ưu điểm của phương pháp keo tụ tạo bôngxử lý nước bằng phương pháp keo tụưu điểm của phương pháp keo tụ tạo bôngxử lý nước bằng phương pháp keo tụưu điểm của phương pháp keo tụ tạo bôngxử lý nước bằng phương pháp keo tụưu điểm của phương pháp keo tụ tạo bôngxử lý nước bằng phương pháp keo tụưu điểm của phương pháp keo tụ tạo bôngxử lý nước bằng phương pháp keo tụ
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG PHƯƠNG PHÁP KEO-TỤ TỦA BÔNG Thực Đỗ Thị Cẩm Vân Lớp cao học K15 MT Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Hà NỘI DUNG CHÍNH KEO TỤ (COAGULATION)- TỦA BÔNG (FLOCULATION) CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH KEO TỤ-TỦA BÔNG CÁC TÁC NHÂN GÂY KEO TỤ-TỦA BÔNG KEO TỤ (COAGULATION)- TỦA BÔNG (FLOCULATION) Quá trình keo tụ tủa bông: Các hạt keo lơ lửng nước thải bền vững điện tích trái dấu bề mặt, làm cho hạt keo đẩy Hai trình đan xen với trình phản ứng, hoán đổi cho nhau, thực tế chúng trình tách biệt Giai đoạn đầu keo tụ chiếm ưu thế, tạo flocs có khối lương lớn phục vụ cho trình tủa Các hóa chất trộn lẫn vào với nước thải để đẩy mạnh trình tập hợp chất rắn lơ lửng Keo tụ tủa giai đoạn tiền xử lý trình trao đổi ion, lọc KEO TỤ (COAGULATION)- TỦA BÔNG (FLOCULATION) Keo tụ (coagulation) Các chất keo tụ cung cấp điện tích trái dấu với dấu hạt keo nhằm làm giảm điện tích hạt keo (thế zeta) Các hạt keo kết hợp lại với thành hạt lớn (flocs) Các chất keo tụ đưa vào dung dịch cách trộn nhanh Tuy nhiên, lượng chất keo tụ không sử dụng liều dẫn đến đổi dấu điện tích hạt keo, làm cho hệ keo tái bền vững trở lại KEO TỤ (COAGULATION)- TỦA BÔNG (FLOCULATION) Tủa (floculation) Các vật liệu polime nhằm cho vào tạo cầu nối cho hạt (flocs) Cầu nối hình thành đoạn chuỗi polime bám dính vào phân tử chất keo Bản chất: tác nhân tụ đưa vào dung dịch từ từ nhẹ nhàng cho phép chúng tiếp xúc với hạt flocs nhỏ tạo thành hạt lớn dễ lắng đọng Chất tủa âm phản ứng chống lại phần tử chất keo mang điện tích trái dấu gây bền vững cầu nối trung hòa điện tích CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH KEO TỤ-TỦA BÔNG Giải thích: Trạng thái ổn định hệ keo đưa vào dung dịch lượng nhỏ (1-10 ppm) muối kim loại đa hóa trị có tính thủy phân như: Al2(SO4)3, FeCl3 bazơ yếu đa điện tích Ca(OH)2, polyamin… Khi lượng cation đa hóa trị tăng lên đủ lớn (50100ppm) xảy tượng keo tụ, hạt keo tập hợp lại thành chùm Cơ chế khác: Với nồng độ cation đa hóa trị nhỏ đủ để tạo thành chùm hạt, tượng kết tách xảy theo kiểu “bắc cầu qua phân tử polyme” CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH KEO TỤ-TỦA BÔNG Ba trình keo tụ Hạt lơ lửng tiếp xúc với phân tử polyme tạo thành khối hạt Hạt lơ lửng không tan tiếp xúc hạt polyme tạo thành chuỗi hạt Các hạt tiếp xúc với theo chuỗi hỗn tạp, không quy tắc CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH KEO TỤ-TỦA BÔNG Lượng polyme sử dụng phải tối ưu, lượng polyme dư, hạt keo lơ lửng lại tái bền làm cho nước đục Giải thích sau: - Pứ 1: (lượng polime tối ưu): hấp phụ sơ cấp, hạt chùm hạt lơ lửng liên kết với phân tử polyme - Pứ 2: kết xảy sau pứ 1, liên kết bền hạt điện tích - Pứ 3: (hấp phụ thứ cấp) không xảy kết bông, lượng polyme không đủ, hạt điện tích phần tử điện tích trái dấu gần tự kết hợp để trở thành hạt tái ổn định - Pứ 4: (lượng polyme dư) không kết bông, hạt chùm hạt liên kết với nhiều ptử polyme Kết trở lên kém, sau trình xử lý tạo nhiều sản phẩm phụ không mong muốn - Pứ 5: vỡ lực học tác động mạnh làm phá vỡ trạng thái cân hệ keo TÁC NHÂN GÂY KEO TỤ-TỦA BÔNG Các tác nhân gây keo tụ thông thường Phải không độc, rẻ, không tan khoảng pH trung tính không để lại lượng kim loại cao sau xử lý Tên gọi Công thức Khối lượng TB pH 1% Nhôm Al2(SO4)3.14H2O 114 3,4 Vôi sữa Ca(OH)2 40 12 Sắt (III) sunfat Fe2(SO4)3.3H2O 51,5 3-4 Sắt (II) sunfat FeSO4.7H2O 139 3-4 Sắt Clorua FeCl3.6H2O 91 3-4 Natrialuminat Na2Al2O4 100 11-12 Nhôm Clorua AlCl3 44 TÁC NHÂN GÂY KEO TỤ-TỦA BÔNG Đặc điểm chung tác nhân gây keo tụ Chứa iôn Mn+ hạt nhân gắn kết Sau giai đoạn trình thủy phân chất đông tụ tạo thành keo: Me3+ + HOH ↔ Me(OH)2+ + H+ Me(OH)2+ + HOH ↔ Me(OH)2+ + H+ Me(OH)2+ + HOH ↔ Me(OH)3 + H+ Me3+ + 3HOH ↔ Me(OH)3 + 3H+ Dùng phèn loại bỏ photphat nước thải: Dùng vôi loại bicabonat, cacbonat, photphat, magie: Dùng sắt Clorua để tạo thành photphat Các chất keo tụ khác dạng hữu (better coagulant) như: + PASS (Polyaluminum Silicate Sulphate) + PSE (poly ferric sulphate) + PPAC (polyaluminum hydoxyl cloride) + Tác nhân keo tụ chứa nhôm sắt PAFS (poly alumino ferric sutphate) ferral TÁC NHÂN GÂY KEO TỤ-TỦA BÔNG Chất trợ keo tụ/tủa Chất trợ keo tụ thường gặp: PAM (poly acrylamide), DADMAC (Diallydimethy Ammonium Chloride), PA… Được thêm vào nhằm đẩy mạnh trình keo tụ- tủa Đặc điểm chất trợ keo tụ: + Là loại polime hữu tổng hợp, phân nhánh, KLPT lớn + Có chức cầu nối hạt + Có thể phân cực không phân cực + Có thể tham gia phản ứng trung hòa không Các chất trợ keo polime phân cực, chứa nhiều nhóm OH -, -COOH, -NH2, -SO3… vai trò trung tâm tích điện, tạo cầu nối hạt tham gia pứhh, trung hòa điện tích hạt keo Khi chúng đảm nhiệm đồng thời hai nhiệm vụ chúng có vai trò vừa tác nhân keo tụ- tủa bông, vừa chất trợ keo tụ- tủa TÁC NHÂN GÂY KEO TỤ-TỦA BÔNG TÁC NHÂN GÂY KEO TỤ-TỦA BÔNG TÁC NHÂN GÂY KEO TỤ-TỦA BÔNG ... DUNG CHÍNH KEO TỤ (COAGULATION)- TỦA BÔNG (FLOCULATION) CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH KEO TỤ-TỦA BÔNG CÁC TÁC NHÂN GÂY KEO TỤ-TỦA BÔNG KEO TỤ (COAGULATION)- TỦA BÔNG (FLOCULATION) Quá trình keo tụ tủa... lửng Keo tụ tủa giai đoạn tiền xử lý trình trao đổi ion, lọc KEO TỤ (COAGULATION)- TỦA BÔNG (FLOCULATION) Keo tụ (coagulation) Các chất keo tụ cung cấp điện tích trái dấu với dấu hạt keo. .. nhằm làm giảm điện tích hạt keo (thế zeta) Các hạt keo kết hợp lại với thành hạt lớn (flocs) Các chất keo tụ đưa vào dung dịch cách trộn nhanh Tuy nhiên, lượng chất keo tụ không sử dụng liều dẫn