Polyme trong xử lý hóa lý.

Polyme trong xử lý hóa lý.

Xin hỏi các bạn đã có kinh nghiệm trong xử lý hoá lý với nước thải về việc sử dụng polyme. Ai cũng biết là khi dùng thêm polyme thì hiệu quả tăng lên nhưng mình dùng thì nó không tăng nhiều lắm.

Không biết là do loại mình dùng chưa phù hợp hay liều lượng không đúng. Mong các bạn trả lời dùm hai vấn đề:

- Dùng polyme thì hiệu quả có thể tăng thêm bao nhiêu % so với không dùng? (Tất nhiên không thể giống nhau với mọi loại nước thải được nhưng cứ cho mình biết khả năng có thể đạt được để mình thử).

- Dùng theo liều lượng và nồng độ nào thì hợp lí?

Mong được sự giúp đỡ của các bạn và các anh chị. Mình đang làm nghiên cứu nhưng vẫn còn nhiều khúc mắc.

Korlic - The Protecter
​

Dear,
Đầu tiên là bạn phải xác định xem có cần dùng đến polyme để xử lý nước không đã vì polyme chỉ áp dụng trong giai đoạn pre-treatment để loại bỏ SS cỡ hạt keo mà thôi. Nếu áp dụng đúng thì COD sẽ giảm đi đáng kể, nhưng nếu áp dụng không đúng thì lại làm COD tăng lên do các polyme đều là các hợp chất hữu cơ mà thôi.
Bản chất của phương pháp này là các tính chất của hạt keo trong dung dịch. Các hạt keo này có thể là các hạt vô cơ như SiO2, Fe2O3, hoặc hạt keo hữu cơ như dầu hoặc mỡ có kích thước rất nhỏ, mắt thường không quan sát được. Mặc dù về bản chất các hạt này không tan được trong nước nhưng do các hiệu ứng hoá lý bề mặt, các hạt keo này có thể hấp phụ các ion sẵn có trong dung dịch để tạo ra lớp vỏ ion bao xung quanh hạt keo, và do đó hạt keo có thể trộn lẫn với dung dịch mà không lắng xuống. Lúc này hệ gồm hạt keo và lớp vỏ ion của nó được gọi là mixen. Tùy theo bản chất của hạt keo mà lớp vỏ ion có thể âm hoặc dương (điều này cực kỳ quan trọng trong việc áp dụng polyme để xử lý nước). Bước nhảy thế từ bề mặt hạt keo đến vỏ ion quyết định dấu của hạt keo được gọi là thế zeta. Thế zeta càng lớn thì hạt keo càng bền.
Khi cho thêm các ion trái dấu với điện tích lớn như 2,3, ...,n vào dung dịch keo. Đầu tiên lớp vỏ ion sẽ bị phá vỡ (mình gọi là bóp thế zeta), đến khi thế zeta = 0 thì mixen sẽ bị phá vỡ hoàn toàn và hạt keo sẽ tách ra khỏi dung dịch. Đây chính là hiện tượng keo tụ (các nhà kỹ thuật - không phải hoá học - gọi là đông tụ nhưng đây là thuật ngữ trong môn hoá keo để goi hiện tượng này).
VD cho hiện tượng này chính là kỹ thuật đánh phèn làm trong nước đã có trong dân gian. Nước đục thông thường do chứa keo SiO2 (từ đất, cát, bụi...). Mixen SiO2 mang dấu (-) do hạt SiO2 hấp phụ các ion OH- lên bề mặt. Khi thêm phèn (công thức chung là KALSO4), phèn tan trong nước tạo ra ion Al3+ trái dấu với mixen do đó keo SiO2 bị phá vỡ và hạt SiO2 sẽ tách ra khỏi nước và lắng xuống, thu được nước trong.
Do kích thước hạt keo rất nhỏ nên tốc độ lắng rất chậm (tính bằng ngày hoặc tuần) nên người ta sử dụng các chất hữu cơ mạch dài có độ nhớt cao để dính kết các hạt keo thành các khối lớn có tốc độ lắng nhanh hơn nhiều (thời gian tính bằng phút hoặc giờ). Tuy nhiên nếu tiếp tục thêm lượng dư các ion trái dấu như trên thì lại xảy ra hiện tượng ''nghịch keo''. Tức là các hạt keo lại hình thành các mixen mới, có lớp vỏ ion gồm các ion trái dấu đã thêm vào, và lại trộn lẫn vào trong dung dịch.
Polyme xử lý nước trên thị trường mặc dù có nhiều nhãn mác nhưng chung quy chỉ có ba loại, C - Cationic, A - Anionic và N - Neutral. Hai loại đều tiên có dầu nên vừa làm nhiệm vụ keo tụ vùa làm tác nhân dính kết các hạt keo. Còn loại N chỉ làm nhiệm vụ dính kết các hạt keo mà thôi. Do đó việc cần làm trước khi áp dụng polyme là xác định thế zeta của loại hạt keo trong dung dịch để áp dụng đúng loại và đúng liều lượng polyme. Nhưng trong thực tế thường khó có thể làm được điều này nên buộc phải thử nghiệm các loại polyme rồi lựa chọn loại phù hợp. Ngoài ra còn một các đơn giản hơn nhưng tốn kém hoá chất hơn nhiều là dùng phèn nhôm để keo tụ bước 1, nếu kết quả đã tốt thì ngừng áp dụng, nếu kết quả keo tụ không tốt thì lại làm keo tụ bước 2 với polyme loại C do nếu còn hạt keo thì hạt keo chắc chắn sẽ mang dấu (+) do tác dụng của ion Al3+.
Lượng dùng polyme khi xử lý nước rất nhỏ, chỉ cỡ phần nghìn. Nếu dùng quá nhiều polyme thì nước sẽ trở nên rất nhớt, gây cản trở cho các công đoạn xử lý tiếp theo. Ngoài ra, lượng dư polyme trong nước sẽ làm tăng COD lên đáng kể. Do đó, khi áp dụng polyme nhất thiết phải thực hiện các thử nghiệm thực tế để lựa chọn liều lượng thích hợp.
Cheers,
FP.