Phương pháp trung hòa nước thải bằng hóa chất

Trung hòa nước thải bằng hóa chất là phương pháp sử dụng các hóa chất để trung hòa nước thải có tính axit hoặc nước thải có tính kiềm. Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi trong công nghệ xử lý nước thải công nghiệp. Mục đích là ngăn chặn tình trạng ăn mòn vật liệu của các công trình xử lý nước thải đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho các giai đoạn xử lý tiếp theo.

1. Những lưu ý khi trung hòa nước thải bằng hóa chất

Các phản ứng trung hòa là phản ứng hóa học xảy ra giữa một chất có tính bazo và một chất có tính axit nhằm làm mất đi tính đặc trưng của hai chất.

Việc lựa chọn hóa chất để trung hòa nước thải có tính axit thường phụ thuộc vào:

• Nồng độ axit và loại axit;
• Độ hòa tan của các muối được hình thành trong phản ứng hóa học.
• Để trung hòa các axit vô cơ, có thể sử dụng bất kỳ chất kiềm nào nhưng thường là những chất như: Vôi sữa 5 đến 10% Ca(OH)2, CaCO3, MgCO3, NaOH, KOH, Na2CO3, đôlômit, v.v…

Nước thải chứa axit được chia thành 3 loại như sau:

• Nước thải chứa axit yếu (H2CO3, CH3COOH);

• Nước thải chứa axit mạnh (HCl, HNO3), các muối canxi của chúng dễ tan trong nước;

• Nước thải chứa axit mạnh (H2SO4, H2CO3), các muối canxi của chúng khó tan trong nước.

Để trung hòa nước thải chứa axit mạnh, muối canxi của chúng dễ tan trong nước, có thể dùng bất kỳ loại kiềm nào đã kể trên.

Liều lượng hóa chất kiềm được xác định theo điều kiện trung hòa hoàn toàn và thường lấy dư 10 – 15% so với tính toán.

Cần lưu ý: Thực tế nước thải chứa axit hoặc kiềm đều có chứa các ion kim loại, do vậy, liều lượng hóa chất phải tính đến việc loại bỏ kim loại nặng chứa trong cặn lắng.

2. Lượng hóa chất cần thiết để khử kim loại nặng

Lượng hóa chất, kg/kg để khử kim loại

Lượng hóa chất (chất phản ứng) G, kg để trung hòa nước thải được tính theo công thức:

G=k.100/B.Qa.A,kg

Trong đó:

k- Hệ số dự phòng lượng hóa chất so với lý thuyết. Đối với vôi sữa k = 1,1; đối với dạng bột, khô, k= 1,5;

B-Phần hoạt tính của hóa chất – sản phẩm thị trường, %;

Q-Lưu lượng nước thải thực hiện trung hòa, m3;

A-Nồng độ axit hoặc kiềm, kg/m3;

a-Lượng hóa chất để trung hòa.

Liều lượng hóa chất để trung hòa axit và kiềm

Khi trung hòa nước thải chứa axit có chứa kim loại nặng thì lượng hóa chất G được tính theo công thức:

G=k.100/B.Q(aA + b1C1 + b2C2….+bnCn)

Trong đó:

C1, C2,…Cn - Nồng độ kim loại trong nước thải, kg/m3;

B1, b2…bn - Lượng hóa chất cần thiết để chuyển kim loại từ dạng lỏng sang dạng cặn lắng, kg/kg

3. Quá trình trung hòa nước thải công nghiệp bằng hóa chất

Nước thải chứa axit và nước thải chứa kiềm được dẫn vào bể lắng sơ bộ riêng biệt để lắng các tạp chất cơ học, sau đó dẫn đến bể điều hòa riêng biệt để điều hòa lưu lượng và nồng độ axit và nồng độ kiềm.

Tiếp theo, nước thải tiếp tục dẫn đến bể trộn để trộn nước thải và với chất phản ứng (hóa chất) bổ sung từ thiết bị định lượng và bồn hóa chất đã pha. Nước thải sau đó được dẫn đến bể trung hòa và tiếp tục dẫn qua bể lắng, phần nước sau lắng được dẫn đến các công trình xử lý tiếp theo. Phần bùn tại bể lắng được dẫn đến bể chứa bùn để làm giảm độ ẩm trong bùn và sau đó được dẫn đến thiết bị lọc chân không và thiết bị làm khô bùn để làm ráo nước trong bùn, cuối cùng dẫn đến bể chứa bùn.

Thời gian tiếp xúc của nước thải với hóa chất trung hòa trong bể trộn không ít hơn 5 phút.

Đối với nước thải chứa các kim loại nặng cần tăng thời gian tiếp xúc không dưới 30 phút.

Thời gian lưu nước thải trong bể lắng khoảng 2 giờ.

Đối  với những nhà máy xử lý nước thải công suất không lớn thì nên dùng sữa vôi 5% hoặc dạng bột với 60-70% các hạt có kích thước 5-10µm: 30 – 40% các hạt có kích thước 10 – 10.

Những lưu ý khác khi trung hòa nước thải bằng hóa chất

Khi chọn hóa chất, cần lưu ý những yếu tố như:

• Tốc độ phản ứng;
• Phản ứng phụ, tạo cặn, đóng vảy, tính ăn mòn, phát nhiệt;
• Tính an toàn trong quá trình lưu trữ, định lượng, pha chế.

Trên đây là các phương pháp trung hòa nước thải bằng hóa chất. Chúng ta cần lưu ý rằng nước thải của từng ngành công nghiệp khác nhau thì khác nhau. Chẳng hạn như nước thải của ngành công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy vốn có tính kiềm cao. Trong khi đó nước thải ngành công nghiệp chế biến mủ cao su có tính axit cao.

Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết, nếu cần hỗ trợ hoặc góp ý về nội dung, bạn có thể để lại bình luận bên dưới, Công ty môi trường Hợp Nhất sẵn sàng hỗ trợ bạn.