III. Cấp độ xử lý
2.2.Phương pháp trung hòa
2. Phướng pháp hóa học và hóa lý
2.2.Phương pháp trung hòa
Nước thải có độ pH dưới 6.5 hoặc cao hơn 8.5 phải được trung hòa để thải, hoặc sử dụng cho các công nghệ xử lí tiếp theo. Nguyên tắc chung là thực hiện 1 phản ứng trung hòa giữa axit và bazo. Tùy hoàn cảnh cụ thể, có thể dùng các tác nhân phản ứng thích hợp và thực hiện việc trung hòa bằng các cách sau:
- Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm
- Bổ sung các tác nhân phản ứng
- Lọc nước axit đi qua lớp vật liệu có tác dụng trung hòa
- Hấp thụ khí axit bằng dung dịch kiềm hoặc hấp thụ khí amoniac bằng axit. 2.2.1. Trung hòa bằng cách trộn lẫn hai loại nước thải.
Khi có hai nguồn nước thải ở gần nhau nhưng khác loại nhau (axit và bazo) nên tận dụng là tốt nhất. Trong trường hợp này, chỉ cần trộn 2 dòng nước thải lại với nhau trong 1 bể có cánh khuấy, hay sục khí vào và theo dõi độ pH. Tùy điều kiện thực tế cho phép, có thể lựa chọn tiến hành liên tục hay gián đoạn.
2.2.2. Trung hòa bằng cách bổ sung các tác nhân phản ứng.
- Đối với axit, sử dụng các tác nhân phản ứng là các chất bazo như vôi (CaO), vôi tôi (Ca(OH)2), xút (NaOH), nước amoniac (NH4OH), hoặc muối của 1 bazo mạnh và 1 axit yếu như soda (Na2CO3), đá vôi (CaCO3)… Trong thực tế, rẻ hơn cả vẫn là đá vôi nếu pH của nước thải thấp và dùng vôi hay sữa vôi ( vôi tôi được hòa trộn với nước ở dạng như sữa) nếu pH của nước thải cao hơn. Tuy nhiên, dùng đá vôi hay sữa vôi sẽ xuất hiện các kết tủa tạo bởi một số gốc axit trong nước thải với ion canxi, ví dụ như tạo ra thạch cao CaSO4, canxi photphat Ca3(PO4)2,… Trong trường hợp này, các kết tủa được thu gom và xử lí như chất thải rắn.
- Đối với bazo, về nguyên tắc tiến hành sẽ ngược lại với axit, nghĩa là các tác nhân cần dùng ở đây là các axit, thường là axit sunfuric H2SO4, axit clohidric HCl, khí cacbonic CO2. Vì khí cacbonic tồn tại trong không khí nên trong các trường hợp môi trường bị ô nhiễm bazo (pH cao) thường có xu thế giảm dần. Khác với môi trường axit, môi trường bazo thường khó lan tỏa vì khi gặp một số ion kim loại tồn tại trong tự nhiên, các gốc bazo (OH-) sẽ tạo khác hidroxit kết tủa, ví dụ: Fe(OH)3; Zn(OH)2; Cu(OH)2,…
- Đối với các ion kim loại, chủ yếu là các kim loại nặng, được xử lí như axit, nghĩa là dùng bazo để tạo các hidroxit kim loại đó kết tủa, hoặc dùng muối tan có gốc axit tạo với kim loại đó một muối không tan. Các kết tủa sau đó được thu gom và xử lí như chất thải rắn. Bazo thường dùng là vôi sống, vôi tôi (sữa vôi), xút. Muối hay dùng là Na2CO3.
2.2.3. Trung hòa bằng cách lọc qua vật liệu có tác dụng trung hòa
Trường hợp này chủ yếu dùng đối với môi trường axit. Ví dụ, để trung hòa nước thải có axit clohidric (HCl) hay axit nitric (HNO3), người ta cho chảy qua một lớp đá vôi. Có thể lọc từ trên xuống, cũng có thể lọc ngược từ dưới lên và cũng có thể lọc ngang bằng cách cho chảy theo mương đã xếp đá vôi. Nước thải có axit sunfuric cũng áp dụng được như cách trên, song phải định kì thu gom xử lí kết tủa sinh ra là sunfat canxi.
2.2.4. Trung hòa bằng cách hấp thụ các khí thải chứa các oxit axit hoặc axit bay hơi
Nguồn khí thải (CO2, SO2, NO2, N2O3, HCl, HF,… ) được cho lội qua một dung dịch kiềm ( NaOH) hoặc kiềm thổ (nước vôi). Cũng có thể cho dòng dung dịch kiềm phun mưa đi ngược chiều với dòng khí đi lên, sau đó cho khí thoát ra ngoài qua hệ thống ống khói của nhà máy.