Quá trình keo tụ tạo bông là gì?

22/10/2021 11:15 +07 - Lượt xem: 2333

Trong quy trình xử lý nước cấp sinh hoạt, keo tụ và tạo bông là một trong những công đoạn rất quan trọng. Vậy quá trình keo tụ tạo bông là gì? Quy trình này xảy ra như thế nào? Cần phải sử dụng cùng những loại hóa chất nào? Các yếu tố nào sẽ làm ảnh hưởng đến quy trình này? Bài viết này sẽ giải đáp tất cả mọi thắc mắc.

quá trình keo tụ tạo bông

Bản chất của quy trình keo tụ tạo bông

Quá trình keo tụ tạo bông là làm tăng kích thước và tăng trọng lượng của cặn bông. Nhờ vậy, các hạt sẽ dễ dàng bị lắng xuống dưới và việc lọc nước sẽ dễ dàng hơn.

Các cặn bẩn có trong nước thiên nhiên thường là các hạt cát, bùn đất, các sinh vật phù du, sản phẩm phân hủy của các hợp chất hữu cơ. Trong kỹ thuật xử lý nước thường có các biện pháp xử lý bằng cơ học như lắng tĩnh, lọc. Nhưng những kỹ thuật này chỉ có thể loại bỏ các hạt có kích thước lớn hơn kích thước 10-4mm. Còn đối với những hạt có kích thước nhỏ hơn 10-4mm thì chỉ có thể xử lý bằng các biện pháp lý hóa.

Khi những hạt này ở kích thước siêu bé, chúng sẽ tham gia vào chuyển động nhiệt Brown cùng theo các phân tử nước. Quá trình này tạo thành hệ keo và phân tán khắp toàn bộ thể tích nước. Các hạt cặn lơ lửng ở trong nước thường có độ bền nhỏ hơn so với độ phân tán các phân tử. Vậy nên chúng có thể dễ dàng bị phá hủy thông qua các tác động từ bên ngoài như đun nóng hay làm lạnh, hay pha với các hợp chất điện phân.

Những hạt cặn này sẽ làm bẩn nguồn nước và còn tạo ra hệ keo kỵ nước gồm các hạt mang ion âm ( hạt điện tích). Thông thường phản ứng thủy phân phèn nhôm, phèn sắt thường tạo ra hệ keo kỵ mang các ion dương ( điện tích dương).

Quy trình keo tụ – tạo bông là gì?

Quá trình khi phá vỡ độ bền và các liên kết của các hạt keo ( thường là silica, các kim loại nặng, xác chết vi sinh vật, các chất rắn hữu cơ,…) tạo ra nhân dính kết các hạt này lại gọi là quá trình keo tụ.

Sau đó, phần bông cặn sau khi được liên kết bởi quá trình keo tụ kết dính lại với nhau, quy trình này gọi là tạo bông.

Cấu tạo của hệ keo ở trong nước

Hạt keo là một hỗn hợp các phân tử do một chất hòa tan trong nước tạo nên. Nhân của hạt keo có một lớp keo trên trên bề mặt vậy nên nó có khả năng hút các ion trái dấu. Phần nhân kết hợp với lớp điện tích kép tạo nên hạt.

Sau đó, phần hạt sẽ hấp phụ các ion cùng dấu tạo ra hạt keo hoàn chỉnh. Dựa vào chuyển động Brown, hạt keo luôn mang điện, chúng sẽ hút toàn bộ các hạt keo trái dấu khác tạo thành một hệ keo hoàn toàn mới và có kích thước lớn hơn.

Quy trình keo tụ tạo bông diễn ra như thế nào?

Quá trình keo tụ tạo bông là một quá trình bổ sung các hạt ion mang điện tích trái dấu để có thể trung hòa điện tích mà các hạt keo mang theo có ở trong nước. Quá đó, làm trăng thế điện động Zeta, khiến các hạt keo bị phá vỡ, không cho các hạt chuyển động hỗn loạn ở trong nước.

Quá trình tụ bông là quá trình liên kết các bông cặn có trong nước lại với nhau. Quá trình này diễn ra ngay sau quá trình keo tụ. Để qúa trình này được diễn ra, trong thực tiễn người ta phải sử dụng phương pháp khuấy, với tốc độ cánh khuấy nhỏ. Mục đích khi làm như vậy là để bông cặn kết dính lại với nhau để tăng kích thước và trọng lượng để bông cặn có thể lắng đọng xuống phía dưới.

quy trình keo tụ tạo bông

Quy trình keo tụ tạo bông

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

* Cấu tạo của bể keo tụ tạo bông

  • Bể trộn các hóa chất keo tụ

Các chất keo thường được sử dụng cho quy trình này là phèn sắt, phèn nhôm hoặc PAC,…Các chất keo này sẽ được trộn đều trong bể keo tụ. Để tăng quá trình keo tụ, người ta sẽ thêm các hợp chất trợ keo tụ. Điều này sẽ giúp quá trình keo tụ diễn ra nhanh hơn, hiệu quả hơn.

Khi chất keo tụ tiếp xúc với nước kết hợp với khuấy đều sẽ khiến các hóa chất keo tụ được tiếp xúc trực tiếp hoàn toàn với các hạt keo đã có ở trong nước.

* Bể phản ứng tạo bông

Dưới tác động của cánh khuấy nhưng với tác động nhỏ hơn thì phần bông cặn nhỏ sẽ tiến hành liên kết lại với nhau tạo thành các bông cặn lớn hơn.

Các bông cặn phải có khối lượng lớn thì mới có khả năng lắng đọng được xuống dưới. Quá trình này còn gọi là quá trình đông tụ.

Các hóa chất trợ keo phổ biến

Trong quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các loại phèn để tạo các hạt và sử dụng kèm theo các chất trợ keo để tăng hiệu quả cho quá trình. Các loại phèn thường sử dụng là:

  • Sulfat Nhôm ( Al2(SO4)3).18H2O: Sản xuất từ quặng Boxit, Nefelin hoặc có trong một số loại đất sét.
  • Sulfat nhôm tinh chế: thu được từ Al2O3 phản ứng với H2SO4.
  • Oxi Cloritnhoom ( Al2(OH)3.3Cl): thu được từ phản ứng giữa Al(OH)3 và HCl.
  • Aluminat Natri ( NaIO2): thu được sau phản ứng Al2O3 hoặc Al(OH)3 tác dụng với NaOH.
  • Clorit sắt ( FeCl3.6H2O): thu được qua phản ứng của FeCl2 hoặc quặng sắt nguyên chất tác dụng với Cl2 ở nhiệt độ 700o
  • Sulfat Sắt II ( FeSO4.7H2O).
  • Sulfat sắt III ( Fe2(SO4)3.2H2O): thu được sau phản ứng Fe2O3 + H2SO4.
  • Hỗn hợp Sắt III Sulfat ( Fe2(SO4)3) và Sắt III Clorua ( FeCl3)
  • Hỗn hợp Nhôm Sulfat và Sắt III Clorua.

Các loại chất trợ keo thường sử dụng là:

  • Poly Aluminum Chloride ( PAC)
  • Poly Aluminum Chloride Sulfat. ( PACS)
  • Poly Aluminum Silica Sulfat. ( PASS)
  • Poly Ferric Chloride ( PFC)
  • Poly Aluminum Ferric Chloride ( PAFC)
  • Poly Aluminum Sulicate Chloride ( PASC)
  • Poly Ferric Silicate Chloride ( PFSC)
  • Poly Aluminum Ferric Silicate Chloride ( PAFSC)

Các phương pháp keo tụ thường sử dụng

Các phương pháp thường sử dụng trong quá trình keo tụ tạo bông gồm:

Tăng động nằng của các hạt keo bằng cách sử dụng dụng cụ để khuấy trộn.

Giảm lực đẩy của tĩnh điện và tăng thêm lực hút ion điện tích.

Thay đổi nồng độ pH.

Bổ sung thêm các hợp chất muối kim loại có hóa trị III vào trong nước.

Đưa vào trong hệ một polymer tự nhiên hoặc polymer tổng hợp để làm chất trợ keo.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình tụ keo

  • Độ pH trong nước

Tùy thuộc nguyên liệu là hợp chất nào sẽ có một mức độ pH phù hợp khác nhau.

Ví dụ: phèn nhôm sẽ đạt hiệu quả cao nhất khi nồng độ pH = 5.5 – 7.5.

phèn sắt sẽ đạt hiệu quả khi độ pH = 3.5 – 6.5 hoặc 8 – 9.

  • Nhiệt độ

Nhiệt độ tăng sẽ làm chuyển động nhiệt của các hạt tăng theo. Chúng va chạm vào nhau nhiều hơn và hiệu quả kết dính cũng tăng theo.

  • Các hợp chất hữu cơ

Trong khi xảy ra quá trình keo tụ, các hợp chất hữu cơ có xảy ra quá trình oxi hóa sẽ làm cản trở quá trình liên kết các hạt cặn nhỏ, khiến chúng khó có thể kết dính lại với nhau. Điều này sẽ làm giảm hiệu quả của quá trình.

Vậy nên trước khi quá trình keo tụ được thực hiện. Hóa chất cần phải được khử các hợp chất hữu cơ trước khi vào keo tụ.

  • Cường độ khuấy trộn

Phải phối hợp để có thể tăng khả năng va chạm giúp các hạt để có thể liên kết đồng thời không làm vỡ các bông cặn đã được liên kết.

  • Liều lượng của hóa chất keo tụ

  • Loại hóa chất sử dụng để thực hiện quy trình quy tụ.

Ứng dụng bể keo tụ trong xử lý nước

Bể keo tụ tạo bông đã và đang được ứng dụng rất rộng rãi trong thực tế. Đặc biệt, chúng được sử dụng để xử lý các loại nước thải có độ màu, chất rắn lơ lửng cao, có chứa nhiều loại hóa chất,…

Ngoài ra, chúng thường được đăt ở vị trí trước các bể xử lý sinh học nhằm giảm tải phần nào các chỉ số TSS, COD, BOD,…

Trong thực tiễn, quá trình keo tụ tạo bông này dùng để xử lý nước cấp, nước mặt và nước ngầm

Bể keo tụ xử lý nước

Bể keo tụ xử lý nước

Quá trình keo tụ tạo bông là một quá trình quan trọng trong công đoạn xử lý nước thải. Hiện nay để xử lý nước cấp sinh hoạt phải trải qua quy trình nhiều công đoạn vô cùng phức tạp kết hợp cùng những thiết bị công nghệ tiên tiến hiện đại. Quá trình keo tụ tạo bông là một quá trình quan trọng trong công đoạn xử lý nước.

Liên hệ ngay tới Bilico để được tư vấn trực tiếp, hotline: 0912644646

Bài viết liên quan: Flo là gì?

 




Bài xem nhiều


  •  
     
    25/10/2021 | Tin chuyên ngành
    Lưu lượng là gì? Có những phương pháp nào đo lưu lượng đảm bảo chính xác nhất? Bài viết dưới đây,Bilico sẽ giải đáp tất tần tật và đầy đủ cho bạn về hai câu hỏi chính trên. Cùng dõi theo ngay nhé!
  •  
     
    22/10/2021 | Tin chuyên ngành
    Độ tan là gì? Bạn muốn biết công thức tính độ tan cũng như các yếu tố nào ảnh hưởng đến độ tan của một chất trong nước? Bilico sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc trên với những thông tin chính xác, cụ thể dưới đây.
  •  
     
    22/10/2021 | Tin chuyên ngành
    Trong quá trình thiết kế bể bơi, việc đo chính xác tốc độ của dòng chảy là một việc vô cùng quan trọng. Chúng giúp xác lập các thông số để có thể chọn các loại thiết bị có công năng phù hợp. Vậy trong quá trình đó bạn đã bao giờ nghe thấy GPM và LPM chưa? GPM và LPM là gì? Bài viết này sẽ tổng hợp tất cả những thông tin cơ bản về các đơn vị đo lường tốc độ dòng chảy này.
  •  
     
    18/10/2021 | Tin chuyên ngành
    Bàn hút đáy hồ bơi là một trong những dụng cụ hỗ trợ đắc lực trong công việc xử lý rác thải, cặn bẩn đọng ở đáy hồ. Hiện nay, trên thị trường các loại bàn hút đáy rất đa dạng về kiểu loại, mẫu mã, nguồn gốc xuất xứ, giá cả,... khiến cho nhiều nhà đầu tư đau đầu trong vấn đề lựa chọn. Để giải quyết vấn đề, bài viết dưới đây sẽ chia sẻ các thông tin quan trọng về loại thiết bị này.
  •  
     
    14/10/2021 | Tin chuyên ngành
    Một trong những độc tố có ảnh hưởng lớn đến hệ thần kinh là Flo. Đây là một trong những nguyên nhân chính làm ảnh hưởng tới sự phát triển của não bộ. Nhưng không phải ai cũng biết được tác hại của flo đối với sức khỏe. Vậy chính xác flo là gì? Ảnh hưởng của flo và cách loại bỏ flo ra khỏi nước như thế nào?
  •  
     
    13/10/2021 | Tin chuyên ngành
    TSS là gì? Chúng có ảnh hưởng như thế nào đến nguồn nước. Bài viết dưới đây được Bilico sẽ giúp bạn có thể trả lời câu hỏi trên. Cùng tìm hiểu nhé!
  •  
     
    12/10/2021 | Tin chuyên ngành
    Độ dẫn điện của nước là gì? Nó có tầm quan trọng như thế nào? Vì sao chúng ta lại cần phải kiểm tra độ dẫn điện trong nước. Các chuyên gia của Bilico sẽ thông tin chi tiết trong bài viết dưới đây. Cùng tìm hiểu với chúng tôi nhé.
  •  
     
    11/10/2021 | Tin chuyên ngành
    Sự tồn tại của Coliform trong nước cho thấy rằng nước đang bị ô nhiễm và ảnh hưởng đến cuộc sống sinh hoạt thường ngày. Vậy coliform là gì? Vi khuẩn này gây hại đến mức nào? Cách để loại bỏ chúng ra khỏi nguồn nước là gì? Cùng theo dõi bài viết dưới đây nhé.
  •  
     
    08/10/2021 | Tin chuyên ngành
    H2O hay còn gọi là nước là một hợp chất gồm oxi và hidro. Có thể nói rằng nước là một phần không thể thiếu cho mọi loài sinh vật sống trên Trái Đất, đặc biệt là đối với con người. Vậy nước là gì?
  •  
     
    28/09/2021 | Tin chuyên ngành
    Bể bơi không chỉ là nơi để vận động mà còn là nơi thư giãn, giải trí giữa các bạn trẻ, gia đình. Các trò chơi hồ bơi dần trở nên phổ biến hơn và được mở rộng trên mọi bể bơi như một hình thức thu hút khách hàng. Có rất nhiều loại trò chơi dưới nước có thể thực hiện và phù hợp với mọi lứa tuổi. Bài viết dưới đây sẽ điểm ra top 5 trò chơi bể bơi đang thịnh hành nhất hiện nay.