Keo tụ và hoá chất keo tụ

Trong nước thường chứa các loại hạt cặn có nguồn gốc và thành phần rất khác nhau. Đối với các loại cặn này dùng biện pháp xử lý cơ học trong công nghiệp xử lý nước như lắng, lọc có thể loại bỏ được các cặn có kích thước lớn hơn 0.0001 mm. Còn các hạt có kích thước nhỏ hơn 0.0001mm không thể tự lắng được mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Muốn xử lý các cặn này phải dùng biện pháp cơ học kết hợp với biện pháp hoá học, tức là cho vào nước cần xử lý các chất phản ứng để tạo ra các hạt keo có khả năng dính kết lại với nhau và dính kết các cặn lơ lửng có trong nước, tạo thành những bông cặn lớn hơn và có trọng lượng đáng kể lắng xuống đáy.

Để thực hiện quá trình keo tụ người ta cho vào nước các chất phản ứng thích hợp như: PAC, Al2(SO4)3, FeSO4, FeCl3. Các loại phèn này đưa vào dưới dung dịch hoà tan.

1. Dùng PAC hoặc phèn nhôm

Khi cho vào nước chúng phân ly thành các AL3+, sau đó các ion này bị thuỷ phân thành Al(OH)3

Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+

Trong phản ứng thuỷ phân trên đây, ngoài Al(OH)3 là nhân tố quyết định đến hiệu quả keo tụ được tạo thành, còn giải phóng các ion H+. Các ion H+ này sẽ được sẽ được khử bằng độ kiềm tự nhiên của nước. Trường hợp độ kiềm tự nhiên của nước thấp, không đủ để trung hoà ion H+ thì cần phải kiềm hoá nước bằng NaOH, CaO, Soda Na2CO3.

Độ pH của nước ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thuỷ phân. Khi pH<4,5>7,5 làm cho muối kiềm kém tan đi và hiệu quả keo tụ bị hạn chế. Thông thường phèn nhôm đạt hiện quả keo tụ tốt nhất ở pH =5,5-7,5 còn PAC = 5,5-8,0.

Yếu tố nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến quá trình keo tụ. Nhiệt độ của nước cao, tốc độ keo tụ xảy ra nhanh chóng, hiệu quả keo tụ đạt càng cao, giảm lượng hoá chất cho vào nước. Độ đục của nước cao thì ảnh hưởng của nhiệt độ càng rõ rệt. Nhiệt độ của nước thích hợp khi dùng phèn nhôm là 20-40 oC, tốt nhất ở 35-40 oC của PAC từ 20-42 oC

Ngoài ra còn một số nhân tố khác ảnh hưởng đến quá trình keo tụ như: liều lượng hoá chất, tốc độ khuấy trộn (tối ưu: 30-40v/ph), các hợp chất hữu cơ....

Trong xử lý nước thải người ta dùng chủ yếu PAC 30%

Trong xử lý nước cấp người ta hay dùng Al2(SO4)3 45%

2. Dùng phèn sắt

Chia làm hai loại sắt II và sắt III

Phèn sắt II FeSO4 khi cho vào nước phân ly thành Fe 2+ và bị thuỷ phân thành Fe(OH)2

Fe2+ + 2H2O = Fe(OH)2 + 2H+

Fe(OH)2 vừa được tạo thành vẫn còn độ hoà tan trong nước lớn, khi trong nước có oxy hoà tan thì nó sẽ bị oxy hoá thành Fe(OH)3

4Fe(OH)2 + O2 + H2O = 4Fe (OH)3

Quá trình oxy hoá chỉ diễn ra tốt khi pH nước đạt

Sử dụng để keo tụ và tạo bông trong xử lý nước thải. 8-9 và nước phải có độ kiềm cao. Vì vậy người ta thường dùng phèn sắt kết hợp với vôi làm mền nước.

FeSO4 công nghiệp có dạng tinh thể màu xanh lơ, khi tiếp xúc với không khí bị oxy hoá thành màu đỏ sẩm

Phèn sắt III: FeCl3 hoặc Fe2(SO4)3 khi cho vào nước sẽ phân ly thành Fe3+ và bị thuỷ phân thành Fe(OH)3

Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+

Vì phèn sắt III không bị oxy hoá nên không phải nâng cao pH của nước như sắt II. Phản ứng xảy ra khi pH>3,5 và qúa trình kết tủa sẽ hình thành nhanh chóng khi pH=5,5-6,5.

Phèn sắt III khi bị thuỷ phân ít bị ảnh hưởng của nước vì vậy dù nhiệt độ 0oC phèn sắt vẫn keo tụ.

So sánh keo của phèn nhôm và phèn sắt thì độ hoà tan keo phèn sắt nhỏ hơn của phèn nhôm.

Tỷ trọng Fe(OH)3=1,5Al(OH)3, trọng lượng đơn vị của Al(OH)3=2,4 còn của Fe(OH)3=3,6, vì vậy keo sắt hình thành vẫn lắng được trong khi nước có ít chất huyền phù.

- Liều lượng phèn sắt dùng kết tủa chỉ bằng 1/3 đến 1/3 liều lượng phèn nhôm. Nhưng phèn sắt lại ăn mòng đường ống mạnh hơn phèn nhôm. Phèn sắt sau xử lý thường làm cho nước có màu vàng do còn tồn tại lượng dư Fe(OH)3

Hiện nay người ta vẫn ưu tiên chọn PAC cho tất cả các hệ thống xử lý nước cấp cũng như nước thải. Để tăng hiệu quả xử lý cũng như giảm liều lượng PAC người ta kết hớp sử dụng PAC với polymer.

PAC rất thích hợp để xử lý nước thải cho các ngành nghề mà nước có mức độ ô nhiễm cao và khó xử lý như: dệt nhuộm, giặt tẩy, thuộc da, giấy, thực phẩm, thuỷ sản...
Trên thị trường hiện nay có nhiều loại PAC của các nước khác nhau nhưng phồ biến là của Ấn Độ và Trung Quốc. Với giá cả và chất lượng thì hiện nay người tiêu dùng quan tâm và sử dụng hầu hết các sản phầm PAC của Trung Quốc cho xử lý nước thải.

Hình thức đóng gói: 25kg/bao

Dạng tồn tại: bột màu vàng

Liều lượng: tuỳ theo từng loại nước thải mà có liều lượng khác nhau. Muốn biết liều lượng PAC cho loại nước thải nào thì lấy mẫu nước thải đó và cho PAC vào thí nghiệm sẽ có được liều lượng chính xác.