Cơ chế của quá trình keo tụ tạo bông

Xử lý nước thải bằng keo tụ - tạo bông giúp ngưng tụ và loại bỏ các tạp chất lơ lửng trong nước. Tuy nhiên không phải ai cũng biết cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ. Cùng công ty môi trường hợp nhất tìm hiểu kỹ hơn về phương pháp xử lý nước thải này nhé!

Các cơ chế hoạt động của quá trình keo tụ - tạo bông

Cơ chế trung hòa điện tích

Keo tụ - tạo bông thường được ứng dụng xử lý nước thải xi mạ, xử lý nước thải dệt nhuộm,.. giúp hấp thụ các ion/phân tử của các điện tích trái dấu với điện tích của hạt keo. Liều lượng chất keo tụ chỉ tối ưu khi điện thế zenta bằng 0mV. Trong đó, hệ keo mất tính ổn định khi giảm điện thế zeta và đồng thời làm giảm lực đẩy tĩnh điện các hạt keo và chúng kết nối lại với nhau nhờ lực đẩy tĩnh điện. Cần lưu ý, không làm tăng đột ngột chất keo tụ vì chúng làm mất hiện tượng keo tụ quét bông mà cần điều chỉnh liều lượng phù hợp để tăng hiệu quả keo tụ.

Cơ chế tạo cầu nối

Hóa chất keo tụ quen thuộc thường dùng là polyme. Với sự tham gia của các háo chất keo tụ giúp kết nối các hạt keo trái dấu với nhau. Cơ chế kết nối gồm 5 pha phản ứng gồm:

• Phản ứng 1: là quá trình hấp phụ polyme, các phân tử polyme kết dính vào các hạt keo.
• Phản ứng 2: là quá trình hình thành bông cặn.
• Phản ứng 3: các polyme bị hấp phụ lần 2. Cần lưu ý đến các vấn đề như khả năng khuếch tán chậm, độ đục, mật độ hạt keo trong nước thấp.
• Phản ứng 4: xảy ra hiện tượng dư hàm lượng polyme.
• Phản ứng 5: các bông cặn bị vỡ ra. Vì bị xáo trộn quá lâu hoặc quá nhanh khiến bông cặn vỡ ra và trở về trạng thái ban đầu.

Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ - tạo bông nhờ chất keo tụ

Ảnh hưởng của giá trị pH

Để quá trình xử lý nước thải giấy, hay xử lý nước thải ô nhiễm trong giai đoạn keo tụ - trạo bông đạt hiệu suất cao cần điều chỉnh trị số pH ở mức ổn định. Nồng độ pH là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình keo tụ:

• Tác động đến độ hòa tan chất keo tụ
• Tác động đến điện tích hạt keo
• Tác động đến chất hữu cơ trong nước
• Tác động đến tốc độ keo tụ - tạo bông

Liều lượng chất keo tụ

Keo tụ - tạo bông trải qua hàng loạt phản ứng nên cần tính toán và điều chỉnh liều lượng phù hợp. Tùy thuộc vào lưu lượng, nồng độ và tính chất của nguồn thải mà sử dụng liều lượng tối ưu. Như vậy, lượng cặn lơ lửng trong nước càng nhiều thì lượng chất keo tụ càng lớn hoặc chất hữu cơ trong nước ít nhưng lượng keo tụ tương đối nhiều.

Ảnh hưởng nhiệt độ trong nước

Trong trường hợp dùng muối nhôm làm chất keo tụ, nhiệt độ là vấn đề quan trọng ảnh hưởng đến quá trình keo tụ - tạo bông. Bởi lẽ nhiệt độ quá thấp (< 5 độ C) nên bông phèn thường to và xốp, chứa nhiều nước nên chúng lắng rất chậm nên hiệu quả xử lý rất kém.

Trong trường hợp dùng muối sunfat, nhiệt độ không ảnh hưởng lớn đến quá trình keo tụ. Thông thường, nhiệt độ dao động từ 20 – 30 độ C là lý tưởng nhất.

Tốc độ khuấy trộn trong hỗn hợp nước và chất keo tụ

Tốc độ va chạm giữa chất keo tụ với hạt keo cũng quan trọng không kém. Tốc độ lý tưởng nhất đến quá trình keo tụ từ nhanh chuyển sang chậm. Vì chất keo tụ thủy phân trong nước rất nhanh nên tốc độ khuấy phải nhanh mới tạo điều kiện hình thành lượng keo hydroxid lớn. Mặc khác vì các hạt hydroxid phân tán nhanh vào nước mà hình thành nhanh các bông cặn lớn. Lúc này cần giảm tốc độ khuấy để không làm tan hoặc vỡ bông phèn.

Môi chất xúc tác

Xử lý nước thải bằng phương pháp lý hóa kết tủa cần duy trì một lớp cặn bùn giúp quá trình kết tủa hoàn toàn và tăng tốc độ kết tủa nhanh. Chất cặn bùn này có tác dụng như môi chất xúc tác hấp phụ, thúc đẩy và liên kết hạt cặn bùn liên kết hạt nhân với nhau.

Lựa chọn các sản phẩm keo tụ

Hiện nay để khắc phục các nhược điểm của phèn nhôm và phèn sắt như giảm nồng độ PH, nồng độ ion tự do cao, hiệu quả kém khi nước sau xử lý có độ màu và độ đục cao, phải dùng thêm chất trợ keo, trợ lắng,… thì người ta bắt đầu ứng dụng PAC ngày càng nhiều hơn.

Ưu điểm nổi trội của PAC có hiệu quả xử lý độ đục cao, ít gây ăn mòn thiết bị, không làm thay đổi trị số pH, khả năng loại bỏ kim loại nặng lớn, khử được COD và cặn bẩn. Ngoài xử lý nước thải, PAC còn được ứng dụng trong xử lý nước cấp, xử lý nước cứng.

Công ty môi trường Hợp Nhất chân thành cảm ơn bạn đọc đã theo dõi bài viết!