1 KIỂM SỐ TƠ NHIỄM NƯỚC
1.4.3.1 Chất hấp phụ
Để làm chất hấp phụ người ta sử dụng than hoạt tính, các chất tổng hợp và chất thải của một số ngành sản xuất (tro, xỉ, mạt cưa...). chất hấp phụ vơ cơ như đất sét, silicagen, keo nhơm và các hydroxit kim loại ít được sử dụng vì năng lượng tương tác tương đối lớn. Phổ biến nhất là than hoạt tính, nhưng cần cĩ các tính chất xác định như: tương tác yếu với phân tử nước và mạnh với các chất hữu cơ, cĩ lỗ xốp thơ tương đối (8-50Å) để cĩ thể hấp phụ các phân tử hữu cơ lớn và phức tạp, cĩ lượng chất bị hấp phụ lớn trong thời gian tiếp xúc ngắn, tính chọn lọc cao và cĩ khả năng được phục hồi. Ngồi ra, than phải bền nước và thấm nước nhanh. Trong quá trình xử lí nước thải, người ta sử dụng than hạt nhuyễn với kích thước hạt 0,25-0,5mm và than phân tán cao với hạt nhỏ hơn 40mm.
Quan trọng là than phải cĩ hoạt tính xúc tác thấp đối với phản ứng oxi hĩa và trùng ngưng vì một số chất hữu cơ trong nước thải cĩ khả năng bị oxi hĩa và bị hĩa nhựa. Các quá trình này được thúc đẩy bởi xúc tác. Các chất hĩa nhựa bít kín lỗ xốp của than và gây khĩ khăn cho việc tái sinh nĩ ở nhiệt độ thấp. Cuối cùng chúng phải cĩ giá thành thấp, khơng giảm khả năng hấp phụ sau khi tái sinh và bảo đảm số chu kỳ làm việc lớn.
Nguyên liệu để sản xuất than hoạt tính cĩ thể là bất kỳ vật liệu chứa cacbon nào như: than, gỗ, polime, chất thải rắn của cơng nghiệp thực phẩm, giấy xenlulơ...
Vận tốc quá trình hấp phụ phụ thuợc nồng độ, cấu trúc của chất hịa tan, nhiệt độ nước, dạng và tính chất hấp phụ, trong trường hợp tổng quát quá trình hấp phụ bao gồm ba giai đoạn:
• Chuyển vật chất từ nước thải đến bề mặt hạt hấp phụ (khuếch tán ngồi)
• Hấp phụ
• Chuyển vật chất vào trong hạt hấp phụ (khuếch tán trong)
Quá trình hấp phụ diễn ra nhanh nên giai đoạn xác định tốc độ quá trình hấp phụ cĩ thể là khuếch tán ngồi hoặc khuếch tán trong. Trong một số trường hợp cả hai giai đoạn khuếch tán cùng quyết định vận tốc hấp phụ.
Trong vùng khuếch tán ngồi vận tốc truyền khối được xác định chủ yếu bằng cường độ rối của dịng, mà trước hết nĩ phụ thuộc vào vận tốc chất lỏng. Trong vùng khuếch tán trong cường độ truyền khối phụ thuộc dạng và kích thước lỗ xốp, hình dạng vàkích thước hạt, kích thước phân tử chất cần hấp phụ và hệ số truyền vật chất.