Keo tụ bằng muối nhôm và sắt đều loại bỏ rất tốt một số kim loại nặng nh chì, bạc, đồng, vanadi và thuỷ ngân
a . ảnh h ởng của độ pH
Các chất làm keo tụ vô cơ (tiếp theo là sự thuỷ phân nó) làm thay đổi tính chất hoá lý của n ớc xử lý (pH, điện dẫn)
M3++ 3 H2O ⇔ M (OH)3 ↓ + 3 H+
Độ pH là tham số đầu tiên để loại chất keo. Giá trị pH cho tối u hoá pha tạo bông t ơng ứng với độ hoà tan nhỏ nhất các hydroxyt quan sát đ ợc.
Độ pH và độ hoà tan nhỏ nhất bị ảnh h ởng lớn bởi lực ion và sự có mặt các hợp chất hữu cơ khác nh axit humic.
Các nghiên cứu và phân tích ở các phần trên cho thấy độ pH ảnh h ởng rất lớn đếnquá trình keo tụ, do vậy thông số này đ ợc chọn để khảo sát.
b. ảnh h ởng của liều l ợng chất keo tụ
Cơ chế của quá trình keo tụ đã đ ợc nghiên cứu và trình bày trong nhiều tài liệu kỹ thuật. Th ờng quá trình keo tụ diễn ra theo một trong hai cơ chế là :
K
(1) eo tụ hấp phụ trung hoà
(2) Keo tụ theo cơ chế kết tủa quét.
Keo tụ theo cơ chế nào phụ thuộc vào độ đục và độ kiềm.
Mọi loại n ớc thải luôn có một độ đục nhất định. Các nghiên cứu về lý thuyết quá trình keo tụ đã chỉ ra các mối quan hệ giữa liều l ợng chất keo tụ cần thiết và độ đục. Hình 4-1 biểu diễn mối quan hệ giữa độ đục và l ợng chất keo tụ cần đ a vào[ ]22.
Trục tung là độ đục d còn lại sau keo tụ, trục hoành là liều l ợng keo tụ cần đ a vào.
Vùng 1 : là hệ n ớc thải có độ đục thấp, l ợng chất keo tụ ch a đủ để khử tính
bền hạt keo.
Vùng 3 : L ợng chất keo tụ đã v ợt quá mứ c cần thiết dẫn đến hệ keo bền lại. Vùng 4 : L ợng chất keo tụ cần tăng lên để phá tiếp trạng thái bến của keo.
Hình 4-1- Mối t ơng quan giữa độ đục và liều l ợng chất keo tụ
Khi keo tụ tuân theo cơ chế kết tủa quét thì l ợng chất keo tụ cần rất lớn để tạo ra hydroxyt nhôm, khi đó vai trò hấp phụ và trung hoà là thứ yếu. Nồng độ chất huyền phù càng tăng thì l ợng chất keo tụ giảm. Trong vùng keo tụ theo cơ chế hấp phụ trung hoà, l ợng chất keo tụ th ờng thấp và tăng khi độ đục tăng, hiệu quả va chạm phụ thuộc vào tính chất pha phân tán, hoạt tính bề mặt. Thông th ờng khi hàm l ợng chất bẩn trong n ớc thải tăng lên thì liều l ợng phèn cần thiết để keo tụ cũng tăng lên.
c. ảnh h ởng của chế độ thuỷ động
Trong quá trình keo tụ chế độ thuỷ động cũng ảnh h ởng đến tốc độ keo tụ, thời gian và hiệu quả quá trình xử lý. Trong quá trình keo tụ, lúc đầu kích th ớc của hạt keo lớn hơn rất nhiều so với kích th ớc phân tử của môi tr ờng phân tán hoặc do kết quả dính kết khi chuyển động nhiệt, kích th ớc hạt đạt tới 1àm thì
sự va chạm giữa các hạt chỉ có thể xảy ra do khuấy trộn bởi vì kích th ớc lớn
của hạt không cho phép nó tham gia chuyển động nhiệt và chuyển động t ơng đối giữa các hạt với nhau là chuyển động có h ớng do dòng chảy tầng và dòng chảy rối của môi tr ờng phân tán gây ra. Tốc độ dính kết do khuấy trộn t ơng
độ đục: -S4 1 Vùng 2 độ đục: -S3 1 2 3 4 độ đục: -S2 2 1 vùng 3 4 độ đục: -S1 vùng 1 4 Liều l ợng keo tụ
ứng với phản ứng bậc nhất. Nh vậy tốc độ khuấy đ ợc chọn là thông số cần nghiên cứu.
d. ảnh h ởng của tốc độ cấp chất keo tụ
Tốc độ cấp chất keo tụ cũng có những ảnh h ởng tới hiệu quả keo tụ. Một số nhà nghiên cứu ngoài n ớc đã có những nghiên cứu riêng về vấn đề này. Theo tài liệu tham khảo [41]tác giả Hogg đã chỉ ra rằng tốc độ cấp chất keo tụ ảnh h ởng tới hiệu quả keo tụ. Tốc độ càng lớn thì bông tạo thành càng lớn nh ng các bông thu đ ợc lại không bền và dễ bị gãy hơn so với các bông tạo thành với tốc độ bổ sung chất keo tụ nhỏ hơn. Tốc độ bổ sung chất keo tụ quá lớn sẽ dẫn đến sự khuấy trộn không phù hợp trong thể huyền phù, dẫn đến sự tạo bông kém.
Các thông số công nghệ sẽ ảnh h ởng đồng thời đến hiệu quả quá trình keo tụ thể hiện qua nồng độ các kim loại sau khi xử lý nên hàm mục tiêu đ ợc chọn trong các mô hình sẽ thiết lập là nồng độ các kim loại sau khi xử lý.
chơng 5 nghiên cứu thiếtlập các mô hình thống kê
mô tả quá trình keo tụ thuỷ ngân và kẽm trong xử lý nớc thải nhà máy sản xuất pin.
Tối u hóa quá trình
5.1 Cơ sở để thiết lập mô hình thống kê - quy hoạch thực nghiệm