Hóa chất keo tụ tạo bông là chất giúp kết dính các hạt cặn nhỏ li ti đang lơ lửng trong nước. Khi được bổ sung vào hệ thống, các hạt này liên kết lại thành những bông cặn lớn, đủ trọng lượng để lắng xuống đáy, từ đó hỗ trợ hiệu quả cho quá trình tách và loại bỏ chất rắn. Các hóa chất thường được sử dụng trong công đoạn này gồm: phèn nhôm, phèn sắt và các chất trợ keo.
Ngày nay, nhờ sự tiến bộ trong khoa học kỹ thuật, có rất nhiều phương pháp xử lý nước thải mang lại hiệu quả cao, đáp ứng tiêu chuẩn nguồn nước đầu ra bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp nguồn nước thải bị ô nhiễm bởi kim loại nặng và chất rắn không tan kích thước nhỏ, khiến việc lắng bằng trọng lực không mang lại kết quả. Khi đó, các nhà vận hành hệ thống xử lý nước thải sẽ sử dụng phương pháp keo tụ và tạo bông giúp việc lắng dễ dàng hơn. Mà trong quá trình keo tụ tạo bông cần phải có các hóa chất trợ keo. Vậy các loại hóa chất keo tụ tạo bông trong xử lý nước thải là gì, gồm những loại hóa chất nào, ảnh hưởng ra sao đến quá trình xử lý nước?
1/ Hóa chất keo tụ tạo bông
Hóa chất keo tụ tạo bông hiện nay được sử dụng phổ biến bởi mang lại rất nhiều công dụng. Hóa chất keo tụ tạo bông có chức năng chính là liên kết các hạt cặn nhỏ lơ lửng trong nước vốn có kích thước quá nhỏ để có thể lắng tự nhiên. Sau khi tụ lại với nhau thành những cụm hạt lớn hơn, các bông cặn này đủ nặng để lắng xuống đáy bể nhờ tác động của trọng lực. Từ đó, quá trình tách chất rắn ra khỏi nước trở nên nhanh chóng, hiệu quả và dễ kiểm soát hơn nhiều so với việc để nước tự lắng.
Ngoài ra, việc sử dụng hóa chất keo tụ tạo bông còn giúp giảm tải cho các bước xử lý tiếp theo. Khi lượng cặn giảm đi đáng kể, các thiết bị lọc sẽ ít bị tắc nghẽn hơn, đồng thời lượng hóa chất khử trùng cần dùng cũng giảm, kéo theo chi phí vận hành hệ thống được tối ưu hóa.
Quá trình keo tụ
Keo tụ là quá trình phá phá vỡ liên kết thế zeta (sự chênh lệch lệch điện thế giữa bề mặt hạt keo và lớp bọc bên ngoài) sau đó liên kết các hạt keo này lại với nhau.
Để phá vỡ liên kết của lớp vỏ bảo vệ thế zeta, người ta sẽ thêm vào nguồn nước các chất keo tụ tức là ion mang điện tích trái dấu. Từ đó, hạt keo sẽ không còn lớp bảo vệ là thế zeta nữa nên dễ dàng bị tách khỏi dung dịch.
Quá trình tạo bông
Quá trình tạo bông diễn ra sau khi các hạt keo bị mất ổn định và liên kết nhân với nhau tạo thành các bông cặn có kích thước, khối lượng lớn hơn. Từ đó dễ dàng bị lắng xuống, giúp cho việc lọc nước thuận lợi hơn.
Ở đây, các hóa chất trợ keo, hoặc hóa chất keo tụ được thêm vào. Chúng có vai trò như chiếc “cầu nối” để hỗ trợ giúp các hạt kết dính lại, hình thành các bông bùn kích thước lớn.
2/ Các loại hóa chất keo tụ tạo bông phổ biến
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại hóa chất keo tụ khác nhau, mỗi loại đều có những ưu nhược điểm, ứng dụng riêng.
Trên thị trường có nhiều loại hóa chất keo tụ tạo bông khác nhau
| STT | Loại hóa chất | Công dụng |
|
1 |
Phèn nhôm |
Tạo bông, kết đọng, tạo nhũ tương |
|
2 |
Phèn sắt |
Sử dụng như một hóa chất keo tụ |
|
3 |
Các chất trợ keo |
Tạo bông, kết đọng, tạo nhũ tương |
Phèn nhôm
Phèn nhôm hay còn gọi là phèn chua là hỗn hợp muối sunfat của nhôm. Phèn nhôm bao gồm các loại:
- Sunfat Nhôm Al2(SO4)3.18H2O được sản xuất từ quặng boxit, nefelin, một số loại đất sét.
- Oxy clorit nhôm Al2(OH)3Cl: sản xuất từ Al(OH)3 pha chế với HCl
- Aluminat Natri NaAlO2: sản xuất từ Al2O3 hay Al(OH)3 + NaOH
Phèn nhôm tồn tại dưới dạng tinh thể dạng bột hoặc dạng hạt màu trắng hoặc hơi ngả vàng.
Phèn sắt
Phèn sắt là hỗn hợp muối kép của sắt III sunfat và muối sunfat của kim loại kiềm hay amoni.
Các loại phèn sắt phổ biến:
- Clorit sắt: FeCl3.6H2O: sản xuất từ Fe-Cl2 (ở 700 độ C) hoặc quặng sắt + Cl2
- Sunfat Sắt II: FeSO4.7H2O
- Sunfat sắt III: Fe2(SO4)3.2H2O: sản xuất từ Fe2O3+ H2SO4
- Hỗn hợp Sắt III sunfat và Sắt III Clorua
- Hỗn hợp Nhôm sulfat và sắt III Clorua
Phèn sắt tồn tại ở dạng tinh khiết, tinh thể không màu có dạng hạt li ti.
Các chất trợ keo
Ngoài ra còn có các chất trợ keo,như:
Các chất trợ keo
- Poly Aluminum Chloride: PAC
- Aln(OH)mCl(3n-m) -> Al12(OH)24AlO4(H2O12)127+
- Poly Aluminum Chloride Sunfat: PACS
- Poly Aluminum Silica Sulfat: PASS
- Poly Ferric Chloride: PFC
- Poly Aluminum Ferric Chloride: PAFC
- Poly Aluminum Sulicate Chloride: PASC
- Poly Ferric Silicate Chloride: PFSC
- Poly Aluminum Ferric Silicate Chloride: PASC
Hầu hết các chất trợ keo cũng là một loại phèn nhôm nhưng tồn tại ở dạng cao phân tử (polymer), có 2 dạng: dạng bột ngà ánh vàng, tan hoàn toàn trong nước và dạng lỏng có màu nâu vàng
3/ Ưu, nhược điểm và công dụng của các loại hóa chất keo tụ tạo bông
Ưu, nhược điểm
| Loại hóa chất | Ưu điểm | Nhược điểm |
|
Phèn nhôm |
|
|
|
Phèn sắt |
|
|
|
Các chất trợ keo |
|
|
Công dụng
| STT | Loại hóa chất | Công dụng |
|
1 |
Phèn nhôm |
Công dụng của Phèn nhôm là tạo bông, kết đọng, tạo nhũ tương khi xử lý nước thải. Đồng thời loại chất này còn giúp làm giảm độ kiềm và pH khi hòa tan vào nước. |
|
2 |
Phèn sắt |
Phèn sắt được sử dụng trong xử lý nước thải với nhiều mục đích khác nhau. Tuy nhiên, công dụng chủ yếu là dùng như một hóa chất keo tụ trong xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp,…và dùng trong phản ứng oxi hóa khử và hóa chất loại bỏ photphat. |
|
3 |
Các chất trợ keo |
Hóa chất trợ keo ứng dụng rộng rãi hầu như trong mọi hệ thống xử lý nước gồm:
|
4/ Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của hóa chất trong keo tụ tạo bông
Để đảm bảo quá trình keo tụ và tao bông diễn ra thuận lợi và hiệu quả, các hóa chất keo tụ phát huy được hết tác dụng nhà vận hành cần kiểm tra và khắc phục các yếu tố dưới đây:
Nhiệt độ nước
Nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt của các hạt keo tụ tăng lên, làm tần số va chạm và kết quả kết dính tăng. Ngược lại, nhiệt độ giảm thì kết quả kết dính cũng giảm theo. Do đó, lựa chọn mức nhiệt độ phù hợp cũng rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý nước thải.
Tạp chất bẩn trong nước
Một số loại tạp chất bẩn như: Chất hữu cơ, vi sinh vật, dầu mỡ, các chất hoạt động bề mặt có thể ảnh hưởng đến quá trình keo tụ và tạo bông. Do đó, nước thải cần được lọc rác, cặn thô, dầu mỡ trước khi đưa vào xử lý hóa chất
Liều lượng chất keo tụ và chất trợ keo tụ
Tuỳ vào từng nguồn nước cần xử lý mà ta xác định hàm lượng chất keo tụ, chất tạo bông theo tỉ lệ phù hợp. Thông thường, chúng ta cần thực hiện thí nghiệm để đánh giá hiệu quả trước rồi mới đưa vào vận hành chính thức
Nồng độ pH trong thành phần nước
pH ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của hóa chất keo tụ, do đó cần điều chỉnh độ pH nước thải trước khi đưa hệ thống vào hoạt động.
Ví dụ một số ngưỡng pH đem lại hiệu quả keo tụ tạo bông cao là:
Phèn nhôm có hiệu quả cao nhất ở pH = 5.5-7.5
Phèn sắt có hiệu quả cao ở pH: 3.5-6.5 và 8-9
Tốc độ khuấy
Tốc độ khuấy ảnh hưởng đến sự tiếp xúc giữa các hạt keo với chất keo tụ. Thông thường, ta nên làm như sau:
- Ban đầu cần khuấy nhanh để hòa tan nhanh hóa chất đều vào nước
- Sau đó tốc độ khuấy cần điều chỉnh chậm lại để các bông bùn có thể hình thành và lắng xuống, tránh bị vỡ bông bùn.
Nếu bạn cần hỗ trợ tư vấn chi tiết hơn về các loại hóa chất keo tụ tạo bông trong xử lý nước thải hay bất cứ vấn đề nào trong xử lý nước thải, hãy liên hệ ngay cho chúng tôi qua Hotline 0888 167 247. Là đơn vị với nhiều năm kinh nghiệm, Công Ty TNHH Kỹ Thuật NTS (NTS Engineering Co.,Ltd) sẽ cùng bạn tìm ra những phương pháp tối ưu nhất và tiết kiệm nhất.
Tham khảo thêm: Về dịch vụ Về dự án Về sản phẩm
