine Stunde), neigt sich der Flockungsprozess dem Ende zu. Hier setzt die Phase der Wasserabscheidung mit Prozessen wie dem Dekantieren ein.
Die Flockungsmittel
Flockungsmittel sind wasserlösliche chemische Mittel, mit denen die Bindung von Flocken gewährleistet werden kann. Sie verfügen oft über eine lange Kohlenstoffkette, um ein hohes Molekulargewicht zu erreichen. Durch diese Eigenschaft bewirken sie, dass sich feine Wasserteilchen absetzen. Sie können verschiedene Arten haben:
- Natürliche Flockungsmittel, die aufgrund ihrer Umweltfreundlichkeit bei der Abwasserbehandlung immer beliebter werden. Die aktuelle Lage und ihr Trend lassen gute Aussichten für diese Art von Flockungsmitteln erkennen. Es handelt sich um Mischungen aus Proteinen und Polysacchariden, die Carboxyl-, Hydroxyl- und Amingruppen besitzen. Sie haben ein hohes Molekulargewicht, was sie zu vielversprechenden Flockungsmitteln macht. Sie werden aus Biodiesel oder Bioethanol gewonnen.
- Im Gegensatz dazu werden die synthetischen Flockungsmittel auf Erdölbasis zunehmend an Bedeutung verlieren.
Eine weitere Unterscheidung betrifft die Ladung des Polymers. Diese kann positiv oder negativ sein, was uns jeweils anionische oder kationische Polymere beschert. Und beide spielen eine unverzichtbare Rolle bei der Flockung.
Es ist auch wichtig zu wissen, dass die Eigenschaften des Wassers (Temperatur, PH-Wert usw.) einen Einfluss auf die Leistung der Polymere ausüben.
Anionische Polymere
Anionische Polymere sind wasserlösliche Moleküle, die am Flockungsprozess beteiligt sind. Sie haben ein hohes Molekulargewicht und sind negativ geladen.
Diese Eigenschaften ermöglichen es ihnen, positiv geladene Partikel zu binden und zu neutralisieren. Zu diesen Partikeln gehören auch Mineralien, die später durch einen Enthärtungsprozess entfernt werden.
Kationische Polymere
Wie anionische Polymere sind kationische Polymere wasserlöslich greift in den Prozess der Flockung ein. Sie besitzen die gleiche Eigenschaft des hohen Molekulargewichts. Allerdings sind kationische Polymere im Gegensatz zu anionischen Polymeren positiv geladen. Diese Eigenschaften ermöglichen es ihnen, negativ geladene Teilchen im Wasser zu binden und zu neutralisieren, wie z.B. :
- Algen
- Bakterien
- Schlick
- pathogene Organismen, etc.
