Phương pháp keo tụ tạo bông trong xử lý nước thải

Nước thải công nghiệp và sinh hoạt nói chung đã trở thành một trong những vấn đề môi trường đáng lo ngại trong thời đại hiện nay. Với sự gia tăng nhanh chóng của các ngành công nghiệp và dân số đã đặt ra nhu cầu cấp thiết về việc xử lý và tái sử dụng nước thải một cách hiệu quả. 

Trong số các phương pháp đang được nghiên cứu và áp dụng, bể keo tụ tạo bông trong xử lý nước thải đã và đang khẳng định “vị thế” như một giải pháp tiên tiến và đầy triển vọng.

Tổng quan về quá trình keo tụ tạo bông trong xử lý nước thải

Quá trình keo tụ tạo bông trong xử lý nước thải là một quy trình phức tạp và được thực hiện theo các giai đoạn khác nhau. Đầu tiên, trong giai đoạn keo tụ, các chất keo tụ được thêm vào nước thải. Những chất này có khả năng tạo ra các liên kết giữa các hạt rắn lơ lửng, làm cho chúng kết tụ lại và tạo thành các cục bông lớn hơn.

Tiếp theo, trong giai đoạn tạo bông, quá trình xử lý tạo ra các cục bông này để chúng dễ dàng lắng xuống dưới đáy bể. 

Sau quá trình keo tụ, nước thải phải được giữ yên tĩnh để các hạt keo tụ có thể lắng xuống đáy. Nếu không, sự lắng tự nhiên sẽ khó xảy ra và một số hạt rắn vẫn có thể giữ lại tính điện tích. Để khắc phục vấn đề này, có thể cần thêm lượng hóa chất keo tụ lớn hơn và tiếp tục quá trình xử lý.

Để đạt hiệu quả tối đa trong quá trình keo tụ, các kỹ sư thường kết hợp việc bổ sung nhiều chất keo tụ với khuấy trộn nhanh. Khuấy trộn giúp phân tán chất keo tụ đồng thời tạo ra sự va chạm giữa các hạt, tăng cường quá trình keo tụ.

Tuy nhiên, quá trình khuấy trộn cũng cần được thực hiện một cách hợp lý. Quá ít khuấy trộn sẽ làm cho quá trình keo tụ khó hoàn thành, trong khi quá nhiều khuấy trộn cũng không ảnh hưởng tích cực đến quá trình này. Thời gian tiếp xúc trong quá trình khuấy trộn thường kéo dài từ 1 đến 3 phút.

Quá trình keo tụ là một bước quan trọng trong quá trình xử lý nước thải, đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ chất rắn lơ lửng và cải thiện chất lượng nước thải trước khi xả thải trở lại môi trường.

Quá trình tạo bông 

Quá trình tạo bông (flocculation) là giai đoạn quan trọng trong xử lý nước thải, nhằm làm tăng kích thước và trọng lượng của các hạt microfloc thành các cục bông lớn hơn, có thể nhìn thấy được. Trong quá trình này, các hạt microfloc va chạm và liên kết với nhau, tạo thành các cục bông được gọi là pinfloc.

Để tạo bông, thường sử dụng các chất tạo bông vô cơ hoặc hữu cơ, cùng với các chất trợ tạo bông. Các chất này giúp kết cầu và tăng cường khả năng liên kết của các hạt, tạo ra các macrofloc có kích thước lớn hơn. Các polyme với trọng lượng phân tử cao được thêm vào để giúp tăng thêm trọng lượng và tốc độ lắng của bông cặn.

• Tác dụng với chất hữu cơ trong nước: Độ pH của nước thải cũng có tác động đến tương tác của chất hữu cơ trong nước với quá trình keo tụ. Giá trị pH không phù hợp có thể làm thay đổi tính chất của chất hữu cơ và ảnh hưởng đến quá trình keo tụ - tạo bông.

• Tác động đến tốc độ quá trình keo tụ - tạo bông: Độ pH không ổn định cũng có thể ảnh hưởng đến tốc độ của quá trình keo tụ - tạo bông. Giá trị pH không phù hợp có thể làm giảm tốc độ hoặc làm mất đi hiệu quả của quá trình xử lý nước thải.

Vì vậy, đồng nhất giá trị pH của nước thải ở mức ổn định là rất quan trọng trong quá trình keo tụ - tạo bông để đạt được hiệu quả xử lý nước thải tốt nhất.

Liều lượng chất keo tụ

Liều lượng chất keo tụ là một yếu tố quan trọng trong quá trình keo tụ tạo bông trong xử lý nước thải. Dưới đây là một số điều cần lưu ý về liều lượng chất keo tụ không phù hợp:

• Tính toán và điều chỉnh liều lượng: Quá trình keo tụ - tạo bông cần được tính toán và điều chỉnh liều lượng chất keo tụ một cách thích hợp. Cần xem xét tốc độ dòng chảy của nước thải, nồng độ chất lơ lửng và tính chất của nguồn thải để sử dụng liều lượng chất keo tụ phù hợp.

• Nhiệt độ quá cao: Tương tự, nhiệt độ quá cao cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình keo tụ - tạo bông. Tuy nhiên, khi sử dụng sunfat làm chất keo tụ, nhiệt độ không ảnh hưởng đáng kể đến quá trình này.

• Phạm vi nhiệt độ lý tưởng: Nói chung, phạm vi nhiệt độ lý tưởng cho quá trình keo tụ - tạo bông sẽ nằm trong khoảng từ 20 đến 30 độ C. Trong khoảng nhiệt độ này, quá trình keo tụ diễn ra hiệu quả và đạt được kết quả tốt.

Tóm lại, nhiệt độ nước thải là một yếu tố quan trọng cần được kiểm soát và điều chỉnh trong quá trình keo tụ - tạo bông. Điều này giúp đảm bảo quá trình diễn ra liền mạch và đạt được hiệu quả xử lý cao.

Tốc độ trộn và chất keo tụ

Tốc độ trộn và chất keo tụ là hai yếu tố quan trọng trong quá trình keo tụ - tạo bông. Dưới đây là những điều cần lưu ý về tốc độ trộn và chất keo tụ:

• Tốc độ trộn: Trong quá trình keo tụ, tốc độ trộn lý tưởng nhất là chuyển từ trạng thái nhanh sang trạng thái chậm. Điều này giúp chất keo tụ thủy phân nhanh chóng trong nước và tạo điều kiện để hình thành một lượng lớn hạt microfloc. Vì vậy, tốc độ trộn phải nhanh để tạo ra sự va chạm giữa chất keo tụ và hạt keo.

• Chất keo tụ: Loại chất keo tụ cũng ảnh hưởng đến tốc độ trộn và quá trình keo tụ - tạo bông. Chất keo tụ thủy phân nhanh trong nước đòi hỏi tốc độ trộn nhanh để đạt được hiệu quả tốt. Tuy nhiên, với các hạt pinfloc dễ phân tán vào nước, cần tạo điều kiện để hình thành các bông cặn lớn (Macro Flocs) nhanh chóng.

Xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học

Kết hợp công nghệ sinh học trong xử lý nước thải là một phương pháp hiệu quả để đạt được chuẩn đầu ra cho nước thải. Bằng cách sử dụng công nghệ sinh học, vi sinh vật sẽ tham gia vào quá trình phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải.

Quá trình này diễn ra thông qua các giai đoạn quan trọng như di chuyển chất hữu cơ lên bề mặt tế bào vi sinh vật, khuếch tán trên bề mặt tế bào, và chuyển hóa chất trong tế bào để tổng hợp lại và tạo năng lượng mới.