Họ tên: Bùi Tuấn Anh Lớp: 28KTMT11 Môn học: Công nghệ xử lý nước thải nâng cao Bài Tập Đề tài: Tóm tắt giới thiệu phần keo tụ đơng tụ Phương Pháp Hóa Lý Đơng Tụ Và Keo Tụ Trong Xử Lý Nước Thải Trong hệ thống xử lý nước thải, người ta thường kết hợp nhiều phương pháp để xử lý Các phương pháp sinh học giúp phân giải hợp chất hữu tác dụng vi sinh phương pháp nhiệt để phân hủy hợp chất hóa học dễ phân hủy thành CO2 nước tác dụng nhiệt độ Đặc biệt, với chất ô nhiễm ion kim loại (nhất kim loại nặng) hạt rắn không tan nước với kích thước nhỏ khơng thể lắng trọng lực Chính vậy, nguồn gây nhiễm ta có phương pháp hóa lý Phương pháp dựa ngun lý q trình đơng tụ keo tụ nhằm tạo kết tủa cặn lớn giúp lắng nhanh trọng lực QUÁ TRÌNH ĐƠNG TỤ Đơng tụ q trình kết hợp hạt phân tán chất nhũ tương Phương pháp đông tụ hiệu sử dụng để tách hạt keo phân tán có kích thước 1100mm Trong xử lý nước thải, đông tụ diễn ảnh hưởng chất bổ sung, gọi chất đông tụ Chất đông tụ nước tạo thành Hydroxit kim loại, giúp lắng nhanh trường trọng lực Các bơng có khả hút hạt keo, hạt lơ lửng kết hợp chúng với tích điện trái dấu hạt keo (điện tích âm yếu) bơng đơng tụ (điện tích dương yếu) Cơ chế q trình đơng tụ: Trong nước có chứa ion kim loại hạt có kích thước nhỏ (vài mm) khơng lắng trọng lực Ta thêm hóa chất đơng tụ vào, chất việc phân ly ion OH- tạo kết tủa Hydroxit với ion kim loại cịn đóng vai trị chất keo kết dính Nó kết dính hạt kích thước nhỏ thành hạt có kích thước lớn liên kết với hydroxit kim loại vừa tạo thành tạo thành cặn lớn Bơng cặn lắng nhanh trọng lực, tách hoàn toàn khỏi nước (phân lớp rõ ràng) Chất đông tụ thường muối nhôm, sắt hỗn hợp muối Việc chọn chất đơng tụ phụ thuộc thành phần, tính chất hóa lý, giá thành nó, nồng độ tạp chất nước pH nguồn nước Một lưu ý nhỏ với phương pháp liều lượng sử dụng hóa chất đông tụ thêm vào cần khảo sát để có liều lượng tối ưu Nếu thêm khơng đủ hạt keo để tách hết hạt rắn lơ lửng khỏi nước Nếu thêm nhiều dẫn đến dư thừa hạt keo, làm cho hạt keo tiếp cận kết dính hạt rắn tạo bơng cặn nhỏ kích thước chưa đủ lớn để dễ dàng lắng trọng lực Việc sử dụng liều lượng không hợp lý đề dẫn đến hiệu q q trình đơng tụ khơng cao Thực tế mẫu nước trước sau xử lý tạo bơng Khi dùng dư hóa chất đơng – keo tụ tạo cặn tạo nhỏ không đủ kích thước để lắng Dịng sản phẩm tiêu biểu Hiện nay, thị trường có nhiều muối nhơm muối sắt làm chất đông tụ là: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, Fe2(SO4)3.2H2O, FeCl3,… QUÁ TRÌNH KEO TỤ Keo tụ trình kết hợp hạt lơ lửng cho chất keo tụ vào nước (các hợp chất cao phân tử) Khác với đơng tụ, q trình keo tụ không diễn tiếp xúc trực tiếp mà tương tác lẫn phân tử chất keo tụ hấp phụ hạt lo lửng nước Sự keo tụ thúc đẩy trình tạo hydroxit kim loại (thường dùng muối nhôm sắt) nhằm tăng vận tốc lắng, giảm chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ tăng vận tốc lắng Chất keo tụ hợp chất tự nhiên tổng hợp Chất keo tụ tự nhiên tinh bột, este, xenlulo,….Chất keo tự tổng hợp poliacrilamit (PAA) hay thông dụng hết polytetsu ([Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m) PAC giới thiệu Cơ chế hoạt động chất keo tụ: Hấp phụ phân tử chất keo tụ bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ Dưới tác dụng chất keo tụ hạt keo tạo thành cầu nối polime, hạt keo tích điện âm thúc đẩy q trình keo tụ với hydroxit kim loại qua tạo thành hạt keo lớn giúp tăng khả lắng tách nhanh hồn tồn khỏi nước Q trình đẩy nhanh 2-3 lần tăng hiệu lắng thêm silicat hoạt tính Dịng sản phẩm tiêu biểu: Hiện nay, thị trường có nhiều hóa chất keo tụ Sulfate nhôm (Aluminium Sulfate), Chlorua sắt (Ferric chloride), polytetsu,… Muối sắt có số ưu điểm muối nhôm:  Hoạt động tốt nhiệt độ nước thấp  Giá trị tối ưu pH khoảng rộng  Bông bền thô hơnà lắng nhanh dễ  Có thể ứng dụng cho nước có khoảng nồng độ muối rộng  Có khả khử mùi độc vị lạ có mặt H2S Tuy nhiên có số nhược điểm:  Tính axit mạnh, làm ăn mịn thiết bị  Bề mặt bơng phát triển Hiện nay, Polytetsu sử dụng rộng rãi nhà máy xử lý nước thải kể hồ bơi giải trí sử dụng hóa chất SỰ KHÁC BIỆT GIỮA HAI Q TRÌNH ĐƠNG TỤ VÀ KEO TỤ Thực tế tạo cặn trình keo tụ tương tự trình đơng tụ, khác chất tạo bông, với đông tụ liên kết hạt rắn lực tĩnh điện, với keo tụ hấp phụ hạt rắn lên bề mặt hạt keo Chính mà q trình ln diễn song song đồng thời kèm với ác hố chất thường dùng q trình keo tụ – tạo bơng ion kim loại với hố trị II III như: Nhôm Clorua ( AlCl3), Sắt (II) Clorua (FeCl2), Poly Aluminium Chloride (PAC),….trong PAC sử dụng rộng rãi hố chất có hiệu xử lý cao, không gây tác dụng phụ phía sau là: giảm pH gây độ màu độ đục nước sau xử lý, giá thành rẻ mà lại dễ lưu trữ, sử dụng NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH KEO TỤ – TẠO BÔNG a Trị số pH nước thải bể keo tụ – tạo - Ảnh hưởng pH quan trọng đến hiệu suất xử lý q trình keo tụ định trình thuỷ phân chất keo tụ dung dịch - Ảnh hướng tới độ hồ tan, điện tích chất keo tụ - Ảnh hưởng tới tốc độ kẹo tụ trong dung dịch keo tụ nước thải - Ảnh hưởng chất hữu nước b Đối với chất keo tụ phèn nhôm: - Khi pH 7,5 làm cho muối kiềm tan dẫn đến hiệu keo tụ bị giảm - pH tối ưu phèn nhơm q trình keo tụ – tạo nằm khoảng pH = 5,5 – 7,5 Tuỳ theo mức độ ô nhiễm tính chất loại nước thải có khoảng pH tối ưu khác c Đối với chất keo tụ phèn sắt: - Khi pH < không xảy phản ứng thuỷ phân - pH tối ưu phèn nhơm q trình keo tụ – tạo nằm khoảng pH = 5,5 – 6,5 Tuỳ theo mức độ nhiễm tính chất loại nước thải có khoảng pH tối ưu khác d Liều lượng dùng chất keo tụ, chất trợ keo tụ - Phản ứng keo tụ phản ứng phức tạp với nhiều yếu tố ảnh hưởng, nên liều lượng sử dụng chất keo tụ khơng thể tính tốn cơng thức đơn mà cần phải làm thí nghiệm thực tế để tìm liều lượng keo tụ tối ưu cho loại nước thải cần xử lý - Lượng phèn tối ưu thường sử dụng nước khoảng 0.1÷ 0.5 mg/l, dùng Al2(SO4)3.18H2O khoảng 10÷50 mg/l, polymer tương đương 8÷10 mg/l Nói chung vật chất huyền phù có nước thải nhiều lượng chất keo tụ cần thiết để sử dụng lớn Trong vài trường hợp chất hữu nước tương đối mà lượng keo tụ tương đối nhiều e Nhiệt độ nước - Đối với phèn nhơm nhiệt độ thấp 25°C, nhiệt độ thấp 25°C bơng phèn sinh to xốp chưa nước nhiều nên lắng xuống chậm - Đối với phèn sắt nhiệt độ ảnh hướng tới không đáng kể f Tốc độ khuấy Tốc độ khuấy ảnh hưởng quan trọng đến mức độ phân bố đồng chất keo tụ hội va chạm hạt keo Tốc độ khuấy tốt chuyển từ nhanh sang chậm Khi cho chất keo tụ nước phải khuấy nhanh thuỷ phân chất keo tụ nước tốc độ hình thành hạt keo tụ thường diễn nhanh nên phải khuấy nhanh để hạt keo phân bồ đồng khắp bể nước tạo hội để hạt keo liên kiết với tạp chất có nước tạo thành hạt bơng Sau hồn thành hạt bơng nên khuấy chậm khuấy nhanh làm vỡ hạt bơng hình thành g Tạp chất nước Nếu cho ion trái dấu vào dung dịch nước điều khiển dung dịch keo tụ (hút dung dịch keo tụ liên kết lại với ion trái dấu) Cho nên ion trái dấu nước ảnh hưởng phần đến q trình keo tụ – tạo h Môi chất tiếp xúc Khi tiến hành keo tụ – tạo xử lý nước phương pháp kết tủa khác, trì lớp cặn bùn định nước, khiến trình kết tủa hồn tồn, làm cho tốc độ kết tủa nhanh thêm Lớp cặn bùn có tác dụng hạt kết tinh, làm môi chất tiếp xúc Trên bề mặt có tác dụng hấp phụ.Cho nên thiết bị keo tụ – tạo bơng thường thiết kế có thêm lớp bùn cặn ... PAC giới thiệu Cơ chế hoạt động chất keo tụ: Hấp phụ phân tử chất keo tụ bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ Dưới tác dụng chất keo tụ hạt keo tạo thành cầu nối polime, hạt keo. .. ĐƠNG TỤ VÀ KEO TỤ Thực tế tạo bơng cặn q trình keo tụ tương tự q trình đơng tụ, khác chất tạo bông, với đông tụ liên kết hạt rắn lực tĩnh điện, với keo tụ hấp phụ hạt rắn lên bề mặt hạt keo Chính... chất đông tụ là: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, Fe2(SO4)3.2H2O, FeCl3,… Q TRÌNH KEO TỤ Keo tụ q trình kết hợp hạt lơ lửng cho chất keo tụ vào nước (các hợp chất cao phân tử) Khác với đơng tụ,