2.
1. Sơ lược
Trong xử lý nước thải phương pháp keo tụ
tạo bông là một phương pháp hóa lý nhằm xử lý màu nước, loại bỏ các chất rắn ở
dạng lơ lửng, chất hòa tan…bằng các chất keo tụ (phèn nhôm hoặc phèn sắt) và
các chất trợ keo tụ như polymer, PAC…tạo nên những bông cặn có kích thước lớn sẽ lắng xuống đáy.
-
Quá trình keo tụ tạo bông xảy ra 2 giai
đoạn:
+
Bản thân chất keo tụ phát
sinh thuỷ phân, quá trình hình thành dung dịch keo, và ngưng tụ.
+ Trung hoà hấp phụ lọc các tạp chất trong nước.
Kết quả của quá trình trên là hình thành các hạt lớn lắng
xuống.
- Cơ chế của quá trình keo tụ là
làm mất đi sự ổn định của dung dịch keo có trong nước bằng các biện pháp:
+ Nén lớp điện tích kép dược
hình thành giữa pha rắn và lỏng: giảm điện thế bể mặt bằng hấp phụ và trung hoà điện tích.
+ Hình thành các cầu nối
giữa các hạt keo.
+ Bắt giữ các hạt keo
vào bông cặn.
- Các
loại phèn thường dùng trong quá trình keo tụ: phèn nhôm Al2(SO4)3,
phèn sắt FeCl3 hay FeSO4 ở dưới dạng hòa tan.
- Đối
với phèn nhôm khi cho vào nước sẽ phân ly thành các ion Al3+ và bị
thủy phân thành Al(OH)3:
Al3+ + 3H2O -----> Al(OH)3
+3H+
Trong đó các ion H+
sẽ được khử bằng độ kiềm tự nhiên của nước.
1.Các
yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ tạo bông:
- Trị số pH của nước
có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình keo tụ.
·
Trị
số pH trong nước quá cao hay quá thấp đều làm cho Al(OH)3 hòa tan,
làm tăng hàm lượng nhôm dư trong nước
·
pH<5,5 Al(OH)3 có tác dụng như một chất
kiềm làm tăng hàm lượng Al3+trong nước
Al(OH)3 +
3H+ --à Al3+ + 3H2O
·
Khi
pH > 7,5, Al(OH)3 đóng vai trò như một axit làm cho gốc AlO2-
·
Nên
vậy, đối với phèn nhôm thì độ pH= 6-6,5 là tối ưu
-
Lượng
dùng chất keo tụ
·
Quá
trình keo tụ không phải là một loại phản ứng hóa học bình thường nên cần phải
có thực nghiệm cụ thể để tìm lượng phèn tối ưu cho xử lý nước thải.
·
Thường
lượng phèn cần thiết nằm trong khoảng 0,1 – 0,5 mgđl/l. Nếu dùng Al(OH)3.18H20
thì liều lượng 10 – 50mg/l.
·
Lượng
huyền phù càng nhiều thì lượng chất keo tụ càng lớn.
-
Nhiệt
độ của nước:
·
Ảnh
hưởng của nước tới quá trình keo tụ không lớn khi dùng muối sắt.
·
Nếu
dùng phèn nhôm sunfat tì nhiệt độ tốt nhất từ 25 – 300C
-
Tốc
độ khuấy:
·
Quan
hệ tốc độ khuấy của hỗn hợp nước và chất keo tụ đến tính phận bổ đồng đều của
chất keo tụ và cơ hội va chạm giữa các hạt keo cũng là một yếu tố quan trọng
ảnh hưởng đến quá trình keo tụ.
·
Tốc
độ khuấy tốt nhất là chuyển từ nhanh sang chậm.
·
Lúc
đầu ta khuấy nhanh nhằm khuếch tán nhanh chất keo tụ đến các nơi trong nước kịp
thời tác dung với các tạp chất trong nước
·
Sau khi hỗn hợp hình thành bông phèn và lớn lên ta nên khuấy chậm lại để tránh làm
vỡ vun các bông phèn đã hình thành.
-
Tạp
chất trong nước:
·
Các
ion ngược dấu ảnh hưởng đến quá trình keo tụ, sẽ làm tăng khả năng keo tụ trong
nước.
·
Nhưng
vì ảnh hưởng đó rất phức tạp nên hiện nay người ta vẫn chưa nắm chắc được quy
luật của nó.
·
Bên
cạnh đó cũng có những tạp chất ngăn cản quá trình keo tụ, ảnh hưởng đến quá
trình xử lý nước thải như khi trong nước chứa một lượng lớn chất hữu cơ cao
phân tử ( như axit humic), nó có thể hấp thụ trên bề mặt dung dich keo, dẫn tới tác dụng bảo vệ dung dịch keo làm
cho hạt keo thu được khó keo tụ, làm giảm hiệu suất xử lý.
-
Môi
chất tiếp xúc
·
Thông
thường trong các thiết bị keo tụ hoặc xử lý bằng kết tủa, phần lớn các thiết kế đều
có lớp cặn bùn. Vì lớp cặn bùn ấy sẽ khiến cho quá trình tủa hoàn toàn, tốc độ
kết tủa tăng nhanh bởi nó có tác dụng hấp phụ, thúc đẩy và tác dụng giống như hạt nhân kết dính.