So sánh khả năng làm sạch nước sông Hồng và nước sông Tô lịch giữa keo nhôm hoạt tính, nhôm sunfat và PAC

T¹p chÝ Hãa häc, T. 42 (4), Tr. 463 - 465, 2004<br /> <br /> <br /> So s¸nh kh¶ n¨ng lµm s¹ch n íc s«ng Hång vµ n íc<br /> s«ng t« lÞch gi÷a keo nh«m ho¹t tÝnh, nh«m sunfat<br /> vµ PAC<br /> §Õn Tßa so¹n 2-1-2004<br /> Hå V¨n Kh¸nh<br /> ViÖn Hãa häc, ViÖn Khoa häc v$ C«ng nghÖ ViÖt Nam<br /> <br /> <br /> Summary<br /> In this paper, we compare coagulation ability of electrochemically activated aluminium<br /> colloid, PAC and aluminum sulphate in water purification of Red and Tolich rivers. The<br /> examined results shown that activated aluminium colloid is better coagulatant than PAC and<br /> aluminium sulfate in releasing Red river turbidity and Tolich river organic pollutants.<br /> <br /> <br /> I - Më ®Çu g/l, pH 2,5.<br /> N íc s«ng Hång ® îc kh¶o s¸t cã ®é ®ôc<br /> GÇn ®©y, b»ng ph ¬ng ph¸p ®iÖn hãa, chóng trong kho¶ng 40 - 500 FAU.<br /> t«i ® nghiªn cøu chÕ t¹o keo nh«m ho¹t tÝnh cã<br /> triÓn väng keo tô rÊt tèt nhiÒu hÖ n íc mÆt v1 N íc s«ng T« LÞch cã chØ sè COD 105<br /> n íc th¶i. §Ó cã nh÷ng ®¸nh gi¸ réng r i vÒ kh¶ mg/l, pH = 8,0, ®é ®ôc 164 FAU.<br /> n¨ng øng dông thùc tiÔn cña keo nh«m ho¹t 2. Ph ¬ng ph¸p thùc nghiÖm v c¸c yÕu tè<br /> tÝnh, trong b1i b¸o n1y, chóng t«i kh¶o s¸t kh¶ kh¶o s¸t<br /> n¨ng keo tô cña nã trong xö lý n íc s«ng Hång,<br /> ThÓ tÝch thùc nghiÖm: 1 lÝt. KhuÊy trén<br /> s«ng T« LÞch v1 so s¸nh víi mét sè hãa chÊt<br /> trong kho¶ng 0,2 - 2 phót tïy thuéc v1o sù gi¶m<br /> th«ng dông hiÖn h1nh. KÕt qu¶ cho thÊy trong<br /> cña nång ®é.<br /> viÖc l1m s¹ch n íc s«ng Hång v1 s«ng T« LÞch,<br /> keo nh«m ho¹t tÝnh cã nh÷ng tÝnh n¨ng v ît tréi §o ®é ®ôc, chØ sè COD tr íc v1 sau keo tô.<br /> PAC v1 phÌn nh«m. Sù keo tô cña keo nh«m cã §¸nh gi¸ hiÖu qu¶ keo tô b»ng c¸ch so s¸nh thêi<br /> thÓ theo c¬ chÕ tæng hîp gi÷a hÊp phô v1 trung gian sa l¾ng v1 tiªu hao nh«m kim lo¹i.<br /> hßa ®iÖn tÝch ®ång thêi víi tña quÐt.<br /> III - KÕt qu¶ v th¶o luËn<br /> II - Nguyªn liÖu v ph ¬ng ph¸p<br /> 1. Kh¶o s¸t keo tô n íc s«ng Hång<br /> 1. Nguyªn vËt liÖu KÕt qu¶ kh¶o s¸t tr×nh b1y trªn b¶ng 1 cho<br /> Dung dÞch keo nh«m cã d 1,2, nång ®é thÊy, trong kho¶ng ®é ®ôc tõ 40 FAU ®Õn 500<br /> nh«m 40 - 45 g/l, pH 2,0 - 2,2. PAC (Trung FAU, viÖc sö dông keo nh«m ho¹t tÝnh kh«ng<br /> Quèc) ® îc pha chÕ th1nh dung dÞch 100 g/l, cÇn ph¶i ®iÒu chØnh pH m1 kÕt qu¶ keo tô ®Òu<br /> tèt nh thêi gian xuÊt hiÖn b«ng ng¾n v1 sa l¾ng<br /> nång ®é nh«m 18 g/l, pH 4,0 - 4,4. PhÌn<br /> nhanh, kÝch th íc b«ng tô to.<br /> nh«m sunfat d¹ng ®¬n (Trung Quèc) ® îc pha<br /> th1nh dung dÞch 300 g/l, h1m l îng nh«m 25 Khi dïng PAC cã thÓ ph¶i ®iÒu chØnh pH<br /> <br /> 463<br /> trong mét sè tr êng hîp ®é ®ôc cao. ë ®é ®ôc ®ôc thÊp (50 - 100 FAU) th× kh«ng cÇn chØnh<br /> thÊp, kh«ng cÇn ®iÒu chØnh pH nh ng kÝch pH nh ng b«ng tô nhá v1 thêi gian tña l¾ng kÐo<br /> th íc b«ng tô t ¬ng ®èi nhá nªn tèc ®é sa l¾ng d1i. Víi ®é ®ôc cao th× cÇn ph¶i n©ng pH. Tuy<br /> kh¸ chËm, cã thÓ kÐo d1i 20 - 25 phót. nhiªn do kÝch th íc c¸c khèi b«ng tô kh¸ nhá<br /> Trong tr êng hîp dïng phÌn nh«m, ë ®é nªn tèc ®é kÕt tña do phÌn nh«m chËm.<br /> <br /> B¶ng 1: HiÖu qu¶ keo tô chÊt g©y ®ôc n íc s«ng Hång b»ng keo nh«m ho¹t tÝnh, PAC v1<br /> phÌn nh«m ë c¸c ®é ®ôc kh¸c nhau<br /> <br /> T¸c nh©n v1 c¸c th«ng sè §é ®ôc n íc s«ng Hång, FAU<br /> kh¶o s¸t 44 93 135 188 321 403 496<br /> Keo Thêi gian l¾ng<br /> 10 - 15 7-8 4-5 4-5 5-6 5-6 5-6<br /> nh«m trong, phót<br /> ho¹t Tiªu hao nh«m<br /> tÝnh 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9<br /> kim lo¹i, mg/l<br /> Thêi gian l¾ng<br /> 20 - 25 10 - 12 8 - 10 8 - 10 8 - 10 10 - 12 10 - 15<br /> PhÌn trong, phót<br /> nh«m Tiªu hao nh«m<br /> 3-4 4-5 6-7 7-8 8-9 9 - 10 10 - 12<br /> kim lo¹i, mg/l<br /> Thêi gian l¾ng<br /> 20 - 25 7-9 5-6 5-6 5-6 6-7 6-7<br /> trong, phót<br /> PAC<br /> Tiªu hao nh«m<br /> 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9 - 11<br /> kim lo¹i, mg/l<br /> Ghi chó: N íc sau xö lý cã ®é ®ôc trong kho¶ng 4 - 12 FAU, pH = 6,5 - 8,0. §èi víi l1m s¹ch b»ng keo ho¹t<br /> tÝnh cho pH = 6,5 - 7,0; gi¸ trÞ pH = 7,0 - 8,5 víi l1m s¹ch b»ng hai lo¹i cßn l¹i.<br /> <br /> Mét ®iÒu rÊt lý thó l1 trong tr êng hîp l1m cho thÊy (b¶ng 2), keo nh«m ho¹t tÝnh v1 PAC<br /> s¹ch n íc s«ng Hång, dung dÞch keo nh«m ho¹t g©y keo tô rÊt tèt víi kÝch th íc b«ng tô to v1<br /> tÝnh cã pH rÊt thÊp (kho¶ng 1 - 1,5) nh ng vÉn tèc ®é sa l¾ng nhanh. Cßn kÕt qu¶ t¸ch lo¹i b»ng<br /> kh«ng cÇn chØnh pH, trong khi ®ã viÖc dïng phÌn nh«m cho kÝch th íc b«ng nhá h¬n v1 tèc<br /> PAC cã thÓ cÇn ph¶i n©ng pH trong mét sè ®é l¾ng chËm h¬n.<br /> tr êng hîp ®é ®ôc cao. §é ®ôc cña n íc sau keo tô gi¶m m¹nh nhÊt<br /> KÕt qu¶ kh¶o s¸t còng cho thÊy tiªu hao sau keo tô bËc 1; cßn sau xö lý bËc 2 gi¶m Ýt<br /> nh«m trong tr êng hîp dïng keo ho¹t tÝnh thÊp chøng tá phÇn lín chÊt « nhiÔm ® bÞ t¸ch lo¹i<br /> nhÊt v1 phÌn nh«m cao nhÊt chøng tá c¬ chÕ tõ bËc xö lý ®Çu tiªn.<br /> keo tô cña c¸c chÊt víi chÊt g©y ®ôc n íc s«ng KÕt qu¶ cho thÊy dïng PAC v1 keo nh«m<br /> Hång cã thÓ nh sau: keo nh«m ho¹t tÝnh g©y ho¹t tÝnh g©y keo tô tèt h¬n phÌn nh«m víi kÝch<br /> keo tô theo c¬ chÕ kÕt hîp gi÷a hÊp phô v1 trung th íc b«ng tô to, tèc ®é kÕt l¾ng nhanh. Tèc ®é<br /> hßa ®iÖn tÝch ®ång thêi víi tña quÐt; phÌn nh«m sa l¾ng cña b«ng tô do keo nh«m t¹o ra nhanh<br /> t ¬ng t¸c chñ yÕu víi c¬ chÕ nÐn Ðp líp kÐp; h¬n do PAC sinh ra. Nguyªn nh©n l1 c¸c chÊt «<br /> cßn PAC chñ yÕu t¸c dông theo c¬ chÕ keo tô nhiÔm trong n íc s«ng T« LÞch thuéc hÖ keo<br /> quÐt. h÷u c¬ (vi sinh vËt, polysaccarit, protein, chÊt<br /> 2. L m s¹ch n íc s«ng T« LÞch tÈy röa...), chóng cã cÊu tróc phøc t¹p v1 ph©n<br /> tö l îng rÊt cao nªn dÔ t ¬ng t¸c keo tô víi<br /> KÕt qu¶ øng dông keo nh«m ho¹t tÝnh, PAC PAC v1 keo nh«m theo c¬ chÕ tña quÐt. Keo<br /> v1 phÌn nh«m g©y keo tô n íc s«ng T« LÞch nh«m t ¬ng t¸c hiÖu qu¶ h¬n PAC do c¸c chÊt<br /> <br /> 464<br />  B¶ng 2: KÕt qu¶ kh¶o s¸t keo tô n íc s«ng T« LÞch b»ng phÌn nh«m, PAC v1 keo nh«m ho¹t tÝnh.<br /> ChØ sè COD v1 ®é ®ôc ban ®Çu l1 105 mg/l, 164 FAU<br /> Thêi gian keo tô, phót COD cuèi, mg/l §é ®ôc cuèi, FAU<br /> T¸c nh©n keo tô<br /> BËc 1 BËc 2 BËc 1 BËc 2 BËc 1 BËc 2<br /> Keo nh«m 3-4 4-6 60 39 5 2<br /> PAC 4-6 6-8 61 37 9 4<br /> PhÌn nh«m 10 - 15 20 - 30 71 56 19 12<br /> Ghi chó: Tiªu hao keo nh«m, PAC v1 phÌn nh«m cho xö lý bËc 1, bËc 2 t ¬ng øng l1 (ml/l): 1,5 - 0,1;<br /> 4 - 1,0; 3 - 1.<br /> <br /> keo h÷u c¬ « nhiÔm mang ®iÖn tÝch ©m, cßn keo ®é ®ôc v« c¬ v1 mét sè chÊt « nhiÔm h÷u c¬:<br /> nh«m cã ®iÖn tÝch d ¬ng cao h¬n s¶n phÈm thñy b«ng tô t¹o ra nhanh v1 to h¬n, tèc ®é sa l¾ng<br /> ph©n cña PAC nªn t ¬ng t¸c trung hßa ®iÖn tÝch nhanh h¬n v1 tiªu hao nh«m thÊp h¬n.<br /> cña keo nh«m m¹nh h¬n cña PAC. Cßn phÌn 2. PAC v1 keo nh«m ho¹t tÝnh tèt h¬n phÌn<br /> nh«m chËm bÞ thñy ph©n v1 polyme hãa nªn tèc nh«m trong viÖc t¸ch lo¹i nhiÒu chÊt « nhiÔm<br /> ®é t ¬ng t¸c chËm h¬n. KÕt qu¶ kh¶o s¸t còng h÷u c¬ cã nguån gèc tõ phÕ th¶i sinh ho¹t.<br /> cho thÊy phÌn nh«m ph¶i pha chÕ t ¬ng ®èi<br /> chÝnh x¸c theo hÖ sè tØ l îng th× kÕt qu¶ keo tô 3. TÝnh n¨ng keo tô cña keo nh«m ho¹t tÝnh<br /> t¹o b«ng míi ®¹t hiÖu qu¶ cao, nÕu kh«ng th× cao h¬n h¼n PAC v1 phÌn nh«m cã thÓ do keo l1<br /> phÇn nh«m d t¸c dông hãa häc víi c¸c chÊt hîp chÊt kh«ng bÒn nhiÖt ®éng nªn kh¶ n¨ng<br /> ho¹t ®éng bÒ mÆt t¹o th1nh d¹ng keo kh¸ bÒn v1 t ¬ng t¸c cao v1 bÒ mÆt riªng lín, ®ång thêi<br /> rÊt khã sa l¾ng, yªu cÇu ®iÒu chØnh pH. trong khi keo tô b»ng keo nh«m ho¹t tÝnh, ®ång<br /> thêi x¶y ra hai c¬ chÕ hÊp phô-trung hßa ®iÖn<br /> KÕt qu¶ thùc nghiÖm keo tô mét sè chÊt « tÝch v1 tña quÐt.<br /> nhiÔm h÷u c¬ n íc s«ng T« LÞch cã thÓ rót ra<br /> c¬ chÕ keo tô cña keo nh«m ho¹t tÝnh vÉn chñ<br /> T i liÖu tham kh¶o<br /> yÕu l1 hÊp phô v1 trung hßa ®iÖn tÝch ®ång thêi<br /> víi tña quÐt, cña PAC chñ yÕu l1 tña quÐt cßn<br /> 1. Hå V¨n Kh¸nh. T¹p chÝ Hãa häc, T. 41, sè<br /> phÌn nh«m tu©n theo c¬ chÕ hÊp phô v1 trung<br /> 1, Tr. 73 - 76 (2003).<br /> hßa ®iÖn tÝch.<br /> 2. Hå V¨n Kh¸nh. Mét sè tÝnh chÊt cña keo<br /> IV - KÕt luËn nh«m ho¹t tÝnh ® îc chÕ b»ng ph ¬ng<br /> ph¸p ®iÖn ho¸. T¹p chÝ Hãa häc øng dông<br /> Qua kh¶o s¸t keo tô n íc s«ng Hång v1 (® ®ång ý ®¨ng).<br /> n íc s«ng T« LÞch cã thÓ rót ra mét sè kÕt luËn 3. Mark M. Clark and Ravindra M. Srivastava.<br /> ban ®Çu nh sau: Environ. Sci. Technol. 27 (1993).<br /> 1. Keo nh«m ho¹t tÝnh cã tÝnh n¨ng keo tô 4. S. J. Duffy, G. W. vanLoon. Environ. Sci.<br /> v ît tréi so víi PAC v1 phÌn nh«m trong xö lý Technol. 28 (1994).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 465<br />