III.2.1. Phương pháp keo tụ
Keo tụ là hiện tượng làm mất sự ổn định của các hạt huyền phù dưới dạng keo để tạo ra các cụm hạt khi có sự tiếp xúc giữa các hạt.
Các hạt cặn lơ lửng đều mang điện tích âm hoặc dương. Khi thế cân bằng điện động của nước bị phá vỡ, các thành phần mang điện tích sẽ kết hợp hoặc dính kết với nhau tạo thành tổ hợp các nguyên tử, phân tử hoặc ion tự do gọi là các bông keo.
Như vậy trong đông tụ diễn ra quá trình phá vỡ ổn định trạng thái keo của các hạt nhờ trung hòa điện tích. Hiệu quả đông tụ phụ thuộc vào hóa trị của ion, chất đông tụ mang điện tích trái dấu với điện tích của hạt. Hóa trị của ion càng lớn thì hiệu quả keo tụ càng cao.
Phương pháp này ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải có độ màu cao, chứa các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học. Cơ sở của phương pháp là sử dụng các chất thích hợp để gây đông keo tụ các chất ô nhiễm.
Me3+ + H2O ↔ Me(OH)2+ + H+
Me(OH)2+ + H2O ↔ Me(OH)2+ + H+
Me(OH)2+ + H2O ↔ Me(OH)3 + H+
→ Me3+ + H2O ↔ Me(OH)3 + 3H+
Các chất keo tụ thường dùng là các muối nhôm hoặc sắt hoặc hỗn hợp của chúng. Việc lựa chọn chất keo tụ phụ thuộc vào các tính chất hoá lý, chi phí, nồng độ tạp chất trong nước, pH,... Trong thực tế người ta hay sử dụng các chất đông tụ sau
Al2(SO4)3.18H2O, Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3...Trong đó Al2(SO4)3.18H2O, AlCl3, FeCl3 được sử dụng rộng rãi nhất do hoà tan tốt, chi phí thấp và hoạt động hiệu quả cao trong khoảng pH thích hợp. Trong quá trình đông tụ chúng tác dụng với canxi bicacbonat trong nước theo phản ứng sau:
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = Al(OH)3↓ + 3CaSO4 + 6CO2↑
2FeCl3 + 3Ca(HCO3)2 = 2Fe(OH)3↓ + 3CaCl2 + 6CO2↑
Để tăng cường quá trình tạo thành bông keo hydroxyt nhôm và sắt với mục đích làm tăng tốc độ lắng người ta cho thêm các hợp chất cao phân tử gọi là chất trợ keo tụ như poliacrylamit. Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép hạ thấp liều lượng chất keo tụ, giảm thời gian quá trình và nâng cao tốc độ lắng của bông keo.
Bằng phương pháp này giảm được COD từ 20 - 40% trong nước thải và giảm được màu nước thải.
Có 4 biện pháp keo tụ chủ yếu:
o Thay đổi pH
o Bổ sung thêm chất điện ly vào nước thải
o Đưa muối kim loại có hóa trị cao vào nước thải
o Đưa vào nước thải polyme hữu cơ
Trong xử lý nước thải, người ta thường dùng hai biện pháp chính là đưa vào hệ một muối kim loại hóa trị III hoặc polyme tự nhiên (hay tổng hợp).
III.2.2.Phương pháp hấp phụ
Phương pháp hấp phụ được ứng dụng rộng rãi để làm sạch nước thải khỏi các chất hữu cơ hòa tan, các chất màu sau khi xứ lý sinh học hay xử lý cục bộ khi trong nước thải chứa một lượng nhỏ các chất đó.
Tốc độ của quá trình hấp phụ phụ thuộc vào nồng độ, bản chất và cấu trúc của chất tan, nhiệt độ của nước, loại và tính chất của chất hấp phụ. Quá trình hấp phụ gồm 3 giai đoạn:
o Di chuyển chất cần hấp phụ từ nước tới bề mặt chất hấp phụ (khuếch tán
ngoài)
o Thực hiện quá trình hấp phụ
o Di chuyển chất bên trong chất hấp phụ (khuếch tán trong)
Vật liệu hấp phụ thông dụng gồm than hoạt tính, khoáng vô cơ, các oxit và hydroxyt kim loại, các vật liệu hữu cơ, đất sét, silicagen... Trong các loại chất hấp phụ thì than hoạt tính là thông dụng nhất
Ưu điểm: Than hoạt tính dùng rất có hiệu quả để loại bỏ các chất hữu cơ hoà tan, các chất màu
Nhược điểm: Khả năng hấp phụ thấp ( với than hoạt tính là 20% khối lượng cacbon), giá thành cao (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});