Tìm hiểu chất keo tụ (COA) tự nhiên trong xử lý nước thải công nghiệp: Theo mình biết thì chất keo tụ mà người ta hay dùng trong xử lý nước thải dệt nhuộm là phèn nhôm hay phèn sắt cùng với sữa vôi như sunfat sắt, sunfat nhôm hay hỗn hợp của hai loại phèn này và hydroxyt canxi với mục đích khử màu và một phần COD. ùy theo pH mà bạn sử dụng, thông thường thì chỉ dùng PAC + POLYMER là được rồi bạn

+ Tìm hiểu chất keo tụ (COA) tự nhiên trong xử lý nước thải công nghiệp

Nước từng xưa đến nay vẫn là chìa khóa của giới tự nhiên và cuộc sống con người. Là một nguyên liệu có ứng dụng rất nhiều trong tất cả các ngành sản xuất một các trực tiếp hoặc gián tiếp, liên quan trực tiếp đến tất cả các khía cạnh của cuộc sống. Và trong tất cả các quá trình sản xuất, sử dụng nước đồng nghĩa với việc tạo ra nước thải kéo theo yêu cầu xử lý nước đạt yêu cầu trước khi xả bỏ.

Trong nước thải có thể bao gồm nhiều các thành phần có hại cho môi trường như kim loại nặng, loại chất thải này được sinh ra từ rất nhiều quá trình sản xuất công nghiệp. Các nhà máy hoặc nhiều quốc gia phải đầu tư chi phí cao để xây dựng và xử lý các loại kim loại này. Có một số phương pháp được sử dụng để loại bỏ các loại chất ô nhiễm này trong nước. Tuy nhiên phương pháp được ứng dụng rộng rãi và được các quốc gia chấp nhận là sử dụng các loại hóa chất tạo đông.

+ Chất keo tụ là gì?

Chất keo tụ là các sản phẩm hữu cơ hoặc vô cơ được sử dụng hỗ trợ quá trình xử lý nước. Có nhiều loại sản phẩm được coi là chất keo tụ trong xử lý nước tuy nhiên chúng đều có đặc điểm chung khi được thêm vào nước sẽ tích tụ các chất ô nhiễm hòa tan hoặc dạng hạt nhỏ thành các hạt lớn hơn để có thể lọc nước. Ứng dụng chủ yếu để loại bỏ các chất rắn có trong nước thải. Hầu hết các chất keo tụ đều làm giảm nồng độ kiềm trong nước do đó cũng loại bỏ các nguy cơ gây tắc nghẽn đường ống. Quy trình chung sử dụng chất keo tụ được để thêm vào nước để tạo thành hạt keo lơ lửng trong nước. Các hạt keo lơ lửng thu các tạp chất trong nước, sau đó lắng xuống đáy và tách khỏi nước.

+ Các loại chất keo tụ thông thường

Có 2 loại nhóm chất keo tụ thông thường được sử dụng được phân theo nguồn gốc là tự nhiên và tổng hợp. Trong đó nhóm chất keo tụ có nguồn gốc tổng hợp bao gồm nhóm chất vô cơ và hữu cơ. Trong phạm vi bài viết này sẽ chỉ đề cập đến các loại chất keo tụ có nguồn gốc tự nhiên.

Các loại chất keo tụ tự nhiên hiện nay chứa trong các loại cây gồm: Đậu gà (Cicer Aretinum), Chùm ngây (Moringa Oleifera), Xương rồng (Cactus).

Quá trình hoạt động của các loại chất keo tụ: Ứng dụng các loại chất keo tụ tự nhiên trong quá trình xử lý nước thải Các chất keo tụ tự nhiên được sử dụng trong xử lý nước thải bao gồm các polysacarit vi sinh vật, tinh bột, galactomannans gelatin, dẫn xuất cellulose, chitosan, keo và alginate. Các chất keo tụ mang các đặc tính tự nhiên được cho là vô hại đối với sức khỏe con người. Trong khi đó, sự tồn tại của nhôm trong các chất keo tụ tổng hợp có thể gây ra các bệnh về thần kinh & bệnh lý khác.

Các chất keo tụ tự nhiên được trộn với một số chất tạo đông nhân tạo được dùng dưới dạng chất trợ đông, hiệu quả của các loại chất này vẫnđang giai đoạn đầu của nghiên cứu. Các chất keo tụ tự nhiên có khả năng xử lý nước thải theo tiêu chuẩn xả nước thải.

Cơ chế hoạt động của các loại chất keo tụ có nguồn gốc tự nhiên: Cơ chế đông tụ đã hình thành từ một ý tưởng rằng có thể có sự tương tác giữa polymer và các hạt hòa tan trong một dung dịch. Trên thực tế là polymer tự nhiên có chứa nhiều nhóm chức tích điện nằm trong chuỗi polysacarit của chúng như như -OH, -COOH và -NH . Trong quy trình xử lý chung chất keo tụ bao gồm bốn bước gồm như cơ chế bắc cầu, trung hòa điện tích, nén hai lớp và cơ chế quét-floc (sweep – floc mechanism). Các chất keo tụ tự nhiên thường bao gồm sự kết hợp của một số đại phân tử như carbohydrate, protein và lipid. Trong nhiều trường hợp, các khối kết cấu chính là polymer của polysacarit và axit amin.

+ Làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion hoạt động như thế nào?

Trong nhiều trường hợp thực tế, polyelectrolytes cation là chất keo tụ hứa hẹn nhất để làm suy yếu các hạt bị ô nhiễm đã tích điện. Tương tác tĩnh điện cung cấp khả năng hấp thụ mạnh giúp trung hòa bề mặt các hạt và có khả năng gây ra sự đảo ngược điện tích. Hơn nữa, quá trình keo tụ có thể xảy ra do giảm điện tích bề mặt hạt và giảm lực đẩy điện giữa chúng. Nhiều nghiên cứu được thực hiện trên polyelectrolyte có mật độ điện tích hiệu quả lớn nhất. Do đó, chuỗi polyelectrolyte bị hấp phụ, lý giải về điều này do loại điện tích xen kẽ điện tích dương và điện tích âm tạo ra lực hút hạt và do đó xảy ra hiện tượng keo tụ.

Các loại thực vật nguồn của chất keo tụ tự nhiên Các tác nhân keo tụ trong moringa oleifera là các protein cation có khối lượng phân tử 12-14kDa và điểm đẳng điện (Pi) nằm dưới 10 – 11. Các nhà nghiên cứu cũng kết luận rằng các cơ chế chính chi phối hoạt động keo tụ là sự hấp phụ và trung hòa điện tích.

Cơ chế bắc cầu đã được công nhận bởi nhiều nghiên cứu sử dụng các chất keo tụ khác nhau như moringa oleifera, tinh bột cao lương và cao su hạt cassia. Đối với một cơ chế bắc cầu, cần có nhiều không gian có thể gắn các bộ phận của chuỗi polymer để thu hút các hạt khác. Một nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng chiết xuất vi khuẩn của Nirmali có chứa carbohydrate, lipid và các ancaloit có các nhóm nhóm -COOH và -OH giúp tăng cường khả năng ngưng tụ của nó. Các hạt polysacarit chiết xuất từ ​​hạt Nirmali có chứa galactomannan và galactan có khả năng loại bỏ độ đục lên đến 80% dung dịch kaolin. Các vị trí hấp phụ của -OH bên cạnh các chuỗi galactomannan và galactan được tạo thành trong chiết xuất của hạt nertali dẫn đến hiệu ứng bắc cầu hạt.

Nói chung, quá trình keo tụ giúp loại bỏ đáng kể các loại hạt trong dung dịch thay vì chỉ mất ổn định hạt như trong cơ chế trung hòa điện tích. Phản ứng keo tụ được sử dụng để bẫy các chất rắn lơ lửng có hại cho thành phần chất lỏng.

Kết luận Các chất keo tụ tự nhiên được khai thác từ một số nguồn tự nhiên. Loại hóa chất chức năng như chất keo tụ chính hoặc keo tụ phụ. Loại hóa chất này có mặt với vai trò là lựa chọn khả thi và kinh tế. Chức năng của chất keo tụ trong xử lý nước thải là loại bỏ các thông số không mong muốn.

Chất keo tụ có mặt trong hay dạng gồm, thứ nhất là chất keo tụ có nguồn gốc thực vật (PBC) và thứ hai là chất keo tụ không có nguồn gốc thực vật. Các nghiên cứu hiện nay nỗ lực đang sử dụng chất keo tụ thân thiện với môi trường như một chất keo tụ tự nhiên cho quá xử lý nước thải. Các kỹ thuật xử lý chất keo tụ mới như phương pháp trùng hợp và ngâm tẩm hỗn hợp có thể được kết hợp trong việc tạo ra chất keo tụ với khả năng nâng cao. Điều này mang đến nhiều lợi thế tiềm năng trong việc sử dụng chất keo tụ tự nhiên từ nhiều nguồn thực vật, động vật hoặc sinh khối khác nhau.

Nước sạch và vệ sinh môi trường là nhu cầu thiết yếu của cuộc sống, đã thực sự trở thành vấn đề toàn cầu, thu hút sự quan tâm của toàn nhân loại, đồng thời cũng là vấn đề cấp thiết của nước ta. Nước sạch và vệ sinh môi trường liên quan đến mọi người, mọi ngành, mọi vùng miền, nhất là sự phát triển bền vững của đất nước và đòi hỏi sự nỗ lực của các bộ ngành, chính quyền địa phương và nhận thức của người dân về vấn đề sử dụng nước sạch.