PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA

Chia sẻ: Nguyen Huu đang Dang | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:7

0
368
lượt xem
95
download

PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cơ chế của quá trình này là việc thêm vào nước thải các hóa chất để làm kết tủa các chất hòa tan trong nước thải hoặc chất rắn lơ lửng sau đó loại bỏ chúng thông qua

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA

  1. PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA Cơ chế của quá trình này là việc thêm vào nước thải các hóa chất để làm kết tủa các chất hòa tan trong nước thải hoặc chất rắn lơ lửng sau đó loại bỏ chúng thông qua quá trình lắng cặn. Trước đây người ta thường dùng quá trình này để khử bớt chất rắn lơ lửng, sau đó là BOD của nước thải khi có sự biến động lớn về SS, BOD của nước thải cần xử lý theo mùa vụ sản xuất; khi nước thải cần phải đạt đến một giá trị BOD, SS nào đó trước khi cho vào quá trình xử lý sinh học và trợ giúp cho các quá trình lắng trong các bể lắng sơ và thứ cấp. Các hóa chất thường sử dụng cho quá trình này được liệt kê trong bảng 6.1. Hiệu suất lắng phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng và yêu cầu quản lý. Thông thường nếu tính toán tốt quá trình này có thể loại được 80 ÷ 90% TSS, 40 ÷ 70% BOD5, 30 ÷ 60% COD và 80 ÷ 90% vi khuẩn trong khi các quá trình lắng cơ học thông thường chỉ loại được 50 ÷ 70% TSS, 30 ÷ 40% chất hữu cơ. Các hóa chất thường sử dụng trong quá trình kết tủa Teân hoùa chaát Coâng t höùc Troï ng Troï ng l öôï ng ri eâng, l öôï ng l b/ f 3 t phaân t öû Khoâ Dung dòch Pheøn nhoâm Al2(SO4)3.18H2O 666,7 60 ÷ 75 78 ÷ 80 (49%) Al2(SO4)3.14H2O 594,3 60 ÷ 75 83 ÷ 85 (49%) Ferric chloride FeCl3 162,1 84 ÷ 93 Ferric sulfate Fe2(SO4)3 400 Fe2(SO4)3.3H2O 454 70 ÷ 72 Ferric sulfate FeSO4.7H2O 278,0 62 ÷ 66 (copperas) Voâi Ca(OH)2 56 theo 35 ÷ 50 CaO Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991
  2. Ghi chú: lb/ft3 × 16,0185 = kg/m3 Sử dụng hóa chất để loại chất rắn lơ lửng Phèn nhôm: khi được thêm vào nước thải có chứa calcium hay magnesium bicarbonate phản ứng xảy ra như sau: Al2(SO4)3.18H2O + 3Ca(HCO)3 ⇔ 3CaSO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2 + 18H2O Aluminum hydroxide không tan, lắng xuống với một vận tốc chậm kéo theo nó là các chất rắn lơ lửng. Trong phản ứng tên cần thiết phải có 4,5 mg/L alkalinity (tính theo CaCO3) để phản ứng hoàn toàn với 10 mg/L phèn nhôm. Do đó nếu cần thiết phải sử dụng thêm vôi để alkalinity thích hợp. Vôi: khi cho vôi vào nước thải các phản ứng sau có thể xảy ra Ca(OH)2 + H2CO3 ⇔ CaCO3 + 2H2O Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 ⇔ 2CaCO3 + 2H2O Quá trình lắng của CaCO3 sẽ kéo theo các chất rắn lơ lửng. Sulfate sắt và vôi: trong hầu hết các trường hợp sulfate sắt không sử dụng riêng lẻ mà phải kết hợp với vôi để tạo kết tủa. Các phản ứng xảy ra như sau: FeSO4 + Ca(HCO3)2 ⇔ 2Fe(HCO3)2 + CaSO4 + 2H2O Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 ⇔ 2Fe(OH)2 + 2CaCO3 + 2H2O 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ⇒ 4Fe(OH)3 Khi Fe(OH)3 lắng xuống nó sẽ kéo theo các chất rắn lơ lửng. Trong các phản ứng này ta cần thêm 3,6 mg/L alkalinity, 4,0 mg/L vôi và 0,29 mg/L oxy. Ferric chloride: phản ứng xảy ra như sau FeCl3 + 3 H2O ⇔ Fe(OH)3 + 3H+ + 3Cl - 3H+ + 3HCO3 - ⇔ 3H2CO3 Ferric chloride và vôi: phản ứng xảy ra như sau FeCl3 + Ca(OH)2 ⇔ 3CaCl2 + 2Fe(OH)3 Ferric sulfate và vôi: phản ứng xảy ra như sau
  3. Fe2(SO4)3 + Ca(OH)2 ⇔ 3CaSO4 + 2Fe(OH)3 Sử dụng hóa chất để loại bỏ phospho trong nước thải Vôi: như đã trình bày ở các phương trình trên, khi cho vôi vào nước thải nó sẽ phản ứng với bicarbonate alkalinity tạo thành kết tủa CaCO3. Trong môi trường pH > 10 các ion Ca+2 sẽ phản ứng với các ion PO4-3 tạo nên hydroxylapatite kết tủa. Để khỏi ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học người ta thường dùng vôi ở liều lượng thấp 75 ÷ 250 mg/L Ca(OH)2 và pH từ 8,5 ÷ 9,5. 10 Ca+2 + 6 PO4-3 + 2 OH- ⇔ 2Ca5(PO4)3OH Phèn nhôm: phản ứng xảy ra như sau Al+3 + HnPO43-n ⇔ AlPO4 + nH+ Các liều lượng phèn nhôm thường sử dụng và hiệu suất khử phospho của nó Hieäu Tæ leä Mole (Al : P) suaát khöû phospho Khoaûng bieán Giaù trò (%) thieân thöôøng duøng 75 1,25 : 1 ÷ 1,5 : 1 1,4 : 1 85 1,6 : 1 ÷ 1,9 : 1 1,7 : 1 95 2,1 : 1 ÷ 2,6 : 1 2,3 : 1 Ferric: phản ứng xảy ra như sau Fe+3 + HnPO43-n ⇔ FePO4 + nH+ Tùy theo bản chất của nước thải, qui trình xử lý mà giai đoạn khử phospho của nước thải có thề diễn ra ở bể lắng sơ cấp, bể lắng thứ cấp, bể lắng riêng đặt sau bể lắng thứ cấp. Hình 6.1 chỉ ra các sơ đồ của quá trình khử phospho bằng phương pháp hóa học.
  4. Caùc   ñoà   sô  cuûa  qui trình khöû  phospho  baèng  phöông  phaùp   hoùa  hoïc   Löu  löôïng naïp nöôùc   thaûi cho  beå  laéng  trong tröôøng  hôïp  coù  söû  duïng hoùa   chaát trôï laéng     Loaïi hoùa     chaát Löu  löôïng naïp nöôùc  thaûi   gal/ft 2.d Khoaûng cho   Giaù trò thöôøng 
  5. pheùp duøng Phèn nhôm 600 ÷ 1200 1200 Ferric 600 ÷ 1200 1200 Vôi 750 ÷ 1500 1500 Nước thải không hóa chất 600 ÷ 1200 1200 Nguồn: Wast ew er Engi neeri ng: treat m at ent, reuse, di sposal , 1991 Ghi chú: gal/ft2.d × 0,0407 = m3/m2.d Kết tủa các kim loại nặng Chuyển các chất thải dạng hòa tan sang dạng không hòa tan sau đó loại khỏi dung dịch bằng quá trình lắng, lọc. pH là một nhân tố quan trọng cho quá trình kết tủa. Bảng dưới đây đưa ra độ pH thích hợp cho quá trình kết tủa các kim loại nặng. pH t hí ch hôï p cho vi eäc keát t uûa caùc ki m l oaï i I on pH I on pH Fe (+3) 2,0 Ni (+2) 6,7 Al (+3) 4,1 Cd (+2) 6,7 Cr (+3) 5,3 Co (+2) 6,9 Cu (+2) 5,3 Zn (+2) 7,0 Fe (+2) 5,5 Mg (+2) 7,3 Pb (+2) 6,0 Mn (+2) 8,5
  6. Khaû  naêng  hoøa  tan cuûa   o ät   m soá hydroxide kim  loaïivaø     sulfide theo  pH [Phaàn   ]   Phaàn   ]   Phaàn   ]   Phaàn   ]  [Phaàn   1 [ 2 [ 3 [ 4 5]   Phaàn   ]  [Phaàn  [ 6 7] © Lê Hoàng Việt - Trung Tâm Năng Lượng Mới
Đồng bộ tài khoản