Phương pháp hóa lý đông tụ và keo tụ trong xử lý nước thải

Công nghệ xử lý nước thải sẽ kết hợp nhiều phương pháp xử lý khác nhau. Trong đó có đề cập đến phương pháp sinh học, phương pháp cơ học, phương pháp hóa lý hoặc sự kết hợp giữa các phương pháp.

Đặc biệt với nguồn nước thải chứa ion kim loại hoặc các thành phần rắn lơ lửng không thể lắng bằng trọng lực được. Phương pháp hóa lý sẽ được úng dụng hiệu quả trong những trường hợp này.

Phương pháp hóa lý dựa trên nguyên lý quá trình đông tụ và keo tụ nhằm tạo các bông căn lớn hơn hoặc kết tủa giúp lắng nhanh bằng trọng lực. Bài viết dưới đây sẽ mô tả chi tiết về bản chất cơ chế của phương pháp này.

QUÁ TRÌNH ĐÔNG TỤ

Quá trình kết hợp các hạt phân tán và chất nhũ tương được gọi là quá trình đông tụ. Phương pháp đông tụ được sử dụng và hiệu quả nhất là tác các hạt keo phân tán kích thước trong khoảng 1-100mm.

Trong xử lý nước thải, dưới xúc tác của chất bổ sung quá trình đông tụ diễn ra, các chất này được gọi là chất đông tụ. Chất đông tụ trong nước tạo thành các bông Hydroxit kim loại, giúp lắng nhanh trong trường trọng lực. Các bông này có khả năng hút các hạt keo, hạt lơ lửng và kết hợp chúng với nhau do sự tích điện trái dấu giữa các hạt keo (điện tích âm yếu) và các bông đông tụ (điện tích dương yếu).

Cơ chế quá trình đông tụ:

Trong nước có chứa các ion kim loại hoặc các hạt có kích thước nhỏ (vài mm) không lắng bằng trọng lực được. Các hóa chất đông tụ được cho vào, chất này ngoài việc phân ly ra ion OH- tạo kết tủa.

Hydroxit với ion kim loại nó còn đóng vai trò như 1 chất keo kết dính. Nó kết dính những hạt kích thước nhỏ thành những hạt có kích thước lớn hơn và có thể liên kết với hydroxit kim loại vừa tạo thành nữa tạo thành bông cặn lớn. Bông cặn này có thể lắng nhanh bằng trọng lực, tách hoàn toàn ra khỏi nước (phân lớp rõ ràng).

Chất đông thụ thường là muối của nhôm và sắt hoặc kết hợp cả hai. Việc chọn chất đông tụ sẽ phụ thuộc thành phần, tính chất hóa học, nồng độ tạp chất trong nước, pH nguồn thải; ngoài ra còn dựa trên giá thành nữa.

Dòng sản phẩm tiêu biểu

Hiện nay, trên thị trường có nhiều muối nhôm hoặc muối sắt làm chất đông tụ là: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, Fe2(SO4)3.2H2O, FeCl3,…

Hóa Chất Vũ Hoàng chúng tôi hiện đang cung cấp hóa chất PAC (poly Aluminium Clorine) là loại phèn nhôm tồn tại dưới dạng cao phân tử (polyme), có công thức [Al2(OH)nCl6-n]m. Hiện nay, PAC ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn thay cho các loại phèn nhôm và phèn sắt sunphat trong xử lí nước thải nhớ các ưu điểm sau:

• Hiệu quả lắng trong cao hơn 4-5 lần
• Ít làm biến động pH nước
• Loại bỏ chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan cùng các kim loại nặng khác
• Không bị đục nước

QUÁ TRÌNH KEO TỤ

Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất keo tụ vào nước (các hợp chất cao phân tử). Khác với đông tụ, quá trình keo tụ không chỉ diễn ra do tiếp xúc trực tiếp mà còn do sự tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ hấp phụ các hạt lơ lửng trong nước.

Sự keo tụ thúc đẩy quá trình tạo bông hydroxit kim loại (thường dùng là muối nhôm và sắt) nhằm tăng vận tốc lắng, giảm chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ và tăng vận tốc lắng.

Chất keo tụ có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp. Chất keo tụ tự nhiên là tinh bột, este, xenlulo,….

Cơ chế hoạt động của chất keo tụ:

Hấp phụ phân tử chất keo tụ trên bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ. Dưới tác dụng của chất keo tụ giữa các hạt keo tạo thành cầu nối polime, các hạt keo tích điện âm thúc đẩy quá trình keo tụ với các hydroxit kim loại qua đó tạo thành hạt keo lớn hơn giúp tăng khả năng lắng tách nhanh và hoàn toàn ra khỏi nước. Quá trình trên sẽ được đẩy nhanh 2-3 lần và tăng hiệu quả lắng trong khi thêm silicat hoạt tính.

Dòng sản phẩm tiêu biểu

Hiện nay, trên thị trường có nhiều hóa chất keo tụ như Sulfate nhôm (Aluminium Sulfate), Chlorua sắt (Ferric chloride),…Hóa chất Vũ Hoàng hiện đang sản xuất và phân phối FeCl3.

• Khả năng keo tụ của hợp chất muối sắt bền vững hơn nhiều so với các chất keo tụ gốc nhôm.
• Tốc độ keo tụ rất nhanh.
• Có thể áp dụng tốt cho nước với dải pH rộng (từ 3-10).
• Có khả năng làm giảm lượng BOD và COD trong nước thải.

Muối sắt có một số ưu điểm hơn muối nhôm:

• Hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ nước thấp
• Giá trị tối ưu pH trong khoảng rộng hơn
• Bông bền và thô hơnà lắng nhanh và dễ hơn
• Có thể ứng dụng cho nước có khoảng nồng độ muối rộng hơn
• Có khả năng khử mùi độc và vị lạ do có mặt của H2S

Tuy nhiên cũng có một số nhược điểm:

• Tính axit mạnh, làm ăn mòn thiết bị
• Bề mặt các bông ít phát triển hơn

Hiện nay, Polytetsu được sử dụng rất rộng rãi trong những nhà máy xử lý nước thải và kể các hồ bơi giải trí cũng sử dụng hóa chất này.

Sự khác biệt giữa quá trình đông tụ và keo tụ

Thực tế tạo bông cặn của quá trình keo tụ này cũng tương tự như quá trình đông tụ, nó chỉ khác nhau ở bản chất tạo bông, với đông tụ là liên kết các hạt rắn bằng lực tĩnh điện, còn với keo tụ là hấp phụ các hạt rắn lên bề mặt hạt keo. Chính vì vậy mà 2 quá trình này luôn diễn ra song song và đồng thời luôn đi kèm với nhau.

Mọi thắc mắc và thông tin chi tiết về các sản phẩm trên xin vui lòng liên hệ:

HÓA CHẤT VŨ HOÀNG

Mr. Bùi Công Huy

Hotline: 0945609898

Email: [email protected]