XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ TẠO BÔNG

Xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ tạo bông

1. Thế nào là phương pháp keo tụ tạo bông (XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ TẠO BÔNG)

Có nhiều quy trình xử lý để loại bỏ chất rắn và tạp chất hòa tan khỏi nước thải. Có thể kể đến các phương pháp như xử lý vật lý, hóa học hoặc sinh học, và bao gồm các quy trình như lắng đọng, kết tủa, chiết xuất, bay hơi, keo tụ-tạo bông, tuyển nổi, đông tụ điện, lọc, hấp phụ, trao đổi ion, phân hủy sinh học và xử lý điện hóa.

Việc xử lý nước thải hiệu quả thường đòi hỏi một số bước, và thường nên kết hợp nhiều phương pháp. Đông tụ và tạo bông là một trong những công nghệ được áp dụng rộng rãi nhất để loại bỏ chất rắn khỏi nước thải công nghiệp và đô thị. Keo tụ-tạo bông là phương pháp xử lý nước thải đơn giản, rẻ tiền, hiệu quả và truyền thống nhất.

Quá trình này làm mất ổn định các hạt lơ lửng trong huyền phù, dẫn đến sự hình thành các tập hợp lớn hơn.

Trong quá trình lắng cơ học chỉ tách được các hạt chất rắn huyền phù có kích thước lớn, còn các hạt nhỏ hơn ở dạng keo không thể lắng được. T

a có thể tăng kích cỡ các hạt nhờ tác dụng tương hỗ giữa các hạt mang điện tích phân tán liên kết vào hệ huyền phù để làm lắng các chất rắn lơ lửng đó. Muốn vậy, trước hết cần trung hoà điện tích của chúng, tiếp đến là liên kết chúng lại với nhau.

Xử lý bằng phương pháp keo tụ

Là cho vào trong nước một loại hoá chất gọi là chất keo tụ có thể đủ làm cho những hạt rất nhỏ biến thành những hạt lớn lắng xuống. Thông thường quá trình keo tụ tạo bông sảy ra qua hai 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.

2. Cơ chế của phương pháp keo tụ tạo bông (XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ TẠO BÔNG)

Khi đưa vào hệ phân tán keo ổn định một lượng muối có nồng độ cao, các ion đối kháng được thêm vào sẽ hình thành lớp điện tích kép khuếch tán, khiến các hạt keo tụ bị nén lại và do đó làm giảm lực đẩy tầm xa giữa các hạt keo, cho phép sự kết tụ bởi lực Van Der Waals. Hiệu ứng này càng mạnh khi điện tích của các ion đối kháng càng cao theo quy tắc Schulze-Hardy.

• Trong quá trình trung hòa điện tích (charge neutralization)

Cchất keo tụ hoặc chất tạo bông mang điện tích dương cao được hấp phụ lên bề mặt của các hạt rắn lơ lửng tích điện âm. Các hóa chất được thêm vào sẽ tạo ra lớp điện tích kép khuếch tán bao quanh các hạt, làm cho chúng đặc hơn, do đó mỏng hơn và nhỏ hơn về thể tích, cho phép các hạt di chuyển lại gần nhau hơn.

Khi chất đông tụ muối kim loại được thêm vào nước với nồng độ đủ cao để gây ra sự kết tủa hydroxit kim loại vô định hình (M(OH)_n), các hạt keo có thể bị vướng vào các chất kết tủa này. Quá trình này được gọi là keo tụ quét (Sweep coagulation).

• Trong quá trình tạo cầu liên kết (Bridging)

Xảy ra khi một đoạn của chuỗi polyme hấp phụ vào nhiều hơn một hạt, liên kết các hạt lại với nhau. Một yêu cầu thiết yếu đối với quá trình tạo cầu liên kết là phải có đủ bề mặt trống trên một hạt để gắn các đoạn của chuỗi polyme đã được hấp phụ trên các hạt khác.

Ở độ pH cao hơn điểm đẳng điện, điện tích ròng của các hạt rắn lơ lửng là âm và cấu hình chuỗi polyme mở rộng hơn, điều này thúc đẩy cơ chế kết bông. Trong các hệ thống mà cơ chế tạo cầu liên kết chiếm ưu thế, việc sử dụng các polymer có khối lượng phân tử lớn sẽ cải thiện quá trình kết bông bất kể mật độ điện tích.

• Trong quá trình keo tụ dạng mảng (patch flocculation)

Một polyme hoặc chất keo tụ hấp phụ lên bề mặt hạt tích điện trái dấu để tạo ra sự phân bố không đồng đều của điện tích bề mặt. Nếu một chất điện phân đa phân tử có mật độ điện tích cao, nó sẽ hấp phụ vào các hạt theo cấu hình phẳng, tạo ra các mảng với lượng điện tích polyme dư thừa cục bộ.

Lực hút tĩnh điện trực tiếp giữa các mảng tích điện trái dấu thúc đẩy quá trình kết tụ, và các hạt có thế zeta âm mạnh, chẳng hạn như silica, sẽ kết tụ theo cơ chế mảng để đáp ứng với các chất điện phân đa phân tử có mật độ điện tích cation cao (>0,15), trong khi mật độ điện tích cation thấp (<0,15) sẽ tạo điều kiện cho quá trình tạo cầu liên kết.

Chất keo tụ thường là muối kim loại hóa trị hai hoặc ba hoặc polyme có độ hòa tan thấp trong phạm vi pH được sử dụng.

Muối kim loại thủy phân nhanh trong nước thải để tạo thành các cation bị hấp phụ bởi các hạt rắn tích điện âm, dẫn đến giảm điện tích bề mặt. Các cation này có thể làm mất ổn định huyền phù bằng cách trung hòa điện tích, hấp phụ và tạo cầu liên kết hoặc bằng cách quét vật liệu dạng keo hoặc vật liệu cụ thể ra khỏi huyền phù.

Ngoài ra còn có các chất điện phân đa phân tử có trọng lượng phân tử thấp với mật độ điện tích cao như poly-DADMAC (poly (diallyldimethylammonium chloride)) được sử dụng làm chất keo tụ chính.

Tuy nhiên,

Khả năng chống lại các tác nhân oxy hóa thấp của polyme, tính chọn lọc của chúng đối với một số loại hạt nhất định và thời gian lưu trữ ngắn có thể đã hạn chế việc sử dụng chúng làm chất keo tụ chính.

Các chất keo tụ tiền trùng hợp như PAC (polyaluminium chloride), PAS (polyaluminium sulfate) và PACS (polyaluminium chlorosulfate) là những chất keo tụ được sử dụng rộng rãi nhất trong những thập kỷ gần đây vì chúng có thể hoạt động trong một phạm vi rộng về pH, nhiệt độ và nồng độ keo so với các muối kim loại thông thường.

Mặc khác, việc sử dụng các chất keo tụ vô cơ, đặc biệt là các hợp chất nhôm, có thể gây ra những tác động tiêu cực đến con người và môi trường.

Chất keo tụ hữu cơ có thể là polyme tự nhiên hoặc tổng hợp. Và chúng có thể là polyme không ion, cation hoặc anion. Với mật độ điện tích thay đổi.

Polyme ion thường được gọi là polyelectrolytes. Các polyme tổng hợp được sử dụng trong quá trình keo tụ. Thường tan trong nước và trọng lượng phân tử (MW) của chúng. Có thể dao động từ vài nghìn đến hàng chục triệu.

Polyme cation thường bao gồm các hợp chất amoni bậc bốn và các amin proton hóa. Như poly-acrylamide chức năng hóa (PAM). Thường là poly(trimethyl(3-methacrylamidopropyl)ammonium) clorua (C-PAM). Với các mức độ thay thế khác nhau ở nhóm amide. Hoặc poly(diallyldimethyl-ammonium chloride) (polyDADMAC).

Polyelectrolyte anion được sử dụng rộng rãi là các PAM được chức năng hóa bằng axit cacboxylic và PAA (axit polyacrylic) với mật độ điện tích thấp. Các polyme tổng hợp không ion như PEO (polyethylene oxide), PAM hoặc PVA (polyvinyl alcohol) cũng thường chứa 1-3% nhóm anion.

Để quá trình keo tụ hiệu quả, polyme cần được hấp phụ vào các hạt bằng lực hút tĩnh điện và/hoặc kỵ nước, liên kết hydro và liên kết ion. Những tương tác này dẫn đến các dạng cấu hình khác nhau của chuỗi polyme được hấp phụ.

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ-tạo bông

Quá trình keo tụ phụ thuộc vào hai cơ chế chính. Là trung hoà điện tích và hấp phụ tạo cầu nối. Vì thế các yếu tố nào ảnh hưởng đến hai quá trình trên. Đều gây ảnh hưởng đến quá trình keo tụ tạo bông.

• Ảnh hưởng của pH
• Nhiệt độ nước
• Liều lượng chất keo tụ và chất trợ keo tụ
• Tạp chất trong nước
• Tốc độ khuấy trộn
• Môi chất tiếp xúc: nếu trong nước duy trì một lớp cặn bùn nhất định. Khiến cho quá trình kết tủa càng hoàn toàn, tốc độ lắng tăng.

Trong đó ảnh hưởng của pH (quyết định quá trình thủy phân của chất keo tụ trong dung dịch). Vì vậy ảnh hưởng quan trọng nhất đến hiệu suất của việc xử lý.

4. Ứng dụng của phương pháp keo tụ-tạo bông

• Xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt: Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi. Để loại bỏ chất rắn lơ lửng (TSS), độ màu, kim loại nặng, COD và một phần nitơ hữu cơ.
• Hỗ trợ các công đoạn xử lý khác: Bể keo tụ tạo bông thường được đặt trước các bể sinh học. Để loại bỏ tạp chất, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật xử lý nước thải.

Công ty TNHH Thương Mại Dịch Vụ Tư vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng 

Tự hào là Đơn vị tiên phong về chất lượng, uy tín hàng đầu và giá rẻ nhất hiện nay. Với kinh nghiệm lâu năm trong ngành. Tân Huy Hoàng cam kết cung cấp cho Quý Khách hàng các sản phẩm phù hợp nhất, chất lượng cao nhất.  Phù hợp với đặc điểm từng ngành nghề sản xuất với giá thành cạnh tranh, hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất. Chúng tôi có đội ngũ chăm sóc khách hàng chu đáo. Đội ngũ kỹ thuật tư vấn có chuyên môn với từng ngành nghề sản xuất. Và đội ngũ giao hàng nhanh chóng sẽ luôn mang đến sự hài lòng cho Quý Khách hàng. Để được sự tư vấn hoàn toàn miễn phí. Quý khách hàng xin vui lòng liên hệ  0902.695.765 – 0898.946.896 (Ms. HẢI YẾN).

————————————-

Dịch vụ trọn gói – Giá cả cạnh tranh – Chất lượng vượt trội

Còn chần chờ gì nữa mà không liên hệ với chúng tôi. Để nhận  được sự tư vấn nhiệt tình về các vấn đề môi trường. Cùng mức giá cạnh tranh nhất thị trường miền Nam?

Liên hệ ngay:

Hotline: 0902 695 765 – 0898 946 896 (Ms.Yến)

Fanpage: Tư Vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng

Tham khảo thêm các dịch vụ khác tại đây