Hiệu quả lắng của các loại hóa chất trợ lọc

PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA(PAC)

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

Tên hóa chất	Công thức	Trọng lượng phân tử	Trọng lượng riêng.lb/ft3
			Khô	Dung Dịch
Pheøn nhoâm	Al2(SO4)3.18H2OAl2(SO4)3.14H2O	666,7 594,3	60 ¸ 75 60 ¸ 75	78 ¸ 80 (49%) 83 ¸ 85 (49%)
Ferric chloride	FeCl3	162,1		84 ¸ 93
Ferric sulfate	Fe2(SO4)3Fe2(SO4)3.3H2O	400 454		70 ¸ 72
Ferric sulfate (copperas)	FeSO4.7H2O	278,0	62 ¸ 66
Vôi	Ca(OH)2	56 theo CaO	35 ¸ 50

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 Û 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 Û CaCO₃ + 2H₂O
Ca(OH)₂ + Ca(HCO₃)₂ Û 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 Û 2Fe(HCO₃)₂ + CaSO₄ + 2H₂O
Fe(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ Û 2Fe(OH)₂ + 2CaCO₃ + 2H₂O
4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O Þ 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 Û Fe(OH)₃ + 3H⁺ + 3Cl ^-
3H⁺ + 3HCO₃ ^- Û 3H₂CO₃
Ferric chloride và vôi: phản ứng xảy ra như sau
FeCl₃ + Ca(OH)₂ Û 3CaCl₂ + 2Fe(OH)₃
Ferric sulfate và vôi: phản ứng xảy ra như sau
Fe₂(SO₄)₃ + Ca(OH)₂ Û 3CaSO₄ + 2Fe(OH)₃