Quá trình keo tụ tạo bông – Cấu tạo – Nguyên lý hoạt động

Quá trình keo tụ tạo bông là quá trình phản ứng phản ứng hóa học được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực để xử lý nước. Vậy cụ thể quá trình ấy diễn ra như thế nào? Nó được ứng dụng trong đời sống ra sao? Mời các bạn cùng tìm hiểu cùng Tafuma Việt Nam trong bài viết dưới đây. 

Quá trình keo tụ tạo bông là gì?

Quá trình keo tụ là sự phá vỡ độ bền, đồng thời cũng liên kết với các hạt keo ( có thể là silica, chất rắn hữu cơ, kim loại nặng, xác chết vi sinh,…) tạo nhân dính kết những hạt này lại. Sau đó, các chất bông cặn sẽ liên kết lại với nhau, đây được gọi là quá trình tạo bông.

1. Bản chất của quá trình keo tụ

Các chất cặn bẩn trong nước tự nhiên thường là cát, sét, bùn, vi sinh vật, sản phẩm phân hủy các chất hữu cơ,… Quá trình xử lý nước bằng biện pháp cơ học như lắng tĩnh, lọc chỉ có thể loại bỏ các chất bẩn có kích thước lớn hơn 10^-4mm, đối với các hạt cặn có d<10^-4mm cần phải sử dụng đến phương pháp lý hóa.

Khi những hạt ở kích thước rất bé, chúng sẽ cùng với những phân tử nước tham gia chuyển động nhiệt Brown, tạo thành hệ keo phân tán trong toàn bộ thể tích nước, những hạt cặn lơ lửng trong nước có độ bề bé hơn nhiều độ bền của độ phân tán phân tử nên dễ bị phá hủy dưới tác động từ bên ngoài như: làm lạnh, đun nóng, pha với chất điện phân.

Do vậy quá trình sử dụng phương pháp lý hóa sẽ làm tăng kích thước và khối lượng của các bông cặn, khi đó chúng sẽ dễ dàng bị lắng xuống giúp cho việc xử lý trở nên dễ dàng hơn. Đây chính là bản chất của quá trình keo tụ.

Bản chất của quá trình keo tụ

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ

Dưới đây là một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ tạo bông:

Độ pH trong nước

• Độ pH ở ngưỡng 5.5-7.5: Phèn nhôm có hiệu quả cao nhất.
• Độ pH từ 3.5-6.5 và 8-9: Phèn sắt có hiệu quả cao nhất.

Yếu tố nhiệt độ 

Khi nhiệt độ tăng sẽ khiến cho việc chuyển động của các hạt keo tăng lên, làm tăng tần số va chạm khi đó quá trình keo tụ sẽ diễn ra nhanh hơn.

Ảnh hưởng của các chất hữu cơ 

Quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ sẽ làm ngăn cản sự tạo liên kết các hạt cặn nhỏ để tạo bông, làm giảm hiệu quả. Do đó bạn cần phải khử các hợp chất hữu cơ trước khi tiến hành keo tụ.

Cường độ khuấy trộn 

Cần phải thực hiện vừa đủ để tăng khả năng va chạm đồng thời không làm phá vỡ các bông cặn.

Ngoài ra một số yếu tố như liều lượng hóa chất keo tụ, loại hóa chất sử dụng để keo tụ cũng làm ảnh hưởng đến quá trình keo tụ và tạo bông.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể keo tu – tạo bông

1. Cấu tạo

Cấu tạo của công trình keo tụ và tạo bông được biểu thị bằng hình ảnh dưới đây:

Cấu tạo của bể keo tụ-tạo bông

2. Nguyên lý hoạt động

Quá trình keo tụ được diễn ra thông qua hai quá trình như sau:

Bể trộn hóa chất keo tụ

Thông thường các chất keo tụ được sử dụng phổ biến là phèn nhôm, phèn sắt, PAC,… Các chất keo tụ sẽ được trộn đều trong bể keo tụ, dưới tác dụng của cánh khuấy sẽ làm hóa chất keo tụ tiếp xúc trực tiếp hoàn toàn với các hạt keo trong nước.

Bể phản ứng – tạo bông

Dưới tác dụng của cánh khuấy tốc độ nhỏ các bông cặn sẽ liên kết với nhau tạo thành các bông cặn lớn hơn, sau đó sẽ chìm xuống đáy. Đây chính là quá trình Bông tụ.

Các hóa chất keo tụ tạo bông thường được sử dụng

Để thực hiện quá trình keo tụ tạo bông, quý vị có thể sử dụng đến các hóa chất sau đây:

Các loại phèn:

• Sunfat Nhôm, Al2(SO4)3.18H2O: Sản xuất từ quặng boxit, nefelin, một số loại đất sét
• Sulfat nhôm tinh chế: Sát xuất từ Al2O3 tác dụng với H2SO4
• Oxy clorit nhôm Al2(OH)3Cl: sản xuất từ Al(OH)3 pha chế với HCl
• Aluminat Natri NâlO2: sx từ Al2O3 hay Al(OH)3 + NaOH
• Clorit sắt: FeCl3.6H2O: sx từ Fe-Cl2 (ở 700 độ C) hoặc quặng sắt + Cl2
• Sunfat Sắt II: FeSO4.7H2O
• Sunfat sắt III: Fe2(SO4)3.2H2O: sẳn xuất từ Fe2O3+ H2SO4
• Hỗn hợp Sắt III sunfat và Sắt III Clorua
• Hỗn hợp Nhôm sulfat và sắt III Clorua

Các chất trợ keo

• Poly Aluminum Chloride (PAC)
• Aln(OH)mCl(3n-m) -> Al12(OH)24AlO4(H2O12)127+
• Poly Aluminum Chloride Sunfat (PACS)
• Poly Aluminum Silica Sulfa  (PASS)
• Poly Ferric Chlorid (PFC)
•  Poly Aluminum Ferric Chloride (PAFC)
• Poly Aluminum Sulicate Chloride (PASC)
• Poly Ferric Silicate Chloride (PFSC)
• Poly Aluminum Ferric Silicate Chloride (PASC)

Các phương pháp keo tụ

Trong quá trình keo tụ người ta thường sử dụng một số phương pháp để làm tăng hiệu quả:

• Tăng động năng của hạt keo bằng cách sử dụng khuấy trộn.
• Giảm lực đẩy tĩnh điện và tăng lực hút ion.
• Thay đổi nồng độ pH có trong nước.
• Bổ sung thêm các hệ muối kim loại hóa trị III vào nước.
• Đưa vào quá trình một hệ Polymer tự nhiên họa Polymer tổng hợp

Ứng dụng bể keo tụ tạo bông để xử lý nước như thế nào?

Trong thực tế bể keo tụ ứng dụng trong nhiều lĩnh vực để xử lý nước có độ màu, lượng chất rắn lơ lửng trong nước, có chứa nhiều hóa chất,… trong các lĩnh vực:

• Xử lý nguồn nước cấp trong các nhà máy cấp nước.
• Xử lý nước thải, nước ngầm trong các nhà máy.
• Để ứng dụng xử lý nước trong bể bơi.

Ứng dụng của bể keo tụ-tạo bông để xử lý nước 

Bạn có thể xem thêm: Cách xử lý nước có độ pH cao – Hướng dẫn (CHI TIẾT)

Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng trong quá trình xử lý nước trong nhiều lĩnh vực của đời sống và rất quen thuộc vào các chủ bể bơi. Nó giúp làm lắng cặn các chất bẩn giúp quá trình xử lý nước, vệ sinh bể bơi dễ dàng hơn. Mọi thắc mắc sau khi đọc xong bài viết nhanh tay liên hệ với Tafuma Việt Nam để được giải đáp.