BỂ KEO TỤ TẠO BÔNG TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Bể keo tụ tạo bông là một phần quan trọng trong hệ thống xử lý nước, có chức năng loại bỏ các chất ô nhiễm có kích thước nhỏ, lơ lửng trong nước. Bể hoạt động dựa trên hai nguyên tắc chính: keo tụ và tạo bông.

Quá trình của bể keo tụ tạo bông là gì?

Bể keo tụ tạo bông là một kỹ thuật được sử dụng phổ biến trong xử lý nước nhằm loại bỏ các hạt keo, vi sinh vật, và các chất rắn lơ lửng khác ra khỏi nước. Quá trình này bao gồm hai giai đoạn chính: keo tụ và tạo bông.

Giai đoạn keo tụ:

Hóa chất keo tụ được thêm vào nước. Các hóa chất này thường là muối kim loại như phèn nhôm, phèn sắt, hoặc các polyme.

Hóa chất keo tụ sẽ hấp phụ lên bề mặt của các hạt keo, trung hòa điện tích của chúng.

Khi điện tích của các hạt keo bị trung hòa, chúng sẽ bị kết dính với nhau tạo thành các bông cặn nhỏ.

Giai đoạn tạo bông:

Bể tạo bông được thiết kế để tạo điều kiện cho các bông cặn nhỏ va chạm và liên kết với nhau, tạo thành các bông cặn lớn hơn.

Các bông cặn lớn hơn này sẽ dễ dàng lắng xuống đáy bể hoặc được lọc ra khỏi nước.

Cơ chế của quá trình keo tụ

Trong quá trình lắng cơ học chỉ tách được các hạt chất rắn huyền phù có kích thước lớn, còn các hạt nhỏ hơn ở dạng keo không thể lắng được. Ta có thể tăng kích cỡ các hạt nhờ tác dụng tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết vào các tập hợp hạt để có thể lắng được. Muốn vật, trước hết cần trung hòa điện t ích của chúng.

Xử lý bằng phương pháp keo tụ là cho vào trong nước một loại hóa chất gọi là chất keo tụ có thể đủ làm cho những hạt rất nhỏ biến thành hạt lớn lắng xuống. Thông thường quá trình của bể keo tụ tạo bông sảy ra qua hai giai đoạn:

Bản thân chất keo tụ phát sinh thủy phân, quá trình hình thành dung dịch keo, và ngưng tụ.

Trung hòa hấp thụ lọc các tạp chất trong nước.

Kết quả của quá trình trên là hình thành các hạt lớn lắng xuống.

Những hạt rắn lơ lửng mang điện tích âm trong nước (keo sét, protein…) sẽ hút các ion dương tạo ra hai lớp điện tích dương bên trong và bên ngoài. Lớp ion dương bên ngoài liên kết lỏng lẻo nên có thể dễ dàng bị trợt ra. Như vật điện tích âm của hạt bị giảm xuống. Thế điện động hay thế zeta bị giảm xuống.

Có thể nói cơ chế của quá trình keo tụ trong bể keo tụ tạo bông là làm mất đi sự ổn định của dụng dịch keo có trong nước bằng các biện pháp:

• Nén lớp điện tích kép dược hình thành giữa pha rắn và lỏng: giảm điện thế bề mặt bằng hấp thụ và trung hòa điện tích.
• Hình thành các cầu nối giữa các hạt keo.
• Bắt giữ các hạt keo vào bông cặn.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ

Loại và liều lượng hóa chất keo tụ:

Loại hóa chất keo tụ cần được lựa chọn phù hợp với đặc điểm của nguồn nước. Ví dụ, phèn nhôm thường được sử dụng cho nước có độ pH thấp, trong khi polyme cationic thường được sử dụng cho nước có độ pH cao.

Liều lượng hóa chất keo tụ cần được điều chỉnh phù hợp để đảm bảo hiệu quả keo tụ. Liều lượng quá thấp sẽ không đủ để keo tụ các hạt keo, trong khi liều lượng quá cao sẽ làm tăng chi phí xử lý và có thể tạo ra bùn thải khó xử lý.

pH:

pH của nước ảnh hưởng đến hiệu quả keo tụ. Hầu hết các hóa chất keo tụ trong bể keo tụ tạo bông hoạt động hiệu quả nhất ở một dải pH nhất định. Ví dụ, phèn nhôm hoạt động hiệu quả nhất ở dải pH từ 5.5 đến 7.0.

Tốc độ khuấy:

Tốc độ khuấy cần được điều chỉnh phù hợp để tạo điều kiện cho quá trình keo tụ diễn ra hiệu quả. Tốc độ khuấy quá nhanh sẽ phá vỡ các bông cặn, trong khi tốc độ khuấy quá chậm sẽ không tạo đủ năng lượng để các hạt keo va chạm và liên kết với nhau.

Thời gian lưu:

Thời gian lưu trong bể keo tụ cần được đảm bảo đủ để quá trình keo tụ diễn ra hoàn toàn. Thời gian lưu quá ngắn sẽ không đủ thời gian cho các hạt keo liên kết với nhau, trong khi thời gian lưu quá dài sẽ làm tăng chi phí vận hành.

Nhiệt độ:

Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ keo tụ. Nói chung, tốc độ keo tụ tăng khi nhiệt độ tăng. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao có thể làm giảm hiệu quả keo tụ.

Chất hữu cơ:

Chất hữu cơ trong nước có thể ảnh hưởng đến hiệu quả keo tụ. Chất hữu cơ có thể cạnh tranh với các hạt keo để hấp phụ hóa chất keo tụ, làm giảm hiệu quả keo tụ.

Tạp chất:

Các tạp chất trong nước như kim loại nặng, sunfat, và chloride có thể ảnh hưởng đến hiệu quả keo tụ.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể keo tụ tạo bông

Cấu tạo của bể keo tụ tạo bông:

Bể trộn:

Nơi pha trộn hóa chất keo tụ với nước.

Có thể sử dụng các thiết bị khuấy như cánh khuấy, máy khuấy chìm, hoặc máy bơm để tạo hỗn hợp đồng nhất.

Bể phản ứng:

Nơi diễn ra quá trình keo tụ và tạo bông.

Bể thường có hình trụ hoặc hình chữ nhật với chiều cao lớn hơn chiều rộng.

Bể được chia thành các ngăn để kiểm soát thời gian lưu và tốc độ khuấy.

Hệ thống khuấy trộn được sử dụng để tạo điều kiện cho quá trình keo tụ và tạo bông.

Bể lắng:

Nơi các bông cặn lắng xuống đáy bể.

Bể lắng có thể có dạng hình chữ nhật hoặc hình trụ.

Bể lắng được thiết kế để có thời gian lưu đủ để các bông cặn lắng xuống hoàn toàn.

Nguyên lí hoạt động:

Trong bể keo tụ tạo bông các chất ô nhiễm như chất rắn lơ lửng, hạt keo,… có kích thước rất nhỏ, có diện tích âm và không thể tự lắng được. Do những chất chất ô nhiễm này có cùng điện tích nên chúng đẩy nhau và có chuyển động hỗn loạn.

Các hạt keo có cấu tạo vỏ hai lớp. Lớp vỏ ngoài có điện tích dương, lớp nhân bên trong có điện tích âm. Sự chênh lệch điện thế giữa lớp vỏ ngoài và dung dịch gọi là thế điện Zeta. Thế điện Zeta càng âm thì hạt keo càng bên.

Bản chất quá trình của bể keo tụ tạo bông là bổ sung các ion mang điện tích trái dấu – điện tích dương vào bể. Giúp trung hòa điện tích của các hạt keo trong nước. Từ đó, làm tăng điện thế Zeta giúp hạn chế sử chuyển động của các ion trong nước.

Các hóa chất thường được sử dụng của bể keo tụ tạo bông trong xử lý nước:

1. Muối kim loại:

Phèn nhôm (Al2(SO4)3.14H2O): Đây là hóa chất của bể keo tụ tạo bông phổ biến nhất được sử dụng trong xử lý nước. Phèn nhôm có hiệu quả cao trong việc loại bỏ các hạt keo, vi sinh vật, và các chất rắn lơ lửng.

Phèn sắt (Fe2(SO4)3.xH2O): Phèn sắt cũng là một hóa chất keo tụ hiệu quả, thường được sử dụng cho nước có độ pH cao hoặc có hàm lượng mangan cao.

Polyme cationic: Polyme cationic có hiệu quả cao trong việc keo tụ các hạt keo có điện tích âm, thường được sử dụng cho nước có độ pH thấp.

2. Polyme:

Polyacrylamide (PAM): PAM là một polyme anionic có hiệu quả cao trong việc keo tụ các hạt keo có điện tích dương, thường được sử dụng cho nước có độ pH cao.

Polyme cationic: Polyme cationic có hiệu quả cao trong việc keo tụ các hạt keo có điện tích âm, thường được sử dụng cho nước có độ pH thấp.

3. Chất trợ keo tụ:

Vôi (CaO): Vôi được sử dụng để tăng pH của nước, giúp tạo điều kiện cho phèn nhôm hoạt động hiệu quả hơn.

Soda (Na2CO3): Soda cũng được sử dụng để tăng pH của nước.

Polyme trợ keo tụ: Polyme trợ keo tụ giúp tăng kích thước của các bông cặn, giúp chúng dễ dàng lắng xuống đáy bể hơn.

Ưu và nhược điểm của quá trình của bể keo tụ tạo bông

Ưu điểm

• Hiệu quả cao trong việc loại bỏ các hạt keo, vi sinh vật, và các chất rắn lơ lửng.
• Chi phí vận hành thấp.
• Dễ dàng vận hành và bảo trì.

Nhược điểm

• Cần sử dụng hóa chất keo tụ.
• Có thể tạo ra bùn thải cần được xử lý.

Dịch vụ xử lý nước thải tại – Công ty TNHH Công nghệ môi trường Hòa Bình Xanh

Công ty TNHH Công nghệ môi trường Hòa Bình Xanh là đơn vị chuyên cung cấp dịch vụ xử lý nước thải uy tín, chuyên nghiệp hàng đầu tại Việt Nam. Với đội ngũ kỹ sư, chuyên gia giàu kinh nghiệm, cùng hệ thống trang thiết bị hiện đại, chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng những giải pháp xử lý nước thải hiệu quả, tiết kiệm và thân thiện với môi trường. Ngoài ra Hòa bình xanh còn có các giải pháp xử lý khí thải, nước thải (nhà hàng, chế biến thủy sản, khách sạn,…)

Với phương châm: ”Uy tín, chất lượng là hàng đầu” Hòa Bình Xanh cam kết sẽ mang đến cho quý khách hàng sản phẩm và dịch vụ tốt nhất, đáp ứng nhu cầu cần thiết của quý khách.

Quý khách hàng có nhu cầu hợp tác công ty để xử lý nước thải hoặc quan tâm đến các hạng mục khác, hãy liên hệ với chúng tôi qua HOTLINE: 0943.466.579 để nhận được sự hỗ trợ nhanh nhất và tận tình nhất.