PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ PHƯỚC LONG, QUẬN
3.1.2. Phương pháp hấp phụ:
Phương pháp hấp phụ được sử dụng rộng rãi để làm sạch nước thải triệt để khỏi các hợp chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học, cũng như khi nồng độ của chúng không cao và bị phân hủy bởi vi sinh vật hay chúng rất độc. Ưu điểm của phương pháp này là cho hiệu quả cao ( 80 – 90%), có khả năng xử lý nhiều chất trong nước thải đồng thời có khả năng thu hồi các chất này.
Quá trình hấp thụ được thực hiện bằng cách cho tiếp xúc hai pha không hòa tan là pha rắn ( chất hấp phụ) sẽ đi từ pha lỏng (pha khí) đến pha rắn cho đến khi nồng độ dung chất trong dung dịch đạt cân bằng, các chất hấp phụ thường sử dụng: than hoạt tính, tro, xỉ, mạc cưa, silicage, keo nhôm.
Đây là phương pháp các nhà thiết kế hệ thống ưa chuộng trong xử lý nước thải công nghiệp, phương pháp có tác dụng xử lý các chất hữu cơ bậc cao không bị oxy hoá sinh học. Hấp phụ là hiện tượng tăng nồng độ chất tan trên bề mặt phân chia giữa hai pha lỏng – khí hoặc lỏng – rắn.
Cơ chế hấp phụ: các phân tử hòa tan khi tiếp xúc với pha lỏng – rắn, không những chúng tập trung trên bề mặt chất rắn mà còn bị hút vào bên trong chất rắn bằng các lực bề mặt. Cơ chế này ứng dụng cho nước thải nhiều nhất,
vì quá trình hấp phụ chất bẩn hòa tan trên bề mặt chất rắn dưới tác dụng của trường lực bề mặt.
Có 2 loại hấp phụ:
Hấp phụ hóa học: hình thành lớp đơn phân tử chất bị hấp phụ trên bề mặt chất rắn bằng các lực liên kết của các phân tử bề mặt có thừa hóa trị.
Hấp phụ lý học: có sự ngưng tụ phân tử chất bị hấp phụ trong các mao quản của chất rắn.
Những biện pháp làm tăng tốc độ hấp phụ là làm tăng nhiệt độ, tăng nồng độ chất tan, giảm pH của dung dịch nước thải, do thay đổi bề mặt nguyên tử cacbon. Thông thường, chất nào có phân tử lượng cao sẽ hấp phụ dễ hơn. Thời gian hấp phụ chọn sao cho hiệu quả xử lý đạt cao hơn 90%. Nhưng lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều cao lớp hấp phụ, kích thước hạt, lưu lượng nước thải, nồng độ chất tan trong nước thải.
Ngoài ra, để hiệu quả hấp phụ cao hơn, cần loại bỏ các chất hữu cơ dễ bị oxy hóa, nhằm ngăn ngừa sự phát triển vi khuẩn trong lớp vật liệu hấp phụ. Khả năng hấp phụ tùy thuộc vào than hoạt tính và chất bị hấp phụ, dao động từ 200 – 400g COD / kg than.
Hình 3.3. Than hoạt tính được dùng làm chất hấp phụ.
(Nguồn: "Handbook of Physics and Chemistry", 56th Edition, pp.F201- F206, CRC Press, Boca Raton, FL, USA)
Đối với nước thải dệt nhuộm, các hoạt tính bề mặt thuốc nhuộm, chất keo có trong nước thải hấp phụ mạnh vào chất hấp phụ kỵ nước than hoạt tính hoặc vật liệu xốp ưa nước như hydroxit nhôm hay hydroxit sắt, nên trong hệ thống xử lý nước thải, người ta sử dụng muối nhôm, muối sắt vào nước để tạo các hydroxit này. Các lỗ rỗng của hydroxit có thể hấp phụ mixen của những hợp chất có trong nước thải.