Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý – keo tụ tạo bông

   Các phương pháp xử lý nước thải được áp dụng chỉ có thể xử lý những chất có khích thước lớn hoặc chất lắng chưa thể xử lý triệt để tuy nhiên gần đây công nghiệp đã áp dụng công nghệ xử lý nước thải bằng keo tụ kết bông phương pháp này có thể xử lý được các chất ở dạng huyền phù kích thước rất nhỏ kết hợp với hóa chất tạo kết dính giữa các hạt chất với nhau tạo thành bông keo kích thước lớn dễ dàng xử lý.

Khái niệm về xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ tạo bông:

• Keo tụ là một phương pháp xử lý nước thải có sử dụng hoá chất.
• Trong đó, các hạt keo nhỏ lơ lửng trong nước nhờ tác dụng của chất keo tụ mà liên kết với nhau tạo thành bông keo có kích thước lớn hơn.
• Người ta có thể tách chúng ra bằng các biện pháp lắng lọc hay tuyển nổi.

Mục đích:
– Lắng các hạt cặn lơ lửng có kích thước <10-4mm
– Tăng hiệu suất lắng của bể
– Cải thiện độ đục và màu sắc của nước.

Nguyên tắc của quá trình xử lý nước thải keo tụ tạo bông:

– Làm mất tình ổn định của các hệ keo thiên nhiên.
– Tạo ra hệ keo mới có khả năng kết hợp tạo thành những bông cặn lớn,lắng nhanh, có hoạt tính bề mặt cao, được loại bỏ bằng phương pháp lắng hoặc lọc

Khái niệm về hạt keo
• Keo kị nước (hydropholic): không tan, phân chia thành các hạt nhỏ, không ngậm dầu, nước.
Ví dụ: các kim loại như vàng, bạc, silic…
• Keo ưa nước ( hydrophilic): có khả năng hấp phụ các phân tử nước.
Ví dụ: vi trùng, polyme hoà tan…
• Các hạt làm bẩn nước trong tự nhiên chủ yếu tạo ra hệ keo kị nước gồm các hạt mang điện tích âm, nên ta chỉ nghiên cứu keo kị nước.

Cấu tạo của hạt keo:

Các chất keo tụ
– Muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng
– Tuỳ thuộc vào các tính chất hoá lý, chi phí, nồng độ tạp chất trong nước, pH và thành phần muối trong nước.
– Trên thực tế người ta thường dùng các chất keo tụ sau: Al2(SO4)3.18H2O; Al2(OH)5Cl ; KAl(SO4)2.12H2O;NH4Al(SO4)2.12H2O ; Fe2(SO4)3.2H2O,…

Chất trợ keo
– Tự nhiên: tinh bột, dextrin (C6H10O5)n, xenlulo và Dioxitsilic hoạt tính (xSiO2.yH2O), chitosan…
– Tổng hợp: thường dùng là polyacrylamit.

Phương pháp keo tụ- kết bông sử dụng Poly Aluminium Chloride ( PAC) Chất keo tồn tại dưới dạng polime vô cơ là poli nhôm clorua (polime aluminium chloride) chúng được sử dụng rộng rãi trong quá trình xử lý nước thải.

Tính chất của PAC vô cơ thể hiện:

• PAC thường ở dạng bột thô màu vàng nhạt hoặc vàng đậm, dễ tan trong nước và kèm tỏa nhiệt, dung dịch trong suốt, có tác dụng khá mạnh về tính hút thấm.
• không làm đục nước,không ăn mòn thiết bị, không phát sinh SO4 2-, có khả năng keo tụ tốt.

Cơ chế sử dụng chất keo tụ PAC trong xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ tạo bông:

Thông thường khi keo tụ chúng ta hay dùng muối clorua hoặc sunfat của Al(III) hoặc Fe(III). do diễn ra quá trình phân li và thuỷ phân ta có các hạt trong nước: Al3+ , Al(OH) 2+ , Al(OH) phân tử và Al(OH) 4 -, và các hạt polime trong đó hạt Al13 là tác nhân chính của quá trình keo tụ.
• Khi sử dụng PAC quá trình hoà tan sẽ tạo các hạt polime Al13, với điện tích vượt trội (7+), các hạt polime này trung hoà điện tích hạt keo và gây keo tụ rất mạnh, ngoài ra tốc độ thuỷ phân của chúng chậm điều này làm tăng thời gian tồn tại của chúng trong nước nghĩa là tăng khả năng tác dụng của chúng lên các hạt keo cần xử lí, giảm thiểu chi phí hoá chất sử dụng trong quá trình kết dính.

• pH hoạt động của PAC cũng lớn gấp hơn 2 lần so với phèn, điều này làm cho việc keo tụ bằng PAC dễ áp dụng hơn. kích thước hạt polime lớn hơn nhiều so với Al3+ (cỡ 2 nm so với nhỏ hơn 0,1 nm) nên bông cặn hình thành cũng to và chắc hơn, thuận lợi cho quá trình lắng tiếp theo.

So với khối lượng nước thì lượng PAC cho vào rất nhỏ nhưng phản ứng lại diễn ra rất nhanh ngay sau khi tiếp xúc với nước, sau quá trình khuấy trộn các hạt keo đã.bị mất ổn định bắt dính lại với nhau để tạo các hạt lớn lúc này PAC cho vào sẽ tạo các hạt nhân keo tụ, sau đó các chất điều chỉnh độ kiềm sẽ được cho vào nhằm làm tăng hiệu quả quá trình keo tụ. Các bông tụ sau khi tạo thành sẽ được đưa vào bể lắng từ đây các chất cặn bẩn ô nhiễm sẽ bị lắng xuống ta dễ dàng xử lý được.

Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn rõ hơn về xử lý nước thải công nghiệp dùng keo tụ tạo bông !