Để tối ưu hóa hiệu quả của quá trình xử lý sinh học sau này, việc vận hành bể keo tụ tạo bông đóng vai trò then chốt. Chính vì vậy, điều cần thiết là bạn phải hiểu rõ cơ chế hoạt động cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống. Dưới đây là những thông tin chi tiết về bể keo tụ tạo bông, do Môi trường HANA tổng hợp.
Bể keo tụ tạo bông là gì?
Keo tụ tạo bông là một quá trình xử lý nước thiết yếu. Mặc dù các công đoạn xử lý trước đó đã loại bỏ phần lớn chất thải và chất rắn, nước vẫn còn tồn tại nhiều hạt nhỏ như cặn, bụi bẩn hay các chất rắn lơ lửng. Để xử lý triệt để những tạp chất kích thước siêu nhỏ này, người ta dùng bể keo tụ tạo bông.
Quá trình này đóng vai trò then chốt trong các hệ thống xử lý nước thải và nước cấp, nhằm loại bỏ các chất gây ô nhiễm còn sót lại như chất rắn lơ lửng, hạt keo, tảo, vi sinh vật, và các hợp chất hữu cơ. Về cơ bản, quá trình keo tụ sẽ trung hòa điện tích trên bề mặt các hạt keo, khiến chúng mất đi sự ổn định và dễ dàng kết dính lại với nhau.
Nguyên lý hoạt động của bể keo tụ tạo bông
Bể keo tụ tạo bông hoạt động dựa trên một nguyên lý đơn giản nhưng hiệu quả. Các chất ô nhiễm trong nước như hạt keo hay chất rắn lơ lửng thường có kích thước rất nhỏ và mang điện tích âm, khiến chúng không thể tự lắng xuống. Vì cùng dấu điện tích nên chúng luôn đẩy nhau và chuyển động hỗn loạn trong nước.
Cấu trúc của mỗi hạt keo gồm hai lớp: lớp vỏ ngoài tích điện dương bao bọc lớp nhân bên trong tích điện âm. Sự chênh lệch điện thế giữa lớp vỏ này và dung dịch được gọi là thế điện Zeta. Thế điện Zeta càng thấp (càng âm) thì hạt keo càng khó kết hợp lại. Do đó, quá trình keo tụ tạo bông sẽ bổ sung các ion dương vào nước để trung hòa điện tích âm của các hạt keo, làm tăng thế điện Zeta. Nhờ vậy, sự chuyển động của các hạt trong nước sẽ giảm, giúp chúng dễ dàng kết dính với nhau hơn.
Các loại hóa chất keo tụ tạo bông
Quá trình keo tụ tạo bông sử dụng hai nhóm hóa chất chính là keo tụ vô cơ và keo tụ hữu cơ để làm sạch nước. Mỗi nhóm có các loại hóa chất đặc trưng với nguyên lý hoạt động khác nhau.
Hóa chất keo tụ vô cơ
Nhóm này bao gồm các hợp chất kim loại, hoạt động bằng cách trung hòa điện tích âm của các hạt keo và chất rắn lơ lửng, giúp chúng kết hợp lại với nhau.
- Nhôm Sunfat (Phèn nhôm): Đây là hóa chất phổ biến, có công thức hóa học là Al2(SO4)3. Khi hòa tan vào nước, nó phân ly thành ion Al3+ để trung hòa điện tích.
- Sắt (III) Clorua: Với công thức FeCl3, hóa chất này cũng phân ly thành ion Fe3+ mang điện tích dương, có khả năng kết dính các hạt ô nhiễm.
- PAC (Polyaluminium Chloride): Đây là một loại phèn tổng hợp có công thức [Al2(OH)nCl6−n]m, mang điện tích dương mạnh và có khả năng tạo ra các bông cặn lớn hơn và nhanh hơn.
Hóa chất keo tụ hữu cơ
Nhóm này chủ yếu là các polymer có trọng lượng phân tử lớn, hoạt động như chất trợ keo tụ. Chúng tạo ra các cầu nối, liên kết các hạt nhỏ đã được trung hòa điện tích thành những bông cặn lớn hơn.
- Polyme tự nhiên: Gồm các chất có nguồn gốc sinh học như tinh bột và chitosan. Chúng được coi là lựa chọn thân thiện với môi trường.
- Polyme tổng hợp: Điển hình là polyacrylamide (PAM), được tổng hợp từ hóa chất. Loại này thường rất hiệu quả, có khả năng tạo ra các bông cặn chắc chắn và lắng nhanh.
Ứng dụng thực tế của keo tụ tạo bông
Keo tụ tạo bông là một công nghệ xử lý nước đa năng, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ làm sạch nước sinh hoạt đến xử lý nước thải công nghiệp phức tạp và bùn thải.
Ứng dụng trong xử lý nước cấp
Trong các nhà máy sản xuất nước sạch, keo tụ tạo bông là bước xử lý sơ bộ không thể thiếu. Nước từ sông, hồ thường chứa nhiều tạp chất như đất, cát mịn, tảo, vi sinh vật và các chất hữu cơ lơ lửng. Việc bổ sung hóa chất keo tụ giúp các hạt này kết dính lại thành bông cặn lớn, dễ dàng loại bỏ bằng cách lắng hoặc lọc, làm nước trở nên trong hơn trước khi khử trùng và cung cấp cho sinh hoạt.
Ứng dụng trong xử lý nước thải
Keo tụ tạo bông đóng vai trò quan trọng trong việc làm sạch nước thải sinh hoạt và công nghiệp.
Xử lý nước thải sinh hoạt
Quá trình này giúp loại bỏ hiệu quả các chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ không tan, và một phần phốt pho trong nước thải sinh hoạt. Nhờ đó, nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường hoặc có thể tái sử dụng.
Xử lý nước thải công nghiệp
Keo tụ tạo bông đặc biệt hữu ích cho các ngành công nghiệp có nước thải chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng cao, màu sắc và các chất ô nhiễm khó phân hủy.
- Ngành dệt nhuộm: Loại bỏ các hóa chất, thuốc nhuộm và màu sắc trong nước thải.
- Ngành giấy và bột giấy: Xử lý hiệu quả các sợi xenlulo, bột giấy và chất màu, giúp giảm lượng chất ô nhiễm trước khi xả ra môi trường.
- Ngành chế biến thủy sản: Tách dầu mỡ, chất béo, protein và các chất rắn lơ lửng, giảm tải lượng ô nhiễm cho hệ thống xử lý sinh học.
- Ngành luyện kim và hóa chất: Loại bỏ các ion kim loại nặng và chất rắn lơ lửng, giúp nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải.
Ứng dụng trong xử lý bùn thải
Bên cạnh xử lý nước, keo tụ tạo bông còn được sử dụng để làm cô đặc bùn thải. Bùn sau xử lý nước thải thường ở dạng lỏng và chứa rất nhiều nước. Quá trình keo tụ sẽ giúp các hạt rắn trong bùn kết lại, tạo thành những bông cặn lớn, dễ dàng tách nước ra bằng các thiết bị ép bùn hoặc máy ly tâm. Điều này giúp giảm đáng kể thể tích bùn, tiết kiệm chi phí vận chuyển và xử lý.
Quy trình sử dụng keo tụ tạo bông trong xử lý nước thải
Hệ thống keo tụ tạo bông trong xử lý nước cấp và nước thải bao gồm ba công đoạn chính: trộn hóa chất, tạo bông, và lắng.
Giai đoạn trộn hóa chất keo tụ
Tại đây, các chất keo tụ như phèn nhôm, phèn sắt, hoặc PAC được cho vào bể. Cánh khuấy trong bể sẽ hoạt động mạnh và liên tục để đảm bảo các hóa chất này phân tán đều và tiếp xúc tối đa với các hạt lơ lửng trong nước, giúp trung hòa điện tích của chúng.
Giai đoạn phản ứng tạo bông
Sau khi trung hòa điện tích, các hạt nhỏ sẽ được đưa đến bể tạo bông. Tại đây, cánh khuấy hoạt động với tốc độ chậm hơn và ổn định để các hạt đã kết dính có thời gian va chạm và liên kết với nhau, hình thành những bông cặn có kích thước và trọng lượng lớn hơn. Để quá trình này diễn ra hiệu quả, cần kiểm soát các yếu tố như độ pH, nhiệt độ và tốc độ khuấy.
Giai đoạn lắng
Bể lắng là nơi các bông cặn lớn, nặng hơn tự động lắng xuống đáy do trọng lực. Để đạt hiệu quả tối ưu, cần duy trì tốc độ dòng chảy ổn định trong bể để các bông cặn không bị cuốn theo dòng nước mà được tách ra hoàn toàn.
Khả năng loại bỏ hiệu quả các chất rắn lơ lửng và bông cặn đã khiến keo tụ tạo bông trở thành một công nghệ phổ biến trong các hệ thống lọc nước. Vì vậy, việc lựa chọn đơn vị cung cấp hệ thống xử lý uy tín là rất quan trọng.
Môi trường HANA – Chuyên lắp đặt bể keo tụ tạo bông
Môi trường HANA chuyên cung cấp dịch vụ lắp đặt bể keo tụ tạo bông và các thiết bị, linh kiện xử lý nước chính hãng. Chúng tôi cam kết mọi sản phẩm đều có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng. Với phương châm “Giải pháp xử lý nước tiết kiệm”, chúng tôi luôn đặt chất lượng và hiệu quả lên hàng đầu để mang đến sự hài lòng cao nhất cho khách hàng.
