TỔNG QUAN CÂC PHƯƠNG PHÂP XỬ LÝ NƯỚC THẢI HIỆN NAY
3.1.2 Phương phâp xử lý hóa lý
Câc phương phâp hoâ lý thường ứng dụng để xử lý nước thải lă keo tụ, trích ly, bay hơi…Sử dụng phương phâp năy lăm giảm một phần chất ô nhiễm ra khỏi nước thải.
Căn cứ văo câc điều kiện địa phương vă u cầu vệ sinh mă phương phâp hóa lý lă giải phâp cuối cùng hoặc lă giai đoạn xử lý sơ bộ cho câc giai đoạn xử lý tiếp theo.
o Phương phâp Keo tụ
Câc hạt cặn có kích thước nhỏ hơn 10-4mm thường khơng thể tự lắng được mă luôn tồn tại ở trạng thâi lơ lửng. Muốn loại bỏ câc hạt cặn lơ lửng phải dùng biện phâp
xử lý cơ học kết hợp với biện phâp hóa học, tức lă cho văo nước cần xử lý câc chất phản ứng để tạo ra câc hạt keo có khả năng kết dính lại với nhau vă dính kết câc hạt lơ lửng trong nước, tạo thănh câc bơng cặn có trọng lượng đâng kể. Do đó, câc bơng cặn mới tạo thănh dễ dăng lắng xuống. Để thực hiện quâ trình keo tụ, người ta thuờng cho văo trong nước thải câc chất keo tụ thích hợp như phỉn nhơm Al2(SO4)3, phỉn sắt loại FeSO4, Fe2(SO2)3 hoặc loại FeCl3. Câc loại phỉn năy được đưa văo nước dưới dạng dung dịch hòa tan. Khi q trình keo tụ tạo bơng tạo ra thì nồng độ chất lơ lửng, mùi, mău sẽ giảm xuống.
Khi cho muối nhôm sunfat văo nước sẽ tâc dụng tương hỗ với bicacbonat chứa trong nước vă tạo thănh nhôm hidroxyt ở dạng keo:
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 2Al(OH)3+ 3CaSO4 + 6CO2
Nếu độ kiềm cùa nước không đủ độ kiềm bằng câch thím vơi, khi đó : Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 2Al(OH)3 + 3CaSO4
Khi dùng muối sắt sẽ tạo thănh sắt hydroxit khơng hồ tan: 2FeCl3 + 3Ca(OH)3 3CaCl2 + 2Fe(OH)3. Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 3CaSO4 + 2Fe(OH)3.
Bông hydroxit tạo thănh sẽ hấp thụ vă kết dính câc chất huyền phù, chất keo có trong nước thải. Khi có chất điện ly, câc chất keo trong nước thải hấp thụ ion trín bề mặt vă tích điện. Câc phđn tử chất bẩn chủ yếu hấp phụ câc anion nín sẽ tích điện đm. Khi cho thím chất keo tụ văo nước tạo thănh câc hạt keo tích điện dương ( như Al(OH)3, Fe(OH)2, Fe(OH)3) , chúng sẽ hợp nhất với câc phđn tử chất bẩn đến mức đủ lớn để lắng thănh cặn. Đó lă hiện tượng mất ổn định vă kết thúc bằng quâ trình lăm to hạt.
Trong nước thải dệt nhuộm, câc phần tử mang mău tích điện dương ( thuốc nhuộm bazơ), hay điện đm ( thuốc nhuộm axit), hoặc ở dạng phđn tân mô( thuốc nhuộm phđn tân, hoăn nguyín). Do vậy phải lựa chọn chất keo tụ tuỳ theo tính chất nước thải trong từng nhă mây.
Hăm lượng chất keo tụ đưa văo nước thải cần xâc định thực nghiệm. Liều lượng chất keo tụ chủ yếu văo câc yếu tố sau:
Dạng vă nồng độ chất bẩn.
Loại chất keo tụ (câc ion có hố trị cao sẽ lăm giảm thế zeta nhiều hơn).
Biện phâp hoă trộn chất keo tụ với nước thải.
Hiệu suất quâ trình keo tụ phụ thuộc văo giâ trị pH. Ví dụ : để keo tụ bằng phỉn nhơm pHtối ưu =4,5-8 hoặc nếu dung sắt sunfat phải duy trì pH =9 -11. Để tạo câc bông cặn lớn, dễ dăng lắng người ta cho thím câc chất trợ keo tụ. Đó lă câc chất cao phđn tử, tan trong nước vă dễ phđn ly thănh ion. Tuỳ thuộc văo nhóm ion phđn ly mă câc chất trợ keo tụ có điện tích đm hoặc dương (loại anion, cation). Chất trợ keo tụ thông dụng nhất lă poliacrylamit ( CH2CHCONH2)n.
Do vậy trong nước thải có nhiều chất bẩn nín phải dùng lượng lớn hô chất. Liều lượng chất keo tụ quâ ít hoặc quâ nhiều lăm cản trở quâ trình ổn định của câc hạt keo trong nước thải
Do phản ứng keo tụ diễn ra hoăn toăn phải khuấy trộn đều hoâ chất với nước thải. Thời gian lưu lại trong bể trộn từ 1 -5 phút, thời gian kết tủa tạo bơng từ 20-60 phút. Sau đó nước thải được tâch bơng cặn ở bể lắng 1.
o Phương phâp Tuyển nổi
Bể tuyển nổi dùng để tâch câc tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phđn tân không tan, tự lắng kĩm ra khỏi nước. Ngoăi ra cũng còn dùng để tâch câc hợp chất hòa tan như câc chất hoạt động bề mặt vă bể còn được gọi lă bể tâch bọt hay lăm đặc bọt.
Quâ trình tuyển nổi được thực hiện bằng câch sục câc bọt khí nhỏ văo pha lỏng. Câc bọt khí năy sẽ kết dính với câc hạt cặn. Khi khối lượng riíng của tập hợp bọt khí vă cặn nhỏ lớn hơn khối lượng riíng của nước, cặn sẽ theo bọt khí nổi lín bề mặt. Tuỳ theo phương thức cấp khơng khí văo nước, q trình tuyển nổi bao gồm câc dạng sau:
Tuyển nổi chđn không (Vacuum Flotation)
Tuyển nổi bằng khí hịa tan (Dissolved Air Flotation) o Phương phâp Hấp phụ
Phương phâp hấp phụ được ứng dụng rộng rêi để lăm sạch nước thải triệt để khỏi câc chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý bằng phương phâp sinh học, cũng như khi nồng độ của chúng không cao vă chúng không bị phđn hủy bởi vi sinh vật hay chúng rất độc. Ưu điểm của phương phâp năy lă cho hiệu quả cao (80 – 90 %), có khả năng xử lý nhiều chất trong nước thải vă đồng thời có khả năng thu hồi câc chất năy.
Quâ trình hấp phụ được thực hiện bằng câch cho tiếp xúc hai pha khơng hịa tan lă 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 cđn bằng. câc chất hấp phụ thường sử dụng: than hoạt tính, tro, xỉ, mạc cưa, silicagen, keo nhôm.
o Phương phâp Trao đổi ion
Phương phâp năy có thể khử tương đối triệt để câc tạp chất ở trạng thâi ion trong nước như Zn, Cu, Cr, Ni, Hg, Mn… cũng như câc hợp chất của Asen, Photpho, Xyanua, chất phóng xạ. Phương phâp năy cho phĩp thu hồi câc chất giâ trị vă đạt được mức độ lăm sạch cao nín được dùng nhiều trong việc tâch muối trong xử lý nước thải.
o Phương phâp Đializ – Măng bân thấm
Phương phâp năy có thể tâch câc chất tan khỏi câc hạt keo bằng câch dùng câc măng bân thấm. Đó lă câc măng xốp đặc biệt không cho câc hạt keo đi qua.
o Phương phâp Trích ly
Phương phâp năy có thể tâch câc chất bẩn hịa tan khỏi nước thải bằng dung mơi năo đó nhưng với điều kiện dung mơi đó khơng tan trong nước vă độ hịa tan chất bẩn trong dung mơi cao hơn trong nước. Phương phâp phổ biến nhất để xử lý nước thải chứa phenol vă câc loại axít bĩo. Những chất trích ly được dung lă butylaxetat, dầu mỡ nặng, benzene.
Phương phâp năy lă chưng nước thải để câc chất hịa tan trong đó cùng bay lín theo hơi nước. Ví dụ, người ta chưng nước thải của nhă mây hóa cốc cho phenol bay đi theo hơi nước.
o Phương phâp trung hòa
Nhằm trung hịa nước thải có pH quâ cao hoặc quâ thấp, tạo điều kiện cho câc q trình xử lý hóa lý vă sinh học.
Mặc dù q trình rất đơn giản về mặt ngun lý, nhưng vẫn có thể gđy ra một số vấn đề trong thực tế như: giải phóng câc chất ơ nhiễm dễ bay hơi, sinh nhịít, lăm rĩ sĩt thiếc bị mây móc.
Vơi (Ca(OH)2 )thường được sử dụng rộng rêi như một bazơ để xử lý nước thải có tính axit, trong khi axit sulfuric lă một chất tương đối rẽ tiền dùng trong xử lý nước thải có tính bazơ.
o Phương phâp oxy hóa khử
Phương phâp năy được dùng để:
Khử trùng nước;
Chuyển một ngun tố hịa tan sang kết tủa hoặc một ngun tố hịa tan sang thể khí.
Biến đổi một chất khơng phđn hủy sinh học thănh nhiều chất đơn giản hơn, có khả năng đồng hóa bằng vi khuẩn
Loại bỏ câc kim loại nặng như: Cu, Pb, Zn, Cr, Ni, As,... vă một số chất độc như Cyanua.
Câc chất oxy hóa thơng dụng: O3, Cl2, H2O2, KMnO4.
Q trình năy thường phụ thuộc rõ rệt văo pH vă sự hiện diện của chất xúc tâc. o Kết tủa hóa học
Kết tủa hóa học thường dùng để loại trừ câc kim loại nặng trong nước. Phương phâp kết tủa hóa học hay được sử dụng nhất lă phương phâp tạo câc kết tủa đối với
vơi. Soda cũng có thể được sử dụng để kết tủa câc kim loại dưới dạng hydroxite, cacbonat…