Sự đông tụ của nước đề cập đến các phương pháp vật lý và hóa học sơ bộ để lọc nước. Bản chất của quá trình này nằm ở sự mở rộng và kết tủa của các tạp chất cơ học hoặc các chất được nhũ hóa. Công nghệ này được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải và nước hiện đại.
Cơ sở vật chất
Sự đông tụ của nước, hay nói cách khác là làm trong, là một quá trình trong đó các hạt nhỏ ở dạng huyền phù được kết hợp lại thành các kết tụ lớn hơn. Thực hiện quy trình này cho phép bạn loại bỏ các tạp chất phân tán mịn khỏi chất lỏng trong quá trình lắng, lọc hoặc tuyển nổi tiếp theo của nó.
Để các hạt "dính vào nhau", cần phải khắc phục lực đẩy lẫn nhau giữa chúng, điều này đảm bảo sự ổn định của dung dịch keo. Thông thường, các tạp chất có điện tích âm yếu. Vì vậy, để làm sạch nước bằng đông tụ, người ta đưa vào cơ thể các chất mang điện tích trái dấu. Kết quả là các hạt huyền phù trở nên trung hòa về điện, mất lực đẩy lẫn nhau và bắt đầu dính vào nhau, rồi rơi ra ngoài.trong trầm tích.
Vật liệu sử dụng
2 loại thuốc thử hóa học được sử dụng làm chất đông tụ: vô cơ và hữu cơ. Trong nhóm chất đầu tiên, chất phổ biến nhất là muối của nhôm, sắt và hỗn hợp của chúng; muối titan, magiê và kẽm. Nhóm thứ hai bao gồm polyelectrolytes (melamine-formaldehyde, epichlorohydrindimethylamine, polychlorodiallyldimethyl-amonium).
Trong điều kiện công nghiệp, nước thải thường bị đông tụ với muối nhôm và sắt:
- Nhôm clorua AlCl3∙ 6H2O;
- clorua sắt FeCl3∙ 6H2O;
- Al sunfat2O;
- sắt sunfat FeSO47H2O;
- natri aluminat NaAl (OH)4và các chất khác.
Chất đông tụ tạo thành các bông cặn có diện tích bề mặt riêng lớn, đảm bảo khả năng hấp phụ tốt. Việc lựa chọn loại chất tối ưu và liều lượng của nó được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm, có tính đến các đặc tính của chất lỏng của đối tượng xử lý. Để làm rõ nước tự nhiên, nồng độ chất đông tụ thường nằm trong khoảng 25-80 mg / l.
Thực tế, tất cả các thuốc thử này đều thuộc loại nguy hiểm thứ 3 hoặc thứ 4. Do đó, khu vực sử dụng chúng phải ở trong các phòng biệt lập hoặc các tòa nhà riêng biệt.
Điểm đến
Quá trình đông tụ được sử dụng trong cả hệ thống xử lý nước và làm sạch công nghiệp vànước thải sinh hoạt. Công nghệ này giúp giảm thiểu lượng tạp chất có hại:
- sắt và mangan - lên đến 80%;
- chất hoạt động bề mặt tổng hợp - từ 30-100%;
- chì, crom - tăng 30%;
- sản phẩm dầu mỏ - từ 10-90%;
- đồng và niken - giảm 50%;
- ô nhiễm hữu cơ - giảm 50-65%;
- chất phóng xạ - 70-90% (ngoại trừ iốt, bari và stronti khó loại bỏ; nồng độ của chúng chỉ có thể giảm một phần ba);
- thuốc trừ sâu - giảm 10-90%.
Làm sạch nước bằng đông tụ sau đó lắng cặn cho phép giảm hàm lượng vi khuẩn và vi rút trong đó đi 1-2 bậc và nồng độ của các vi sinh vật đơn giản nhất - đi 2-3 bậc. Công nghệ có hiệu quả chống lại các tác nhân gây bệnh sau:
- Coxsackievirus;
- enterovirus;
- virut viêm gan A;
- E. coli và vi khuẩn của nó;
- nang giardia.
Yếu tố chính
Tốc độ và hiệu quả của quá trình đông tụ nước phụ thuộc vào một số điều kiện:
- Độ mịn và độ đậm đặc của tạp chất. Độ đục tăng lên đòi hỏi liều lượng chất đông tụ cao hơn.
- Tính axit của môi trường. Quá trình lọc chất lỏng bão hòa với axit humic và axit fulvic xảy ra tốt hơn ở các giá trị pH thấp hơn. Với quá trình lọc nước thông thường, quá trình này diễn ra tích cực hơn ở độ pH cao. Để tăng độ kiềm, thêm vôi, sôđa, xút.
- Thành phần ion. Ở nồng độ thấphỗn hợp các chất điện li, hiệu suất của quá trình đông tụ nước giảm.
- Sự hiện diện của các hợp chất hữu cơ.
- Nhiệt độ. Với sự giảm dần của nó, tốc độ phản ứng hóa học giảm. Chế độ tối ưu là làm nóng lên đến 30-40 ° С.
Quy trình công nghệ
Có 2 phương pháp đông tụ chính được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải:
- Trong số lượng miễn phí. Đối với điều này, máy trộn và buồng keo tụ được sử dụng.
- Làm sáng tiếp xúc. Đầu tiên, chất đông tụ được thêm vào nước, sau đó nó được đưa qua một lớp vật liệu dạng hạt.
Phương pháp đông tụ nước cuối cùng được sử dụng rộng rãi nhất do những ưu điểm sau:
- Tốc độ làm sạch cao.
- Liều lượng chất làm đông nhỏ hơn.
- Không bị ảnh hưởng mạnh của yếu tố nhiệt độ.
- Không cần kiềm hóa chất lỏng.
Quy trình công nghệ xử lý nước thải bằng đông tụ gồm 3 giai đoạn chính:
- Định lượng thuốc thử và trộn với nước. Chất đông tụ được đưa vào chất lỏng ở dạng dung dịch hoặc huyền phù 10-17%. Việc trộn trong các thùng chứa được thực hiện bằng cơ học hoặc bằng cách sục khí với khí nén.
- Floc hình thành trong các khoang đặc biệt (tiếp xúc, lớp mỏng, đẩy ra hoặc tuần hoàn).
- Lắng trong bể lắng.
Lắng nước thải hiệu quả hơn với phương pháp hai giai đoạn, khi nó được thực hiện lần đầu tiên mà không có chất đông tụ, và sau đó sau khi xử lý bằng hóa chấtthuốc thử.
Kiểu dáng vòi truyền thống
Việc đưa dung dịch keo tụ vào nước đã qua xử lý được thực hiện bằng nhiều loại máy trộn:
- Hình ống. Các phần tử tĩnh ở dạng côn, màng ngăn, vít được lắp đặt bên trong đường ống dẫn áp lực. Thuốc thử được cung cấp thông qua một venturi.
- Thủy lực: cloisonne, đục lỗ, xoáy, vòng đệm. Sự trộn lẫn xảy ra do sự tạo ra dòng chảy hỗn loạn của nước đi dọc theo các vách ngăn, qua các lỗ, một lớp trầm tích đông tụ lơ lửng hoặc một vật liệu chèn ở dạng vòng đệm (màng ngăn) có lỗ.
- Cơ khí (lưỡi và cánh quạt).
Kết hợp với tuyển nổi
Xử lý nước thải bằng phương pháp đông tụ khó kiểm soát quá trình do chất lượng chất lỏng thay đổi liên tục. Để ổn định hiện tượng này, người ta sử dụng phương pháp tuyển nổi - tách các hạt lơ lửng ở dạng bọt. Cùng với chất đông tụ, chất tạo bông được đưa vào nước tinh khiết. Chúng làm giảm khả năng thấm ướt của huyền phù và cải thiện độ bám dính của huyền phù với bọt khí. Quá trình bão hòa khí được thực hiện tại các nhà máy tuyển nổi.
Kỹ thuật này được sử dụng rộng rãi để làm đông tụ nước bị ô nhiễm bởi các sản phẩm của các ngành công nghiệp sau:
- công nghiệp lọc dầu;
- sản xuất sợi nhân tạo;
- bột giấy và công nghiệp giấy, da và hóa chất;
- kỹ thuật cơ khí;
- sản xuấtthức ăn.
3 loại chất tạo bông được sử dụng:
- có nguồn gốc tự nhiên (tinh bột, nấm men thủy phân, bã mía);
- tổng hợp (polyacrylamide, VA-2, VA-3);
- vô cơ (natri silicat, silicon dioxide).
Các chất này giúp giảm liều lượng chất đông tụ cần thiết, rút ngắn thời gian làm sạch và tăng tốc độ lắng cặn. Việc bổ sung polyacrylamide ngay cả với một lượng rất nhỏ (0,5-2,0 mg / kg) sẽ làm nặng các bông cặn lắng xuống đáng kể, làm tăng tốc độ nước dâng trong bể lắng loại thẳng đứng.
Phương pháp tăng cường quy trình
Cải thiện quá trình đông tụ nước được thực hiện theo một số hướng:
- Thay đổi chế độ xử lý (đông tụ phân đoạn, riêng biệt, gián đoạn).
- Quy định độ chua của nước.
- Sử dụng chất làm mờ khoáng chất, mà các hạt của chúng đóng vai trò là trung tâm bổ sung để hình thành các kết tụ, vật liệu hấp phụ (đất sét, clinoptilolite, saponit).
- Kết hợp xử lý. Sự kết hợp giữa đông tụ với từ hóa nước, ứng dụng điện trường, tiếp xúc với sóng siêu âm.
- Sử dụng hỗn hợp sắt clorua và nhôm sunfat.
- Việc sử dụng phương pháp khuấy trộn cơ học, giúp giảm 30-50% liều lượng chất đông tụ và cải thiện chất lượng làm sạch.
- Giới thiệu chất oxy hóa (clo và ozon).
