Trong nước thường tồn tại rất nhiều các dạng chất ô nhiễm như các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, cặn bẩn chúng tồn tại ở trạng thái khác nhau. Các phương pháp xử lý nước thải được áp dụng chỉ có thể xử lý những chất có khích thước lớn hoặc chất lắng chưa thể xử lý triệt để tuy nhiên gần đây công nghiệp đã áp dụng công nghệ xử lý keo tụ kết bông phương pháp này có thể xử lý được các chất ở dạng huyền phù kích thước rất nhỏ kết hợp với hóa chất tạo kết dính giữa các hạt chất với nhau tạo thành bông keo kích thước lớn dễ dàng xử lý.
Hình 1: keo tụ tạo bông
- Hiện tượng keo tụ là hiện tượng các hạt keo cùng loại có thể hút nhau tạo thành những tập hợp hạt có kích thước và khối lượng đủ lớn để có thể lắng xuống do trọng lực.- Hiện tượng tạo bông là hiện tượng các chất co cụm thành bông được tạo từ các chất cao phân tử tan trong nước và có ái lực tốt với các hạt keo hoặc các hạt cặn nhỏ. Khác với keo tụ có tính thuận nghịch, các chất có khả năng tạo bông được gọi là các chất tạo bông hay trợ keo tụ, quá trình tạo bông là bất thuận nghịch.
- Các hoá chất gây keo tụ thường là các loại muối vô cơ và được gọi là chất keo tụ. Thường sử dụng phèn nhôm, phèn sắt,PAC... để làm chất keo tụ.
Phương pháp keo tụ- kết bông sử dụng Poly Aluminium Chloride ( PAC) Chất keo tồn tại dưới dạng polime vô cơ là poli nhôm clorua (polime aluminium chloride) chúng được sử dụng rộng rãi trong quá trình xử lý nước thải.
Tính chất PAC vô cơ thể hiện:
• PAC thường ở dạng bột thô màu vàng nhạt hoặc vàng đậm, dễ tan trong nước và kèm tỏa nhiệt, dung dịch trong suốt, có tác dụng khá mạnh về tính hút thấm.
• không làm đục nước,không ăn mòn thiết bị, không phát sinh SO4 2-, có khả năng keo tụ tốt.
• PAC thường ở dạng bột thô màu vàng nhạt hoặc vàng đậm, dễ tan trong nước và kèm tỏa nhiệt, dung dịch trong suốt, có tác dụng khá mạnh về tính hút thấm.
• không làm đục nước,không ăn mòn thiết bị, không phát sinh SO4 2-, có khả năng keo tụ tốt.
 |
| Xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ tạo bông bằng PAC |
Thông thường khi keo tụ chúng ta hay dùng muối clorua hoặc sunfatcủa Al(III) hoặc Fe(III). do diễn ra quá trình phân li và thuỷ phân ta có các hạt trong nước: Al3+ , Al(OH) 2+ , Al(OH) phân tử và Al(OH) 4 -, và các hạt polime trong đó hạt Al13 là tác nhân chính của quá trình keo tụ.
• Khi sử dụng PAC quá trình hoà tan sẽ tạo các hạt polime Al13, vớiđiện tích vượt trội (7+), các hạt polime này trung hoà điện tích hạt keo và gây keo tụ rất mạnh, ngoài ra tốc độ thuỷ phân của chúng chậmđiều này làm tăng thời gian tồn tại của chúng trong nước nghĩa là tăngkhả năng tác dụng của chúng lên các hạt keo cần xử lí, giảm thiểu chiphí hoá chất sử dụng trong quá trình kết dính.
• Khi sử dụng PAC quá trình hoà tan sẽ tạo các hạt polime Al13, vớiđiện tích vượt trội (7+), các hạt polime này trung hoà điện tích hạt keo và gây keo tụ rất mạnh, ngoài ra tốc độ thuỷ phân của chúng chậmđiều này làm tăng thời gian tồn tại của chúng trong nước nghĩa là tăngkhả năng tác dụng của chúng lên các hạt keo cần xử lí, giảm thiểu chiphí hoá chất sử dụng trong quá trình kết dính.
• pH hoạt động của PAC cũng lớn gấp hơn 2 lần so với phèn, điều này làm cho việc keo tụ bằng PAC dễ áp dụng hơn. kích thước hạt polime lớn hơn nhiều so với Al3+ (cỡ 2 nm so với nhỏ hơn 0,1 nm) nên bông cặn hình thành cũng to và chắc hơn, thuận lợi cho quá trình lắng tiếp theo.
So với khối lượng nước thì lượng PAC cho vào rất nhỏ nhưng phản ứng lại diễn ra rất nhanh ngay sau khi tiếp xúc với nước, sau quá trình khuấy trộn các hạt keo đã.bị mất ổn định bắt dính lại với nhau để tạo các hạt lớn lúc này PAC cho vào sẽ tạo các hạt nhân keo tụ, sau đó các chất điều chỉnh độ kiềm sẽ được cho vào nhằm làm tăng hiệu quả quá trình keo tụ. Các bông tụ sau khi tạo thành sẽ được đưa vào bể lắng từ đây các chất cặn bẩn ô nhiễm sẽ bịlắng xuống ta dễ dàng xử lý được.
