phương pháp xử lý nước thải giặt tẩy

Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy
CHƯƠNG 1 - ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. TỔNG QUAN
Ngành công nghiệp giặt tẩy là một ngành công nghiệp dòch vụ mới phát triển ở nước
ta và vấn đề môi trường chủ yếu của ngành này là vấn đề về nước thải, nước thải của ngành
giặt tẩy có nguồn gốc từ việc sử dụng xà phòng, sô đa, các chất tẩy để loại bỏ dầu mỡ, nước
thải của ngành giặt tẩy có sự dao động lớn cả về lưu lượng và tải lượng ô nhiễm, nó thay đổi
theo mùa, theo mặt hàng cần giặt tẩy, theo mặt bằng sản xuất và chất lượng sản phẩm, nước
thải sản xuất của ngành giặt tẩy có pH cao, chứa các chất giặt tẩy, sợi vải lơ lửng, độ màu,
độ đục, tổng chất rắn hàm lượng chất hữu cơ cao.
Trên thế giới ngành công nghiệp giặt tẩy phát triển từ rất sớm, có những tiệm giặt tự
động, đây là một ngành công nghiệp khá bận rộn, doanh thu từ ngành này ngày càng tăng
cao do nhu cầu cuộc sống ngày càng cao, đây là một ngành công nghiệp dòch vụ chứ không
phải là một ngành công nghiệp sản xuất như nhiều người vẫn thường nghó. Ngành công
nghiệp giặt tẩy là một ngành công nghiệp giặt tẫy là một ngành công nghiệp dòch vụ lớn
nhất tại Mỹ. Theo báo cáo của tổ chức giặt tẩy của Mỹ tháng 1 năm 1961 thì doanh thu của
ngành này đạt hơn 1,6 tỷ đô la, mỗi tuần giặt hơn 5 tỷ pound ( cân Anh ) bao gồm hơn 50
triệu áo sơ mi.
Thò trrường tiêu thụ của các sản phẩm wash là các thò trường Mỹ , Châu Âu, Hàn Quốc, Đài
Loan,…
• Một số kết luận của Gehm liên quan đến phương pháp xử lý nước thải giặt tẩy:
• Loại bỏ khoảng 75% lượng oxy, tổng chất rắn và dầu mỡ nước thải giặt tẩy có
thể được xử lý kinh tế nhất bởi sự axít hóa với H
2
SO4, CO
2
hoặc SO
2
. Sau đó được đông tụ
bởi phèn sắt. Đông tụ bằng một số loại muối khác và vôi có thể có hiệu quả trong vài
trường hợp, nhưng nó thường đắt tiền.

• Nước thải giặt tẩy có thể được xử lý hiệu quả bằng quá trình lọc nhỏ giọt hoặc
quá trình bùn hoạt tính với gian đoạn tiền xử lý là aerotank.
• Bùn thu được có thể được phơi trực tiếp trên sân phơi bùn và được tiêu hóa bởi
vi khuẩn kỵ khí hoặc bùn được nén lại.
• Sau quá trình đông tụ hóa học nước thải giặt tẩy có thể được làm sạch hơn nữa
bởi quá trình lọc sinh học và quá trình bùn hoạt tính.
• Một số biện pháp xử lý nước thải giặt tẩy phổ biến hiện nay bao gồm các hệ
thống sau:
• Biện pháp loại bỏ tự nhiên trong các giếng sâu, hồ nhân tạo.
• Lọc nhỏ giọt
• Quá trình bùn hoạt tính.
• Quá trình kết tủa hóa học.
• Lọc cát và lọc nhỏ giọt với vận tốc cao.
• Quá trình axít hóa với H
2
SO
4
, CO
2
, hoặc SO
2
, sau đó là đông tụ với phèn nhôm
hoặc phèn sắt.
SVTH: Lê Đình Tuấn 1
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy
• Phương pháp cacbon hoạt tính và lọc đòa chất ( diatomacous-earth filter), nếu
không dùng phương pháp đông tụ và lắng thì phương pháp này chiếm rất ít diện tích và nó
hoàn toàn là quá trình lọc tự động. Tuy nhiên bất lợi chính là không có khả năng xử lý với
lưu lượng lớn. Lưu lượng kinh tế lớn nhất có thể xử lý là 180 m
3

/ngày đêm.
1.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Hiện nay hầu hết các công ty giặt tẩy đều có hệ thống xử lý nước thải, nhưng trong
hệ thống xử lý nước thải thường dùng bể lắng cát, hiệu quả lượng chất nhiễm bẩn không
hòa tan khoảng 40-60% đồng thời bể lắng ngang và một số bể lắng khác, chiếm một khối
tích công trình lớn, thiếu tính kinh tế. Trong nước thải giặt tẩy nếu như sử dụng bể lắng
ngang sẽ tạo ra một lượng bùn khá lớn làm tăng diện tích sân phơi bùn và sẽ không hiệu
quả kinh tế trong xử lý.
Nếu như sử dụng bể lắng xoáy thì có thể tuần hoàn bùn trong bể đồng thời không
nhất thiết phải xả bùn liên tục, lắng xoáy cũng chiếm khối tích nhỏ, dễ vận hành, hiệu quả
xử lý cao,… vì vậy việc nghiên cứu, ứng dụng bể lắng xoáy để xử lý nước thải giặt tẩy là
một nghiên cứu hết sức cần thiết để ứng dụng hiệu quả bể lắng xoáy trong xử lý nước thải
từ ngành giặt tẩy.
1.3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
1) Xác đònh các thông số thủy lực và các chỉ tiêu hoá lý để làm cơ sở cho việc
tính toán và thiết kế tiến hành vận hành trong phòng thí nghiệm và trên mô hình.
2) Nghiên cứu khả năng xử lý và ứng dụng của bể lắng xoáy để xử lý nước
thải ngành giặt tẩy tại Tp.Hồ Chí Minh thông qua việc đánh giá hiệu quả xử lý
COD,BOD, SS, độ màu, độ đục,… của bể lắng xoáy đối với nước thải giặt tẩy.
1.4. GIỚI HẠN CỦA KHÓA LUẬN
Thời gian nghiên cứu được thực hiện từ tháng 3/2005—tháng 6/2005.
Nguồn nước thải là nước thải ngành giặt tẩy. Nước thải được lấy tại công ty Lâm
Quang: 17/5K Phan Huy Ích P.12, Q. Gò Vấp, Tp.Hồ Chí Minh.
Hoạt động nghiên cứu được thực hiện trên mô hình thực nghiệm.
Các dữ liệu nghiên cứu : Hiệu quả xử lý của bể lắng xoáy dựa trên cơ sở phân tích
các số liệu đầu vào và đầu ra và chế độ vận hành.
Các số liệu nghiên cứu đầu vào và ra: nghiên cứu chủ yếu trên 03 chỉ tiêu là hàm
lượng chất hữu cơ sinh hóa (COD), chất lơ lửng (SS), độ màu.
Số liệu về chế độ vận hành: thời gian lưu, tỷ lệ hóa chất và tỷ lệ tuần hoàn bùn.
1.5. LUẬN ĐIỂM NGHIÊN CỨU

Bể lắng xoáy đã được áp dụng một số nơi trên thế giới như Hồng Kông, Trung Quốc,
Hoa Kỳ,… để xử lý nước thải dệt nhuộm và các loại nước thải có SS cao.
Tại Việt Nam bể lắng xoáy đã được áp dụng và cho thấy hiệu quả xử lý cao đối với
nước thải giặt tẩy, giấy và dệt nhuộm.
SVTH: Lê Đình Tuấn 2
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy
Nước thải giặt tẩy có đặc trưng là SS và độ màu cao, do đó việc nghiên cứu và ứng
dụng lắng xoáy cho xử lý nước thải giặt tẩy là rất thích hợp.
SVTH: Lê Đình Tuấn 3
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy
CHƯƠNG 2 - NƯỚC THẢI GIẶT TẨY VÀ SỰ CẦN THIẾT XỬ LÝ
2.1. KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẶT TẨY
Ngành công nghiệp giặt tẩy là một ngành công nghiệp dòch vụ mới phát triển ở nước
ta, sản phẩm chủ yếu của ngành giặt tẩy thường là quần áo Jeans, Kaki được wash theo yêu
cầu của khách hàng và giặt các loại khác như quần áo, khăn trải bàn, trải giường cho khách
sạn, nhà hàng và dân dụng, …
Công nghệ Wash

Công nghệ giặt ủi
Hình 2.1. Công nghệ giặt ủi công nghệ wash
Nguyên liệu chủ yếu của ngành giặt tẩy là bột giặt, các tác nhân giặt tẩy như: đá
wash, thuốc tẩy,…
Về công nghệ giặt tẩy có thể tóm tắt theo 2 hình sau:
SVTH: Lê Đình Tuấn 4
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình công nghệ GRAMENT WASH(Giặt thông thường)
SVTH: Lê Đình Tuấn 5
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy

Hình 2.3. Sơ đồ quy trình công nghệ STONE BEACH WASH ( Giặt đá)

SVTH: Lê Đình Tuấn 6
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy
Ngành công nghiệp giặt tẩy có nhu cầu tiêu thụ nước rất lớn, có nhiều loại hình wash
khác nhau như: garment wash, sand wash, bio wash, enzym cắt lông, stone wash,…và ngành
này cũng dùng nhiều loại hoá chất tẩy khác nhau để giặt tẩy, tính chất nước thải và lưu
lượng nước thải của ngành giặt tẩy thay đổi tuỳ thuộc vào sản phẩm cần giặt, công đoạn
giặt tẩy, nước thải của khâu giặt các sản phẩm thông thường có chứa các chất bẩn, dầu mỡ,
chất nhờn, thức ăn thừa, nếu giặt các sản phẩm là ra giường, quần áo của bệnh viện thì có
thể đây là nguồn phát sinh ra các nguồn dòch bệnh cần ngăn ngừa, … Trong quá trình wash
thì tuỳ thuộc vào yêu cầu của sản phẩm cần wash mà nước thải của khâu wash có chứa một
lượng lớn chất tẩy, đá dùng để wash, có mùi thuốc tẩy gây khó chòu và tuỳ thuộc vào màu
của sản phẩm yêu cầu mà độ màu của khâu wash thay đổi rất lớn.
2.2. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI
Nước thải của ngành giặt tẩy có nguồn gốc từ việc sử dụng xà phòng, sô đa, các chất
tẩy để loại bỏ dầu mỡ,... nước thải sản xuất của ngành giặt tẩy có pH cao, chứa các chất
giặt tẩy, sợi vải lơ lửng, độ màu, độ đục, tổng chất rắn, hàm lượng chất hữu cơ cao,…
KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU NƯỚC:
Bảng 2.1. Kết quả phân tích mẫu nước thải Công ty giặt tẩy Lâm Quang:
Stt Chỉ tiêu Đơn vò Giá Trò
1 pH __ 6,07
2 SS mg/L 625
3 COD mgO
2
/L 672
4 BOD
5
mgO
2
/L 210
5 Chất hoạt động bề mặt(ABS) __ 15,3

6 Độ màu Pt-Co 542
Nguồn: Kết quả phân tích mẫu nước thải của Công ty Lâm Quang tại Viện Sinh Học Nhiệt
Đới năm 2005
Bảng 2.2. Kết quả phân tích mẫu nước thải Công ty giặt tẩy EXCEL KIND-ĐÔNG Á,
Huyện Củ Chi, Thành Phố Hố Chí Minh:
Stt Chỉ tiêu Đơn vò Giá Trò
1 pH __ 8,5 – 12
2 SS mg/L 180-596
3 COD mgO
2
/L 615 – 1500
4 BOD
5
mgO
2
/L 200 – 360
5 Dầu thực vật mg/L __
6 Nhiệt độ
0
C 60 - 90
Nguồn: Công ty Môi Trường Việt Nam Xanh, Thành Phố Hồ Chí Minh, năm 2003
SVTH: Lê Đình Tuấn 7
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy
Bảng 2.3. Kết quả phân tích mẫu nước thải Công ty giặt tẩy YÊN CHI, Khu Công
Nghiệp Tân Tạo, Thành Phố Hồ Chí Minh.
Stt Chỉ tiêu Đơn vò Giá Trò
1 pH __ 7,5 - 9
2 SS mg/L 250 – 500
3 COD mgO
2

/L 650 - 1050
4 BOD
5
mgO
2
/L 300 - 650
5 DO mgO
2
/L 0,2 – 0,8
Nguồn: Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Thành Phố Hồ Chí Minh, năm 2005
Bảng 2.4. Kết quả phân tích mẫu nước thải Công ty giặt tẩy NƠ XANH, Quận 7,
Thành Phố Hồ Chí Minh.
Stt Chỉ tiêu Đơn vò Giá Trò
1 pH __ 6,4 -9,3
2 SS mg/L 290 - 610
3 COD mgO
2
/L 585 - 980
4 BOD
5
mgO
2
/L 187 - 580
5 DO mgO
2
/L 0,2 – 0,9
Nguồn: Viện Môi Trường, Đại Học Quốc Gia, Thành Phố Hồ Chí Minh, năm 2001
2.3. SỰ CẦN THIẾT XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Nước thải giặt tẩy nói chung có khả năng gây độc hại đối với cá và các sự sống dưới
nước tại những vùng chòu ảnh hưởng trực tiếp của nguồn nước thải ngành này.

Đặc tính của dòng nước thải này là có chứa hàm lượng các chất hoạt động bề mặt,
chất tạo bọt cao, cặn lơ lửng, độ màu cao,…
Nhìn chung, nước thải ngành giặt tẩy được xem là loại nước thải có mức độ ô nhiễm
trung bình. Nước thải này nếu như không được xử lý thích đáng sẽ gây ra những tác động
xấu đến chất lượng nguồn nước, đến quá trình hoạt động của thủy sinh vật, các loại thực vật
nước và ngay cả con người tại những vùng chòu ảnh hưởng trực tiếp của nguồn nước thải.
Chúng không những làm chết các loại thủy sản mà còn làm mất khả năng tự làm sạch của
nguồn nước, con người đánh bắt và ăn phải các loại thủy sản này cũng có thể bò nhiễm độc.
SVTH: Lê Đình Tuấn 8
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy
2.4. MỘT SỐ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẶT TẨY
Song chắn rác
Nước thải
Hóa chất
Hoàn lưu bùn
Bể điều hòa
và ổn đònh pH
Sân phơi bùn
Máy thổi khí
Bể lắng, lọc
Xả ra ngoài
Bể sinh học
hiếu khí
Hình 2.4. Hệ thống xử lý nước thải Công ty giặt tẩy Yên Chi, Khu công nghiệp Tân
Tạo, thành phố Hồ Chí Minh.
Bể sinh học
tiếp xúc
Xả ra ngoài
Bể lắng
Máy thổi khí

Ổn đònh bùn
Bể điều hòa
Dung dòch Chlorine
Nước thải
Song chắn rác
Bể tiếp xúc
Chlorine
Hình 2.5. Hệ thống xử lý nước thải Công ty giặt tẩy Nơ Xanh, Quận 7, thành phố Hồ
Chí Minh.
Bể chứa
Song chắn rác
Nước thải
Bể điều hòa
Sân phơi bùn
Hóa chất
Bể lọc nổi
Xả ra ngoài
Bể tuyển nổi
& lắng
Bể lọc áp lực
Bể lắng
Hình 2.6. Hệ thống xử lý nước thải Công ty giặt tẩy EXCEL KIND- ĐÔNG Á, Huyện
Củ chi, thành phố Hồ Chí Minh.
SVTH: Lê Đình Tuấn 9
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy
CHƯƠNG 3 - XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LẮNG, KEO
TỤ VÀ CÔNG NGHỆ LẮNG XOÁY
3.1. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LẮNG
Lắng là phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hòa tan ra khỏi nước
thải. Mỗi hạt rắn không hòa tan trong nước thải khi lắng sẽ chòu tác động của hai lực: trọng

lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trong lượng.
Mối tương quan giữa hai lực đó quyết đònh tốc độ lắng của hạt rắn.
Ở trong nước thải, hỗn hợp không hòa tan gồm tổ hợp các chất có nhiều phần nhỏ
khác nhau về số lượng, hình dáng và trọng lượng riêng. Trong quá trình lắng các phần nhỏ
sẽ liên kết với nhau làm thay đổi hình dạng, kích thước và trọng lượng riêng của chúng. Quy
luật lắng của các hạt dạng bông keo khác với các hạt rắn hình cầu riêng lẻ và đồng nhất.
Ngoài ra quá trình lắng được thực hiện không phải trong điều kiện tónh mà nước thải luôn
chuyển động.
Tùy theo mức độ xử lý nước thải mà ta có thể dùng bể lắng như một công trình xử lý
sơ bộ trước khi nước thải đưa tới những công trình xử lý phức tạp hơn. Cũng có thể sử dụng
bể lắng như công trình xử lý cuối cùng, nếu điều kiện vệ sinh cho phép.
Quá trình lắng có thể được phân thành 3 dạng cơ bản phụ thuộc vào trạng thái của các
hạt cặn lắng trong nước:
- Lắng độc lập
- Lắng keo tụ
- Lắng kết hợp
3.2. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ
3.2.1. Quá trình keo tụ và các yếu tố ảnh hưởng:
Mục đích của quá trình keo tụ là hỗ trợ cho quá trình khử màu, chất rắn lơ lửng,
COD và tách kim loại nặng ra khỏi nước thải.
Keo tụ là quá trình làm to các hạt cặn phân tán trong nước, tạo thành dạng bông dễ
lắng. Trong quá trình keo tu,ï lượng chất lơ lửng, mùi, màu sẽ giảm xuống. Ngoài ra các chất
như silicar, hydratcacbon, chất béo, dầu mỡ và lượng lớn vi khuẩn cũng bò loại bỏ.
Bản chất hiện tượng keo tụ là một quá trình phức tạp. Khi keo tụ, quá trình xảy ra
chủ yếu mang bản chất vật lý, nhưng khi có chất phản ứng trong nước thì các chất hòa tan
sẽ thay đổi thành phần hóa học, trong đó các ion kết tủa thành chất không tan và lắng
xuống.
Chất keo tụ thường dùng là các muối sunfat nhôm, sunfat sắt và clorua sắt, … Khi cho
muối nhôm vào nước chúng sẽ tác dụng với ion bicacbonat có trong nước và tạo thành
hydroxyt ở dạng keo:

Al
2
(SO
4
)
3
+ 3 Ca(HCO
3
)
2
→ 2 Al(OH)
3
↓
+ 3CaSO
4
+ 6 CO
2
↑
Nếu

trong nước không đủ độ kiềm, phải tăng kiềm bằng cách thêm xút, khi đó:
Al
2
(SO
4
)
3
+ 6 NaOH → 2 Al(OH)
3
↓

+ 3 Na
2
SO
4
SVTH: Lê Đình Tuấn 10
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy
Khi dùng các muối sắt sẽ tạo thành các hydoxyt sắt dạng không tan:
FeSO
4
+ 2 NaOH → Na
2
SO
4
+ Fe(OH)
2
↓
Bông hydroxyt tạo thành tạo thành sẽ hấp phụ và dính kết các chất huyền phù, chất
keo có trong nước thải. Khi có chất điện ly, các chất keo trong nước thải hấp phụ ion trên bề
mặt và tích điện. Các phần tử chất bẩn chủ yếu hấp phụ các anion nên sẽ tích điện âm. Khi
cho thêm chất keo tụ vào nước tạo thành các hạt keo tích điện dương ( như Al(OH)
3
,
Fe(OH)
2
, Fe(OH)
3
) chúng sẽ hợp nhất với các phần tử chất bẩn đến mức đủ lớn để lắng
thành cặn. Đó là hiện tượng mất ổn đònh và được kết thúc bằng quá trình làm to hạt.
Hàm lượng chất keo tụ đưa vào nước thải cần xác đònh bằng thực nghiệm. Liều lượng chất

keo tụ chủ yếu phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Dạng và nồng độ chất bẩn.
- Loại chất keo tụ.
- Biện pháp hòa trộn chất keo tụ với nước thải.
- Ảnh hưởng của keo tụ đến quá trình làm sạch tiếp theo và quá trình xử lý cặn ( làm
sạch bằng phương pháp sinh học, lên men cặn, khử nước trong cặn).
- Hiệu suất quá trình keo tụ phụ thuộc vào giá trò pH. Ví dụ: để keo tụ bằng phèn
nhôm pH tối ưu bằng 4,8 – 8,0, hoặc nếu dùng FeSO
4
phải duy trì pH bằng 9 – 11.
Để tạo các bông cặn lớn, dễ lắng người ta cho thêm các chất trợ keo tụ. Đó là các chất
cao phân tử tan trong nước và dễ phân ly thành ion. Tuỳ thuộc vào nhóm ion phân ly mà
chất trợ keo tụ có điện tích âm hay dương ( loại anion, cation, nonion ). Chất trợ keo tụ
thông dụng nhất là polyacrylamit (CH
2
CHCONH
2
)
2
.
Đa số chất bẩn hữu cơ, vô cơ dạng keo có trong nước thải thường tích điện âm, vì vậy
nếu dùng các chất trợ keo tụ dạng cation sẽ không cần thêm chất keo tụ.
Việc chọn loại hóa chất, liều lượng tối ưu và thứ tự cho vào nước, xác đònh lượng cặn
tạo thành phải được tiến hành bằng thực nghiệm. Lượng chất trợ keo tụ thường dùng là 1- 5
mg/L.
Do trong nước thải có nhiều chất bẩn nên phải dùng lượng lớn hóa chất. Liều lượng chất
keo tụ quá ít hoặc quá nhiều làm cản trở quá trình mất ổn đònh các hạt keo trong nước thải.
Quá trình keo tụ chòu ảnh hưởng của các yếu tố sau :
- pH
- Nồng độ của chất keo tụ.

- Bản chất của hệ keo, sự có mặt của các ion khác trong nước thải.
- Thành phần của các chất hữu cơ có trong nước.
- Nhiệt độ
SVTH: Lê Đình Tuấn 11
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy
3.2.2 Bản chất lý hóa của quá trình keo tụ:
Các cặn bẩn trong nước thường là các hạt sét, cát, bùn, sinh vật phù du, sản phẩm
phân hủy chất hữu cơ… Vì có kích thước rất bé nên chúng tham gia vào chuyển động nhiệt
cùng với các phân tử nước, tạo thành một hệ keo phân tán vào toàn bộ thể tích nước, độ
bền của các hạt cặn lơ lửng trong nước bé hơn nhiều so với độ bền của hệ phân tán phân tử
nên chúng dễ bò phá hủy (lắng đọng) dưới tác dụng của các yếu tố bên ngoài.
Lợi dụng tính chất này trong công nghệ xử lý nước, thường cho phèn vào nước để
làm mất tính ổn đònh của hệ keo cũ đồng thời tạo nên hệ keo mới có khả năng kết hợp
thành những bông cặn lớn, lắng nhanh, có hoạt tính bề mặt cao, khi lắng hấp phụ và kéo
theo cặn làm bẩn nước, cũng như các chất hữu cơ gây mùi.
3.2.3 Các phương pháp keo tụ:
Một trong các phương pháp keo tụ hệ keo là làm giảm thế năng Zeta của hạt bằng
cách tăng nồng độ của chất điện phân trong nước.
Khi nồng độ của ion đối tăng lên, càng nhiều ion của lớp khuếch tán vào lớp điện
tích kép, kết quả là làm giảm điện thế ξ của lớp điện tích kép và chiều dày của lớp khuếch
tán giảm. Khả năng làm giảm điện thế ξ của các hạt keo bằng các ion đối tăng nhanh khi
tăng hóa trò của các ion này. Bảng (3.1) ghi khả năng keo tụ tương đối của các cation và
anion có hóa trò khác nhau. Từ bảng (3.1) ta thấy rằng khả năng gây ra keo tụ của các hóa
trò một: hóa trò hai: hóa trò ba gần đúng theo tỷ số 1: 30: 1000.
Bảng 3.1. Khả năng keo tụ tương đối của các chất điện phân
Chất điện phân
Khả năng keo tụ tương đối của chất điện
phân với keo tích điện
Keo dương Keo âm
NaCl 1 1

Na
2
SO
4
30 1
Na
3
SO
4
1000 1
BaCl
2
1 30
MgSO
4
30 30
AlCl
3
1 1000
Al
2
(SO
4
)
3
30 1000
FeCl
3
1 1000
Fe

2
(SO
4
)
3
30 1000
Khi keo tụ bằng cách cho vào nước chất điện phân, điện thế ξ của các hạt keo giảm
dần có khi đến không. Nhưng nếu tăng nồng độ của chất điện phân trong dung dòch quá mức
cần thiết có thể gây ra quá trình tích điện lại đối với hạt keo, khi đó điện tích của hạt keo
SVTH: Lê Đình Tuấn 12
Nghiên Cứu, ng Dụng Bể Lắng Xoáy Để Xử Lý Nước Thải Giặt Tẩy
đổi dấu và thế năng ξ của hạt lại tăng lên. Từ đó ta thấy rằng nếu cho phèn vào nước nhiều
hơn liều lượng cần thiết sẽ làm cản trở quá trình keo tụ.
Có thể keo tụ hệ keo bằng cách đưa vào dung dòch một hệ keo mới, tích điện ngược
dấu với hệ keo muốn keo tụ, lúc đó trong dung dòch xảy ra sự trung hòa lẫn nhau của các
hạt keo tích điện trái dấu.
Khi thực hiện quá trình keo tụ theo phương pháp này phải đảm bảo chính xác sự cân
bằng tổng điện tích của hệ keo mới đưa vào dung dòch và tổng điện tích của hệ keo muốn
keo tụ.
Do trong quá trình keo tụ một hỗn hợp các hệ keo khác nhau, ví dụ hỗn hợp keo
thiên nhiên làm bẩn nước và keo tạo ra do thủy phân phèn, điều kiện keo tụ của hệ keo tạo
ra do thủy phân phèn không trùng với điều kiện keo tụ của các keo thiên nhiên, cho nên lúc
đầu chỉ có một số cặn bông được tạo ra do sự kết hợp lẫn nhau của keo tự nhiên tích điện
âm và keo thủy phân tích điện dương, còn về sau bông cặn tạo ra là do keo tụ hệ keo do
phèn thủy phân, các bông cặn này có hoạt tính phát triển nên chúng hấp phụ các keo tự
nhiên làm bẩn nước, các chất hữu cơ gây mùi vò của nước, và trong quá trình lắng, chúng
thu hút các cặn có kích thước bé lơ lửng trong nước.
Trong thực tế phương pháp này được áp dụng rộng rãi để keo tụ cặn bẩn trong nước.
Phèn thường dùng để lắng trong nước là phèn nhôm và phèn sắt trong đó chủ yếu là
sunfat nhôm Al

2
(SO
4
)
3
, clorua sắt FeCl
3
đôi khi dùng sunfat sắt (III): Fe
2
(SO
4
)
3
và sunfat sắt
(II): FeSO
4
. Ưu điểm của loại phèn kể trên là chúng có khả năng tạo ra hệ keo kỵ nước và
khi keo tụ thì tạo ra bông cặn có hoạt tính phát triển cao, có khả năng hấp thụ, thu hút, dính
kết các tạp chất và keo làm bẩn nước.
Khi cho sunfat nhôm vào nước nó phân ly theo phướng trình:
Al
2
(SO
4
)
3
2Al
3+
+ 3SO
4

2-
Và ion nhôm tham gia vào quá trình trao đổi với các cation nằm trong lớp điện tích
kép của hạt keo âm, làm giảm điện thế ξ của hạt bằng việc thay cation hóa trò II trong hạt
keo sét bằng ion nhôm hóa trò III, và nén lớp khuếch tán của keo dẫn đến keo tụ hạt sét.
Quá trình trao đổi ion của hạt sét diễn ra nhanh và kết thúc khi dung tích trao đổi của hạt
keo sét bò sử dụng kiệt, khi đó trạng thái cân bằng của các cation nằm trong dung dòch lại
được thiết lập lại. Nhưng quá trình keo tụ hệ keo tự nhiên làm bẩn nước chủ yếu lại là sự
thủy phân phèn để tạo ra keo mới, và keo tụ hệ keo mới này bằng các anion có trong nước
để tạo ra bông cặn có họat tính bề mặt phát triển cao có khả năng hấp thụ các cặn bẩn trong
nước.
3.3. CÔNG NGHỆ LẮNG XOÁY
3.3.1. Tổng quan về công nghệ lắng xoáy
• Lắng xoáy là một thiết bò vận hành nhờ sức nước có hình cone, dòng nước chảy
từ phía dưới lên, tiếp xúc với chất rắn, phản ứng với bùn. Nó tạo ra nước đã xử lý có chất
lượng cao. Đặc biệt thích hợp để áp dụng cho xử lý nước cấp và nước thải.
• Lắng xoáy kết hợp các quá trình khuấy trộn, đông tụ, kết bông, lắng và lọc chỉ
với một công trình duy nhất. Nó mang lại hiệu quả trong thiết kế, giảm vốn đầu tư, năng
SVTH: Lê Đình Tuấn 13