flokulaatiolla

flokulaatio, tai flokulaatiolla, on vedenkäsittelyn prosessi, jossa pienet kolloidiset hiukkaset ja epäpuhtaudet muodostavat suurempia, helpommin erotettavia flokkeja. Flokulaation katsotaan usein koagulaation jälkeiseksi vaiheeksi: koagulaatiossa hiukkasten sähkövarauksia neutraloidaan ja hiukkaset lähestyvät toisiaan, minkä jälkeen flokulaatiossa tapahtuu hitaampi, hallittu sekoitus, jonka tarkoituksena on lisätä hiukkasten törmäyksiä ja kasvattaa flokkien kokoa.

Prosessin kulku koostuu yleensä kolmesta vaiheesta. Nopea sekoitus (koagulaatio) tuottaa tasapainottavan varauksen neutraloitumisen; seuraa hitain, pitkäkestoinen sekoitus (flokulaatio), jonka aikana hiukkaset törmäävät ja muodostavat suurempia flokkeja. Lopuksi flokit erotetaan vedestä joko sedimentaation avulla, jolloin ne laskeutuvat pohjalle, tai kelluttamalla. Järjestelmässä käytetään usein rapid-mix-tyyppisiä reaktoreita sekä flokulaatioputouksia tai -altaita sekä lopussa erotuslaitteita.

Kemikaalit ja menetelmät, joita flokulaatiossa käytetään, ovat koagulantit ja flokkulantit. Koagulantteja, kuten alumiinisulfaattia, rautakloridia tai polyalumiini-kloridia, käytetään hiukkasten varauksien neutraloimiseksi. Flokkulantteja, usein polyakrylaamideja tai muita polymeerejä, lisätään hiukkasten törmäyskäyttäytymisen parantamiseksi. Joissakin prosesseissa voidaan hyödyntää myös fysikaalisia menetelmiä tai biologisia käsittelyvaiheita yhdessä kemiallisten keinojen kanssa.

Käyttökohteet kattavat muun muassa kunnallisen juomaveden käsittelyn, jäteveden puhdistuksen sekä teollisuuden sivu- ja prosessivesien käsittelyä (esimerkiksi kaivosteollisuus, paperi- ja tekstiiliteollisuus). Tehokkuuteen vaikuttavat muun muassa hiukkasten koko ja varaus, veden pH ja lämpötila, ionivahvuus, sekoitusintensiteetti ja -kesto sekä flokulanttien ja koagulanttien annostus. Tyypillisiä laadunvarmistusmenetelmiä ovat jar-testi ja zeta-potentiaalin seuranta.

Käytännön näkökulmassa flokulaatio on kustannus- ja ympäristövaikutuksiltaan huomionarvoinen vaihe: se vaikuttaa vedenlaatuun, kemikaalikuormitukseen ja syntyvän lietteen määrään sekä energiankulutukseen sekoitusvaiheessa.