CƠ SỞ Q TRÌNH HĨA LÝ
4.5QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ 1 Giới Thiệu Chung
4.5.1 Giới Thiệu Chung
Phương pháp hấp phụ được áp dụng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi các chất hữu cơ hịa tan khơng xử lý được bằng các phương pháp khác. Tùy theo bản chất, quá trình hấp phụ được phân loại thành: hấp phụ lý học và hấp phụ hĩa học.
- Hấp phụ lý học là quá trình hấp phụ xảy ra nhờ các lực liên kết vật lý giữa chất bị hấp phụ và bề mặt chất hấp phụ như lực liên kết VanderWaals. Các hạt bị hấp phụ vật lý chuyển động tự do trên bề mặt chất hấp phụ và đây là quá trình hấp phụ đa lớp (hình thành nhiều lớp phân tử trên bề mặt chất hấp phụ).
- Hấp phụ hĩa học là q trình hấp phụ trong đĩ cĩ xảy ra phản ứng hĩa học giữa chất bị hấp phụ và chất hấp phụ. Trong xử lý nước thải, quá trình hấp phụ thường là sự kết hợp của cả hấp phụ vật lý và hấp phụ hĩa học.
Khả năng hấp phụ của chất hấp phụ phụ thuộc vào:
- Diện tích bề mặt chất hấp phụ (m2/g);
- Nồng độ của chất bị hấp phụ;
- Vận tốc tương đối giữa hai pha;
- Cơ chế hình thành liên kết: hĩa học hoặc lý học. Các tác nhân hấp phụ cĩ thể sử dụng bao gồm: - Đất sét: 50-200 m2/g; - Zeolites; - Silica gel; - Polymer gel (300 m2/g); - Chitosan; - Than hoạt tính (1000 – 1500 m2/g). 4.5.2 Hấp Phụ Bằng Than Hoạt Tính
- Than hoạt tính thường dùng cĩ hai loại:
+ Dạng hạt (Granular Activated Carbon – GAC); + Dạng bột (Powdered Activated Carbon – PAC).
Đối với than GAC thường sử dụng quá trình xử lý liên tục qua các tháp hấp phụ hoạt trong thiết bị lọc theo sơ đồ như trình bày trong Hình 4.5.1
Nước trước xử lý Nước sau xử lý
Tháp 1 Tháp hấp
phụ
Hình 4.5.1 Hấp phụ bằng than GAC.
- Đối với than PAC, chủ yếu áp dụng phương pháp xử lý dạng mẻ như trình bày trong Hình
4.5.2. PAC
Hình 4.5.2 Hấp phụ bằng than PAC.
Than hoạt tính, sau một thời gian sử dụng, cĩ thể tái sinh bằng một trong các phương pháp sau:
- Tái sinh than hoạt tính bằng cách gia nhiệt đến 8000C ở áp suất khí quyển. Lượng than bị mất chiếm khoảng 7 – 10% sau mỗi lần tái sinh.
- Tái sinh than hoạt tính bằng phương pháp hĩa học sử dụng hĩa chất (kiềm hoặc dung mơi), thường thực hiện ở nhiệt độ 1000C và pH cao. Sau khi tái sinh than thu được hỗn hợp gồm dung mơi và chất bẩn, dùng phương pháp trích ly/chưng chất để thu hồi dung mơi. (Dung mơi + chất bẩn) Ỉ Chưng chất Ỉ Dung mơi + Chất bẩn
Đốt