Polymer Anion Ứng Dụng Keo Tụ Hợp Chất Cao Phân Tử Trong Xử Lý Nước Thải

Keo tụ (hoặc tăng cường quá trình keo tụ) bằng các hợp chất.

-Một số hợp chất cao phân tử gốc vô cơ hoặc hữu cơ có thể được dùng để tăng cường cho quá trình keo tụ tức là sử dụng cùng phèn nhôm hoặc phèn sắt, chúng có tác dụng làm cho quá trình keo tụ diễn ra nhanh hơn và tạo ra bông keo có kích thước lớn hơn hoặc dùng như một chất keo tụ trong một vài trường hợp.

-Cơ chế của quá trình này khác với cơ chế của quá trình keo tụ bằng chất điện ly và quá trình keo tụ bằng hệ keo ngược dấu vì chúng diễn ra các tương tác hóa học

Do kích thước lớn và dài nên chúng liên kết với các hạt cặn trong nước dưới dạng liên kết chuỗi, trọng lượng của chúng vì vậy sẽ tăng lên và quá trình lắng bông cặn diễn ra. Đây là kiểu liên kết rất thuận lợi cho quá trình hình thành và lắng các bông cặn, tuy nhiên nó ít được áp dụng trong kỹ thuật xử lý nước ở nước ta hiện nay, do các sản phẩm này khó bảo quản quá 24 giờ sau khi sản xuất.

-Các hợp chất polyme thường được sử dụng làm chất trợ keo tụ. Cho thêm chất trợ keo tụ vào nước sẽ đẩy nhanh quá trình keo tụ và tạo bông cặn to, nặng dễ lắng. Axit silic hoạt tính là polyme chuỗi ngắn có tác dụng bao các hạt hydroxit nhôm để thu hút các hạt keo, với liều lượng cao silic hoạt tính lại ngăn cản quá trình keo tụ vì nó mang điện tích âm, liều lượng axit silic hoạt tính thường giới hạn trong khoảng 5 + 10mg/l. Các polyme cao phân tử có chứa các nhóm hấp thụ và tạo ra các cầu nối giữa các hạt và bông cặn, với liều lượng từ 1+ 5mg/l có khả năng tạo nên các bông cặn có kích thước lớn từ 0,3 + 1,0mm gồm các bông cặn nhỏ của nhôm và clorua sắt. Polyme cao phân tử không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của pH và có thể dùng độc lập như phèn để keo tụ, được phân thành 3 loại dựa vào khả năng hấp thụ của chúng:
 

Cation polyme: Hấp thụ các keo âm

Anion polyme: Thay thế các nhóm anion trong hạt keo và cho phép  hydrogen dính bám giữa hạt keo và polyme.

Polyme không mang điện tích: Hấp thu và tạo bông lớn do hydrogen dính bám giữa bề mặt cứng và các mặt cứng và các cực của polyme.

-Các giai đoạn của quá trình keo tụ

Quá trình keo tụ các chất trong nước thường xảy ra qua các giai đoạn:

- Giai đoạn hòa trộn hóa chất vào trong nước.

- Giai đoạn thủy phân chất keo tụ đồng thời phá vỡ trạng thái ổn định của hệ keo.

- Giai đoạn hình thành bông cặn (có thể tách ra thành 2 giai đoạn nhỏ: giai đoạn hình thành bông keo nhỏ nhờ chuyển động nhiệt và giai đoạn hình thành các bông keo có kích thước lớn để tách ra khỏi nước).

Ba giai đoạn trên xảy ra gần như đồng thời và liên tục. Khi hệ keo trong nước đã bị các chất keo tụ phá vỡ trạng thái ổn định thì tốc độ tạo bông hoàn toàn phụ thuộc bởi chuyển động tạo ra sự va chạm giữa các hạt keo với nhau. Dưới tác dụng của chuyển động nhiệt, các hạt cặn bé va chạm và kết dính với nhau tạo thành các bông cặn có kích thước lớn dần lên tới khi không thể tham gia vào chuyển động nhiệt nữa. Để tăng hiệu quả cho quá trình cần tạo điều kiện cho các bông cặn tiếp tục chuyển động để va chạm vào nhau, đây là giai đoạn quyết định hiệu quả của toàn bộ quá trình keo tụ.