2. CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC
2.1. Phương pháp trung hòa
Phương pháp trung hòa là làm thay đổi nồng độ pH về trung tính vì đây là điều kiện tốt nhất để vi sinh vật phân hủy các chất ô nhiễm. Thông thường, nước thải có nồng độ axit hoặc kiềm nhiều nên cần đưa nước thải về
đó chính là phản ứng hóa học xảy ra giữa axit – bazo, giữa muối – axit (kiềm) được gọi là tác nhân trung hòa.
Các tác nhân trung hòa bao gồm các chất sau:
Đối với nước thải chứa axit thì sử dụng NaOH, KOH, Na2CO3, NH4OH, CaCO3, MgCO3, đá vôi,…
Đối với nước thải chứa kiềm nên sử dụng H2SO4, HNO3, HCl, muối axit.
Đối với nước thải nhiễm kim loại nặng thì sử dụng CaO, CaOH, Na2CO3, NaOH.
Các tác nhân ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình trung hòa: dựa vào lưu lượng nước thải, dựa vào nồng độ axit hoặc kiềm trong nước thải, nồng độ pH , nhiệt độ, nồng độ chất ô nhiễm.
Nước thải có độ axit cao cần cho qua lọc với vật liệu có tính kiềm như vôi, đá vôi đolomit, hoặc dùng nước vôi trung hòa trực tiếp. Cũng có khi dùng dung dịch kiềm (NaOH hoặc Na2CO3) vào mục đích này.
Nước thải có tính kiềm dùng axit kỹ thuật pha loãng để trung hòa. Trước khi trung hòa cần chuẩn bị và tính toán sao cho sau khi trung hòa được độ pH của nước ở mức mong muốn với lượng hóa chất vừa đủ.
Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa pH về khoảng 6,5 ÷ 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo.
Trung hòa nước thải có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm: Phương pháp này được sử dụng khi nước thải của xí nghiệp là axit còn xí nghiệp gần đó có nước thải là kiềm: Cả hai loại nước thải này đều không chứa các cấu tử gây ô nhiễm khác (trang 169, [4]).
Trung hòa bằng bổ sung các tác nhân hóa học: Để trung hòa nước axit , có thể sử dụng các tác nhân hóa học như NaOH, KOH, Na2CO3, nước amoniac NH4OH, CaCO3, MgCO3 , đolomit (CaCO3.MgCO3) và xi măng. Tác nhân rẻ nhất là sữa vôi 5 đến 10% Ca(OH)2 , tiếp đó là soda và NaOH ở dạng phế thải. Đôi khi người ta sử dụng các chất thải khác nhau của sản xuất để trung hòa nước thải.
khí thải mang tính axit như CO2 ,SO2, NO2,…(trang 169, [4]).
Trung hòa nước thải bằng cách lọc qua vật liệu có tác dụng trung hòa: Người ta thường dùng các vật liệu như manhêtit (MgCO3), đolomit, đá vôi, đá hoa,…và các chất thải rắn như xỉ, xỉ tro làm vật liệu lọc. Quá trình trung hòa được tiến hành trong các thiết bị lọc - trung hòa đặt nằm ngang hoặc đứng. Các thiết bị lọc này dùng để trung hòa nước axit có nồng độ không vượt quá 1,5mg/l và không chứa muối của kim loại nặng.
Trung hòa bằng các khí axit: Để trung hòa nước thải kiềm, tỏng những năm gần đây, người ta đax dùng khí thải chứa CO2 ,SO2, NO2,… Việc sử dụng khí axit không những cho phép trung hòa nước thải mà đồng thời tăng hiệu suất làm sạch khí thải khỏi các cấu tử độc hại.
Việc sử dụng CO2 để trung hòa nước thải kiềm có nhiều ưu điểm với việc dùng H2SO4 hay HCl và cho phép giảm rất đáng kể chi phí cho quá trình trung hòa. Do độ hòa tan CO2 kém nên mức nguy hiểm do oxy hóa quá mức các dung dịch được trung hòa cũng giảm xuống, các ion CO32- được tạo thành có ứng dụng nhiều hơn so với ion SO42- , Cl- , ngoài ra tác động ăn mòn và độc hại của ion CO32- trong nước nhỏ hơn các ion SO42- , Cl- (trang 174,[4]).