CHƢƠNG 2: HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM VÀ ỨNG DỤNG CHẤT KEO TỤ TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢ
2.2.2.2 Sản phẩm truyền thống
Người ta thường sử dụng các muối của nhôm hoặc sắt vì các muối này đều bị thủy phân và chính sản phẩm thủy phân của chúng có tác dụng gây keo tụ. Sản phẩm của quá trình thủy phân của các muối này là các phức hydroxid kim loại đa nhân (dạng polymer tan hoặc không tan) chúng có khả năng tích điện cao.
Các muối nhôm và sắt thường được dùng làm chất keo tụ gồm:
Các muối nhôm: NH4Al(SO4)2.12H2O, KAl(SO4)2.12H2O NaAlO2, Al2(SO4)3.18H2O, AlCl3.6H2O,…và muối sắt: Fe2(SO4)3.nH2O, FeCl3.6H2O, FeClSO4,…
Bảng 2.2 : Các sản phẩm thủy phân của sắt và nhôm trong nước
Sản phẩm Nhôm Sắt Monomer {Al(H2O)6}3+ Al(OH)2+ Al(OH)2+ Al(OH)3 Al(OH)4 - {Fe(H2O)6}3+ Fe(OH)2+ Fe(OH)2+ Fe(OH)3 Fe(OH)4 - Polymer Al(OH)24+ Al(OH)4 5+ Al13O4(OH)247+ Fe2(OH)24+ Fe3(OH)4 5+
Muối nhôm và sắt khi cho trực tiếp sẽ bị thủy phân tạo thành các oxo- hydroxid tan và không tan đồng thời kèm theo sự giải phóng proton làm giảm pH của môi trường.
Khi dùng muối nhôm và sắt để làm trong nước bề mặt thường gặp những khó khăn sau đây: do pH của nước bề mặt thường dao động trong khoảng rộng từ 5.5 – 8.5 và chất lượng nước thường thay đổi cho nên khó mà đưa lượng chất keo tụ tối ưu vào để xử lý. Nếu đưa dư lượng chất keo tụ sẽ có hiện tượng đổi dấu điện tích làm cho hệ huyền phù bền trở lại, nếu tiếp tục đưa thêm chất keo tụ vào thì hiện tượng keo tụ tiếp tục xảy ra không phải theo cơ chế hấp phụ và trung hòa mà do sự kết tủa hydroxid siêu bão hòa, tuy nhiên cũng lôi cuốn kéo theo các hạt huyền phù nhưng tiêu tốn nhiều chất keo tụ không cần thiết. Nếu dùng muối nhôm thì để lại nồng độ ion nhôm tự do cao, còn nếu dùng muối sắt thì tạo màu cho dung dịch, do đó để tăng cường quá trình tạo bông keo hydroxid nhôm và hydroxid sắt và tăng tốc độ lắng, hạ thấp lượng chất đông tụ, người ta cho thêm các chất trợ đông tụ (các chất cao phân tử: polymer hữu cơ tự nhiên hay tổng hợp).
Muối sắt được sử dụng làm chất đông tụ có nhiều ưu điểm hơn so với các muối nhôm: tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp, khoảng pH tối ưu rộng hơn, độ bền và kích thước bông keo lớn, có thể khử được mùi vị khi có H2S, tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của muối sắt là tạo thành các phức hòa tan có màu.
Ngoài cách sử dụng riêng rẽ từng muối, người ta đã điều chế chất keo tụ có mặt đồng thời ion nhôm và sắt. Sản phẩm này chủ yếu dùng để xử lý nước thải công nghiệp và nước thải đô thị cộng thêm tính năng đặc biệt là loại bỏ phosphat.
Muối của đồng: đồng sulfat (CuSO4.5H2O) cũng được dùng làm chất keo tụ chủ yếu để diệt tảo.
Ozon (O3): dùng để xử lý nước chứa nhiều chất hữu cơ phức hợp của sắt và mangan. Khi ozon hóa nước này, làm khởi động cơ chế keo tụ, tạo bông. Ozon phá hủy hợp chất hữu cơ sau đó oxy hóa các ion kim loại cũng như kim loại tự do.