Bản chất của quy trình keo tụ tạo bông
Quá trình keo tụ tạo bông là làm tăng kích thước và tăng trọng lượng của cặn bông. Nhờ vậy, các hạt sẽ dễ dàng bị lắng xuống dưới và việc lọc nước sẽ dễ dàng hơn.
Các cặn bẩn có trong nước vạn vật thiên nhiên thường là các hạt cát, bùn đất, các sinh vật phù du, mẫu sản phẩm phân hủy của các hợp chất hữu cơ. Trong kỹ thuật giải quyết và xử lý nước thường có các giải pháp giải quyết và xử lý bằng cơ học như lắng tĩnh, lọc. Nhưng những kỹ thuật này chỉ hoàn toàn có thể vô hiệu các hạt có kích cỡ lớn hơn kích cỡ 10-4 mm. Còn so với những hạt có kích cỡ nhỏ hơn 10-4 mm thì chỉ hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý bằng các biện pháp lý hóa .
Khi những hạt này ở kích thước siêu bé, chúng sẽ tham gia vào chuyển động nhiệt Brown cùng theo các phân tử nước. Quá trình này tạo thành hệ keo và phân tán khắp toàn bộ thể tích nước. Các hạt cặn lơ lửng ở trong nước thường có độ bền nhỏ hơn so với độ phân tán các phân tử. Vậy nên chúng có thể dễ dàng bị phá hủy thông qua các tác động từ bên ngoài như đun nóng hay làm lạnh, hay pha với các hợp chất điện phân.
Những hạt cặn này sẽ làm bẩn nguồn nước và còn tạo ra hệ keo kỵ nước gồm các hạt mang ion âm ( hạt điện tích ). Thông thường phản ứng thủy phân phèn nhôm, phèn sắt thường tạo ra hệ keo kỵ mang các ion dương ( điện tích dương ) .
Quy trình keo tụ – tạo bông là gì?
Quá trình khi phá vỡ độ bền và các link của các hạt keo ( thường là silica, các sắt kẽm kim loại nặng, xác chết vi sinh vật, các chất rắn hữu cơ, … ) tạo ra nhân dính kết các hạt này lại gọi là quy trình keo tụ .
Sau đó, phần bông cặn sau khi được liên kết bởi quá trình keo tụ kết dính lại với nhau, quy trình này gọi là tạo bông.
Cấu tạo của hệ keo ở trong nước
Hạt keo là một hỗn hợp các phân tử do một chất hòa tan trong nước tạo nên. Nhân của hạt keo có một lớp keo trên trên mặt phẳng vậy nên nó có năng lực hút các ion trái dấu. Phần nhân tích hợp với lớp điện tích kép tạo nên hạt .
Sau đó, phần hạt sẽ hấp phụ các ion cùng dấu tạo ra hạt keo hoàn hảo. Dựa vào hoạt động Brown, hạt keo luôn mang điện, chúng sẽ hút hàng loạt các hạt keo trái dấu khác tạo thành một hệ keo trọn vẹn mới và có size lớn hơn .
Quy trình keo tụ tạo bông diễn ra như thế nào?
Quá trình keo tụ tạo bông là một quy trình bổ trợ các hạt ion mang điện tích trái dấu để hoàn toàn có thể trung hòa điện tích mà các hạt keo mang theo có ở trong nước. Quá đó, làm trăng thế điện động Zeta, khiến các hạt keo bị phá vỡ, không cho các hạt hoạt động hỗn loạn ở trong nước .
Quá trình tụ bông là quy trình link các bông cặn có trong nước lại với nhau. Quá trình này diễn ra ngay sau quy trình keo tụ. Để qúa trình này được diễn ra, trong thực tiễn người ta phải sử dụng chiêu thức khuấy, với vận tốc cánh khuấy nhỏ. Mục đích khi làm như vậy là để bông cặn kết dính lại với nhau để tăng kích cỡ và khối lượng để bông cặn hoàn toàn có thể ngọt ngào xuống phía dưới .
Quy trình keo tụ tạo bông
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
* Cấu tạo của bể keo tụ tạo bông
- Bể trộn các hóa chất keo tụ
Các chất keo thường được sử dụng cho quá trình này là phèn sắt, phèn nhôm hoặc PAC, … Các chất keo này sẽ được trộn đều trong bể keo tụ. Để tăng quy trình keo tụ, người ta sẽ thêm các hợp chất trợ keo tụ. Điều này sẽ giúp quy trình keo tụ diễn ra nhanh hơn, hiệu suất cao hơn .
Khi chất keo tụ tiếp xúc với nước phối hợp với khuấy đều sẽ khiến các hóa chất keo tụ được tiếp xúc trực tiếp trọn vẹn với các hạt keo đã có ở trong nước .
* Bể phản ứng tạo bông
Dưới ảnh hưởng tác động của cánh khuấy nhưng với tác động ảnh hưởng nhỏ hơn thì phần bông cặn nhỏ sẽ thực thi link lại với nhau tạo thành các bông cặn lớn hơn .
Các bông cặn phải có khối lượng lớn thì mới có năng lực ngọt ngào được xuống dưới. Quá trình này còn gọi là quy trình đông tụ .
Các hóa chất trợ keo phổ biến
Trong quy trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các loại phèn để tạo các hạt và sử dụng kèm theo các chất trợ keo để tăng hiệu suất cao cho quy trình. Các loại phèn thường sử dụng là :
- Sulfat Nhôm ( Al2(SO4)3).18H2O: Sản xuất từ quặng Boxit, Nefelin hoặc có trong một số loại đất sét.
- Sulfat nhôm tinh chế: thu được từ Al2O3 phản ứng với H2SO4.
- Oxi Cloritnhoom ( Al2(OH)3.3Cl): thu được từ phản ứng giữa Al(OH)3 và HCl.
- Aluminat Natri ( NaIO2): thu được sau phản ứng Al2O3 hoặc Al(OH)3 tác dụng với NaOH.
- Clorit sắt ( FeCl3.6H2O): thu được qua phản ứng của FeCl2 hoặc quặng sắt nguyên chất tác dụng với Cl2 ở nhiệt độ 700o
- Sulfat Sắt II ( FeSO4.7H2O).
- Sulfat sắt III ( Fe2(SO4)3.2H2O): thu được sau phản ứng Fe2O3 + H2SO4.
- Hỗn hợp Sắt III Sulfat ( Fe2(SO4)3) và Sắt III Clorua ( FeCl3)
- Hỗn hợp Nhôm Sulfat và Sắt III Clorua.
Các loại chất trợ keo thường sử dụng là :
- Poly Aluminum Chloride ( PAC)
- Poly Aluminum Chloride Sulfat. ( 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 ( PAFSC)
Các phương pháp keo tụ thường sử dụng
Các giải pháp thường sử dụng trong quy trình keo tụ tạo bông gồm :
Tăng động nằng của các hạt keo bằng cách sử dụng dụng cụ để khuấy trộn.
Giảm lực đẩy của tĩnh điện và tăng thêm lực hút ion điện tích .
Thay đổi nồng độ pH .
Bổ sung thêm các hợp chất muối sắt kẽm kim loại có hóa trị III vào trong nước .
Đưa vào trong hệ một polymer tự nhiên hoặc polymer tổng hợp để làm chất trợ keo .
Các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình tụ keo
Tùy thuộc nguyên vật liệu là hợp chất nào sẽ có một mức độ pH tương thích khác nhau .
Ví dụ : phèn nhôm sẽ đạt hiệu suất cao cao nhất khi nồng độ pH = 5.5 – 7.5 .
phèn sắt sẽ đạt hiệu suất cao khi độ pH = 3.5 – 6.5 hoặc 8 – 9 .
Nhiệt độ tăng sẽ làm hoạt động nhiệt của các hạt tăng theo. Chúng va chạm vào nhau nhiều hơn và hiệu suất cao kết dính cũng tăng theo .
Trong khi xảy ra quy trình keo tụ, các hợp chất hữu cơ có xảy ra quy trình oxi hóa sẽ làm cản trở quy trình link các hạt cặn nhỏ, khiến chúng khó hoàn toàn có thể kết dính lại với nhau. Điều này sẽ làm giảm hiệu suất cao của quy trình .
Vậy nên trước khi quy trình keo tụ được thực thi. Hóa chất cần phải được khử các hợp chất hữu cơ trước khi vào keo tụ .
Phải phối hợp để hoàn toàn có thể tăng năng lực va chạm giúp các hạt để hoàn toàn có thể link đồng thời không làm vỡ các bông cặn đã được link .
-
Liều lượng của hóa chất keo tụ
-
Loại hóa chất sử dụng để thực hiện quy trình quy tụ.
Ứng dụng bể keo tụ trong xử lý nước
Bể keo tụ tạo bông đã và đang được ứng dụng rất thoáng đãng trong thực tiễn. Đặc biệt, chúng được sử dụng để giải quyết và xử lý các loại nước thải có độ màu, chất rắn lơ lửng cao, có chứa nhiều loại hóa chất, …
Ngoài ra, chúng thường được đăt ở vị trí trước các bể giải quyết và xử lý sinh học nhằm mục đích giảm tải phần nào các chỉ số TSS, COD, BOD, …
Trong thực tiễn, quy trình keo tụ tạo bông này dùng để giải quyết và xử lý nước cấp, nước mặt và nước ngầm
Bể keo tụ xử lý nước
Quá trình keo tụ tạo bông là một quá trình quan trọng trong công đoạn xử lý nước thải. Hiện nay để xử lý nước cấp sinh hoạt phải trải qua quy trình nhiều công đoạn vô cùng phức tạp kết hợp cùng những thiết bị công nghệ tiên tiến hiện đại. Quá trình keo tụ tạo bông là một quá trình quan trọng trong công đoạn xử lý nước.
Liên hệ ngay tới Bilico để được tư vấn trực tiếp, hotline : 0912644646
Bài viết tương quan : Flo là gì ?
