Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ daf xử lý cod, ss và dầu khoáng cho hệ thống xử lý nước thải công ty toyota Lý Thường Kiệt

ặn trong đó có nước thải nhiễm dầu từ các xưởng sửa, rửa ô tô việc xử lý sơ bộ nhằm làm giảm hàm lượng dầu trong nước xuống một mức độ nhất định nào đó là cần thiết. Trong thực tế các thiết bị xử lý sơ bộ này thường là các bể tách dầu - lắng cặn hay các bể bẫy dầu. Sau khi được xử lý sơ bộ nước thải sẽ được xử lý tiếp. Tuỳ theo bản chất của các loại nước thải nhiễm dầu mà có thể áp dụng các công nghệ khác nhau. Nhìn chung người ta thường sử dụng phương pháp xử lý dầu bằng hoá lý và sinh học. Các nguồn nước thải không nhiễm dầu khác có thể được xử lý cùng nước thải nhiễm dầu. Tóm lại quá trình xử lý dầu hoàn chỉnh có thể chia làm bốn giai đoạn chính: Giai đoạn xử lý tách dầu sơ bộ. Tại giai đoạn xử lý này sẽ loại bỏ các chất lơ lửng: Dạng hạt rắn lơ lửng trong nước thải (cát, sét, sỏi nhỏ). Dầu dạng tự do. Giai đoạn xử lý tách dầu bằng phương pháp hoá lý. Tại giai đoạn xử lý hoá lý này sẽ loại bỏ các chất ô nhiễm dạng keo: Chất rắn lơ lửng mịn (bùn). Dầu ở dạng nhũ tương. Giai đoạn này gọi là giai đoạn hoá lý bởi vì nó kết hợp sử dụng các tác nhân đông tụ và tách bằng trọng lực của các bông cặn chất rắn lơ lửng và bông dầu. Giai đoạn xử lý sinh học. Tại giai đoạn xử lý này sẽ loại bỏ các chất hoà tan có thể phân huỷ sinh học: Các hợp chất hữu cơ. Các hợp chất phốtpho, nitơ Bảng 7: Các Quá Trình Xử Lý Tách Dầu Trong Nước Thải Phương pháp xử lý Mô tả Ưu điểm Nhược điểm Tách trọng lực API, CPI, TPS, PPI Có khả năng xử lý được chất rắn lơ lửng. Loại bỏ hiệu quả dầu tự do và dầu phân tán. Đơn giản và rẻ tiền. Hiệu quả thấp đối với dầu dạng nhũ. Không loại được dầu hoà tan. Chỉ hiệu quả đối với hạt dầu có kích thước trên 20µm. Tuyển nổi DAF, IAF Có khả năng xử lý được chất rắn lơ lửng. Xử lý hiệu quả dầu phân tán và nhũ tương khi sử dụng hoá chất. Hiệu quả cao khi nồng độ dầu thay đổi lớn. Phải xử lý bùn hoá chấtkhi sử dụng hoá chất kết tụ. Tạo bông hoá chất Sử dụng giữa quá trình tách trọng lực và tuyển nổi Có khả năng xử lý tốt khi hàm lượng chất rắn lơ lửng cao. Sinh ra bùn hoá chất. Lọc Cát, antraxit, đá graphit Loại bỏ hiệu quả chất rắn lơ lửng. Áp dụng để tách dầu ở dạng tự do, phân tán hoặc nhũ tương. Cần phải rửa ngược lớp vật liệu và sẽ dẫn đến các vấn đề xử lý khác. Keo tụ Môi trường tách dạng sợi, PVC Hiệu quả đối với tất cả các thành phần dầu ngoại trừ dầu hoà tan. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao sẽ gây ra thối rữa. Cần phải xử lý sơ bộ tốt. Cần phải có các công trình xử lý phụ trợ Màng thấm Bùn hoạt tính, RBS Tách được dầu hoà tan ở qui mô phòng thí nghiệm. Tốc độ dòng thấp. Thối rữa màng lọc. Quy mô nhỏ. Cần xử lý sơ bộ tốt. Xử lý sinh học Sử dụng than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ Tách dầu hoà tan hiệu quả cao. Cần xử lý sơ bộ tốt để giảm nồng độ dầu xuống dưới 40 ppm. Than hoạt tính Tách hiệu quả tất cả các dạng dầu trong nước thải. Cần phải xử lý sơ bộ tốt. Chi phí xử lý cao. Than cần phải tái sinh hoặc thay thế. Xử lý quy mô nhỏ. CHƯƠNG 4: TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG KEO TỤ VÀ CHẤT KEO TỤ POLY AMUNIUM CHLORIDE (PAC) 4.1 HỆ KEO VÀ HIỆN TƯỢNG KEO TỤ Các chất keo tụ thường được dùng để phá vỡ độ bền của hệ keo, loại bỏ huyền phù, hỗ trợ đắc lực cho quá trình xử lý nước bằng phương pháp lắng, lọc. 4.1.1 Chất phân tán trong môi trường nước Một chất rắn (chất phân tán) tùy theo kích thước của nó khi tồn tại trong nước (môi trường phân tán) có thể tạo thành các dạng : dung dịch thực (d≤10-7cm), trạng thái keo (d10-7 – 10-4 cm) và huyền phù (d10-4cm). Trong môi trường nước các chất huyền phù lơ lửng có nguồn gốc vô cơ (cát, đất sét, bùn phù sa), hữu cơ (sản phẩm của sự phân hủy động thực vật), hay sinh vật (vi khuẩn, thực vật nổi, tảo,) các chất này tạo nên độ đục và tạo màu của nước. Dung dịch thật là hệ có độ phân tán cao nhất và có thể xem là một pha đồng nhất, vì lúc đó chất phân tán tồn tại riêng rẽ ở kích thước phân tử hay ion. Độ phân tán của hệ keo thấp hơn dung dịch thật vì bằng phương pháp quang học có thể phân biệt rõ ràng giữa chất phân tán và môi trường. Do đó, hệ keo còn được coi là hệ vi dị thể. Hệ huyền phù có độ phân tán thấp nhất, chất phân tán của hệ huyền phù có thể thấy được bằng mắt thường. Yếu tốâ quan trọng nhất của hệ phân tán trong môi trường nước là sự tương tác giữa chất phân tán với môi trường phân tán và các chất tan, từ đó kéo theo các hiện tượng hấp phụ, trao đổi ion, sự tạo thành lớp điện tích kép, lớp khuếch tán, 4.1.2 Hệ keo – cấu tạo và tính chất Hạt keo bao gồm một nhân thường có cấu tạo tinh thể và vỏ (lớp điện tích bao xung quanh). Phần nhân chính là các chất phân tán có diện tích bề mặt lớn, được tích điện. Sự hình thành điện tích trên bề mặt là do các nguyên nhân : Phản ứng hóa học trên bề mặt chất rắn (điện tích phụ thuộc rất nhiều vào pH của môi trường, thường tích điện âm ở vùng pH cao và tích điện dương ở vùng pH thấp). Khiếm khuyết về cấu trúc của bề mặt và sự thay thế đồng hình. Hấp phụ các cấu tử kỵ nước hay các ion chất hoạt động bề mặt (điện tích bề mặt phụ thuộc vào điện tích của chất bị hấp phụ). Điện tích bề mặt hình thành không thể tồn tại độc lập mà sẽ bị trung hòa bởi lớp điện tích trái dấu ở phía ngoài, hình thành lớp điện tích kép. Do các phân tử dung môi cũng như chất phân tán chuyển động không ngừng cho nên lớp điện tích kép luôn bị biến dạng không ổn định tạo thành lớp khuếch tán. Lớp khuếch tán hình thành là do cân bằng tạm thời giữa lực tương tác tĩnh điện và chuyển động nhiệt của phân tử. Hệ keo luôn trung hòa về mặt điện tích, nghĩa là tổng số điện tích của lớp khuếch tán và điện tích bề mặt bằng không. Tùy theo điện tích bề mặt của nhân hạt keo, ta có keo âm và keo dương. Hệ keo có tính chất điện: khi áp điện trường vào dung dịch keo, các hạt keo tích điện âm sẽ di chuyển về cực dương và hạt keo tích điện dương sẽ dịch chuyển về cực âm. Đây là hiện tượng điện di - hiện tượng dịch chuyển tương đối của các hạt mang điện so với pha tĩnh là dung môi. Ta có đồng thời sự dịch chuyển của dung môi so với hạt tích điện, đây là hiện tượng điện thẩm thấu. Hiệu điện thế gây ra hiện tượng điện di gọi là thế điện động (electro kinetich potential) hay thế năng zeta . Vì vậy khi mỗi một va chạm của các hạt keo đều dẫn đến sự liên kết các hạt, nghĩa là rất hiệu quả đối với quá trình keo tụ, người ta nói rằng, đó là sự keo tụ nhanh còn ngược lại là keo tụ chậm. 4.1.3 Độ bền của hệ keo và hiện tượng keo tụ Hệ keo bền là do điện tích bề mặt và lớp vỏ hydrat cùng vơi các chất hấp phụ trên bề mặt ngăn cản không cho các hạt keo tiến lại gần nhau. Độ bền của hệ keo là đại lượng thể hiện khả năng giữ nguyên trạng thái phân tán của hệ (mật độ và độ lớn của hạt keo) theo thời gian. Độ bền của hệ keo phụ thuộc vào bản chất của hạt keo, tính chất tương tác của nó với môi trường nước . Khái niệm về hiện tượng keo tụ: Keo tụ : là một hiện tượng làm mất sự ổn định của các hệ huyền phù dạng keo “ổn định” để cuối cùng tạo ra các cụm hạt khi có sự tiếp xúc giữa các hạt. Hay nói khác đi keo tụ là một phương cách làm biến mất hoặc làm giảm điện tích bề mặt hạt keo. Một khái niệm khác: Keo tụ (coagulation) : là hiện tượng các hạt keo nhỏ tập hợp lại với nhau tạo thành hạt lớn hơn dễ lắng. Có nhiều cơ chế khác nhau dẫn đến hiện tượng keo tụ nhưng có thể chia làm hai giai đoạn chính là khử tính bền của hệ keo và tạo ra liên kết giữa chúng. Để khử được tính bền của hệ keo người ta quy về bốn cơ chế sau : Nén ép làm giảm độ dày lớp điện tích kép. Hấp phụ và trung hòa điện tích. Lôi cuốn, quét cùng với chất kết tủa. Hấp phụ và tạo cầu liên kết giữa các hạt keo. Sự keo tụ bao gồm 2 giai đoạn: Keo tụ ẩn : bằng mắt thường, quan sát vẻ bên ngoài người ta không thể nhận biết bất cứ một biến đổi nào, mặc dầu trong thực tế các hạt keo đã chập lại với nhau thành các tập hợp hạt lớn hơn. Keo tụ rõ : là giai đoạn thấy rõ sự biến đổi màu sắc, vẻ ánh quang (opalescence), rồi chuyển đến trạng thái đục mờ và cuối cùng tạo kết tủa hoặc tạo ra dạng gel (thạch). Đối với một dung dịch keo, giai đoạn keo tụ ẩn sẽ nhanh chóng chuyển thành giai đoạn keo tụ rõ. Trong các dung dịch cao phân tử, giai đoạn keo tụ ẩn xảy ra rất dài và có thể không chuyển sang giai đoạn keo tụ rõ. Có thể gây ra keo tụ một dung dịch keo bằng cách thay đổi nhiệt độ, khuấy trộn, ly tâm siêu tốc, tăng nồng độ pha phân tán, thêm vào hệ keo các chất phụ gia khác nhau, đặc biệt là thêm chất điện ly, Tăng nhiệt độ, khuấy trộn, tăng nồng độ, làm cho các hạt keo sát lại gần nhau hơn, do đó làm tăng khả năng tập hợp, nghĩa là làm giảm độ bền tập hợp của hệ keo. Tuy nhiên, trong đại đa số trường hợp các tác động kể trên là không đáng kể. Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự keo tụ là tác động của chất điện ly. Có nhiều hiện tượng keo tụ như : keo tụ vùng, keo tụ bằng hỗn hợp chất điện ly (hiện tượng cộng tính, keo tụ hỗ trợ, keo tụ cản trở), tự keo tụ và sự keo tụ tương hỗ giữa hai keo. Đối với hiện tượng keo tụ tương hỗ thường được gặp nhiều trong thực tế, như đánh phèn làm trong nước là keo tụ tương hỗ giữa keo dương (phèn) và keo âm (các hạt huyền phù). 4.1.4 Phá bền của các huyền phù keo Nói chung, các vật liệu ở dạng huyền phù có kích thước khác nhau. Một số được gọi là “vật liệu ở dạng huyền phù” đó là những hạt có kích thước và mật độ đủ lớn để có thể lắng gạn hoặc sa lắng. Một số hạt khác có kích thước bé hơn, được gọi là hạt “keo”, chúng tự tổ hợp để tạo ra các tập hợp cồng kềnh hơn, có thể lắng gạn được. Sự tổ hợp đó ít khi tự xảy ra một cách tự nhiên trong nước vì hiệu ứng tương tác đẩy tĩnh điện (vì sự có mặt điện tích trên bề mặt các hạt keo), các điện tích cùng dấu cản trở sự tiếp xúc giữa các hạt. Thực vậy, tất cả các các chất rắn ở dạng huyền phù đều có thể tích điện khi tiếp xúc với nước. Các hạt keo, cũng như “vật liệu ở dạng huyền phù” là các hợp chất vô cơ (oxid kim loại, cacbonat, silicat, phosphat,) hoặc các chất hữu cơ (humic, protein, tảo, vi khuẩn,) đều có các nhóm chức ion khi tiếp xúc với nước. Điện tích bề mặt cũng được tạo ra bởi sự biến đổi pH, và được gọi là điện tích sơ cấp của các hạt keo. Trong nước tự nhiên, điện tích sơ cấp là âm đối với hầu hết các hạt keo. Do vậy, nước không phải là “trơ” vì có rất nhiều cation và anion hòa tan trong đó. Tất cả các điện tích sơ cấp ở bề mặt của một hạt phải được trung hòa bởi các ion trái dấu trong một thể tích nước cực kỳ nhỏ bao xung quanh các hạt. Trong trường hợp điện tích sơ cấp là âm, độ dày của nước bao quanh hạt gồm 2 lớp : lớp đầu rất mỏng, nằm sát ngay bề mặt phân cách lỏng-rắn, được tạo nên chủ yếu bởi các cation, do đó mang điện tích dương, đó là lớp Govy-Chapman (hay còn được gọi là lớp khuếch tán). 4.1.5 Sự cần thiết của các chất keo tụ Bảng sau giới thiệu một số các hạt thường có mặt trong môi trường nước và thời gian cần để các hạt này tự sa lắng trong môi trường nước dưới tác dụng của trọng lực ở 200C. Bảng 8 : Các Loại Hạt Có Mặt Trong Môi Trường Nước Loại hạt Đường kínhtb hạt (cm) Thời gian lắng Sỏi 1 1 giây Cát 0.1 10 giây Cát mịn 10-2 2 phút Đất sét 10-3 2 giờ Vi khuẩn 10-4 8 ngày Chất keo 10-5 2 năm Chất keo 10-6 20 năm Chất keo 10-7 200 năm Các số liệu của bản trên cho thấy rằng hạt có kích thước càng nhỏ càng khó lắng, đặc biệt là chất keo không có khả năng lắng tự nhiên, do đó để có thể lắng, người ta cần phải làm tăng kích thước cho các hạt keo đủ lớn bằng cách đưa vào môi trường một hợp chất có khả năng lôi kéo làm cho các hạt keo này tập hợp lại với nhau tạo thành tổ hợp lớn hơn hay tạo các kết tủa bông có kích thước lớn để lôi kéo cuốn các hạt keo này cùng lắng,Các chất có khả năng như thế được gọi là các chất keo tụ, vì thế vai trò của các chất keo tụ rất quan trọng trong việc xử lý nước. 4.1.6 Các biện pháp hóa học dùng để keo tụ Các phương pháp hóa học này đều dựa trên 4 cơ chế keo tụ ở trên để khử tính bền của hệ keo. Có 4 biện pháp hóa học keo tụ một hệ huyền phù dạng keo. Tăng lực ion Khi tăng nồng độ chất điện ly trung tính (NaCl) dẫn đến giảm độ dày của lớp điện tích kép, do đó làm giảm lực đẩy của các hạt. Lực tương tác tổng cộng tiến đến gần bằng không, vì vậy sự tổ hợp có thể xảy ra khi các hạt tiếp xúc nhau. Biện pháp này thực ra rất khó khăn trong việc ứng dụng thực tế vào việc xử lý nước. Hiện tượng keo tụ này thường được xảy ra ở các vùng tiếp giáp cửa sông và biển, giải thích sự lắng đọng của các trầm tích. Thay đổi pH Biến đổi pH của huyền phù có thể dẫn đến làm mất điện tích sơ cấp , do đó làm giảm hay vô hiệu hóa các lực đẩy. Đưa vào hệ một muối kim loại hóa trị III Khi ta đưa vào nước một muối kim loại hóa trị III có thể thủy phân, ví dụ như : một muối sắt hoặc muối nhôm tạo ra nhiều cách keo tụ. Việc thêm vào này trước hết gây ra sự tăng nhẹ một lực ion, đồng thời cũng làm biến đổi pH vì xảy ra sự acid hóa của môi trường (do sự thủy phân). Mặt khác, cũng xảy ra sự hình thành các phức monome và oligone hòa tan mang điện tích dương và có thể bị hấp phụ ở bề mặt các hạt keo (nếu là keo âm) ở liều lượng thích hợp của các muối này, sự thủy phân diễn ra hoàn toàn tạo các kết tủa hydroxyd kim loại vô định hình dạng tủa bông. Chúng có thể “bẫy” hoặc “bắt” các hạt keo để rồi có thể lắng gạn chúng. Sử dụng một muối kim loại thủy phân hóa trị III là một biện pháp thường hay ứng dụng nhất trong việc xử lý nước. Đưa vào một polymer tự nhiên hoặc polymer tổng hợp Khi đưa vào các hợp chất polymer tự nhiên hoặc tổng hợp, nói chung là các polymer hữu cơ (amidon, alginate, polyelectronlyte tổng hợp ) đôi khi polymer vô cơ (silic) vào hệ keo thì xảy ra sự hấp phụ trên bề mặt các hạt keo làm cho các hạt keo bị phá vỡ trạng thái cân bằng. Các polymer với các mạch dài có khả năng liên kết các hạt keo lại với nhau tạo thành các bông keo tạo điều kiện hình thành tập hợp lớn hơn , nhưng nếu hàm lượng polymer cao sẽ dẫn đến sự tái tạo tính bền cho hệ keo. 4.1.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ tạo bông Trị số pH của nước Trị số pH ảnh hưởng rất lớn và nhiều mặt đến quá trình keo tụ, bao gồm : Aûnh hưởng tới độ hoà tan nhôm hydroxid. Aûnh hưởng đến điện tích của hạt keo nhôm hydroxid. Ảnh hưởng đối với chất hữu cơ có trong nước. Aûnh hưởng đến tốc độ keo tụ dung dịch keo. Lượng dùng chất keo tụ Quá trình keo tụ không phải là một loại phản ứng hoá học đơn thuần, nên lượng chất keo tụ cho vào không thể căn cứ vào tính toán để xác định. Tuỳ điều kiện cụ thể khác nhau, phải làm thực nghiệm chuyên môn để tìm ra liều lượng tối ưu. Lượng phèn tối ưu cho vào trong nước nói chung là 0.1 – 0.5 mg/l, nếu dùng Al2(SO4).18 H2O thì tương đương 10 – 50 mg/l, đối với polymer khoảng 8-10mg/l. Nói chung vật huyền phù trong nước càng nhiều, lượng chất keo tụ cần thiết càng lớn. Cũng có thể chất hữu cơ trong nước tương đối ít mà lượng keo tụ tương đối nhiều. Nhiệt độ nước Khi dùng muối nhôm làm chất keo tụ, nhiệt độ nước ảnh hưởng lớn đến quá trình keo tụ. Khi nhiệt độ nước thấp (< 50C ), bông phèn sinh ra to và xốp, chứa phần nước nhiều lắng xuống rất chậm nên hiệu quả kém. Khi dùng phèn nhôm sunfat tiến hành keo tụ nước thiên nhiên với nhiệt độ nước thấp nhất là 25 – 300C. Khi dùng muối sắt làm chất keo tụ, ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình keo tụ là không lớn. Tốc độ hỗn hợp của nước và chất keo tụ Quan hệ tốc độ hỗn hợp của nước và chất keo tụ đến tính phân bổ đồng đều của chất keo tụ và cơ hội va chạm giữa các hạt keo cũng là nhân tố trọng yếu ảnh hưởng đến quá trình keo tụ. Tốc độ khuấy tốt nhất là chuyển từ nhanh sang chậm. Khi mới cho chất keo tụ vào nước phải khuấy nhanh, vì sự thuỷ phân của chất keo tụ trong nước và hình thành chất keo tụ rất nhanh. Cho nên phải khuấy nhanh mới có khả năng sinh thành lượng lớn keo hydroxid hạt nhỏ làm cho chúng nhanh chóng khuếch tán đến những nơi trong nước kịp thời cùng với các tạp chất trong nước tác dụng. Sau khi hỗn hợp hình thành bông và lớn lên, thì không nên khuấy nhanh vì có thể làm vỡ những bông phèn đã hình thành. Tạp chất trong nước Nếu cho các ion trái dấu vào dung dịch nước nó có thể điều khiển dung dịch keo tụ. Cho nên ion ngược dấu là một loại tạp chất ảnh hưởng đến quá trình keo tụ. Môi chất tiếp xúc Khi tiến hành keo tụ hoặc xử lý bằng phương pháp kết tủa khác, nếu trong nước duy trì một lớp cặn bùn nhất định, khiến quá trình kết tủa càng hoàn toàn, làm cho tốc độ kết tủa nhanh thêm. Lớp cặn bùn đó có tác dụng làm môi chất tiếp xúc, trên bề mặt của nó có tác dụng hấp phụ, thúc đẩy và tác dụng của các hạt cặn bùn đó như những hạt nhân kết tinh. Cho nên hiện nay thiết bị dùng để keo tụ hoặc xử lý bằng kết tủa khác, phần lớn thiết kế có lớp cặn bùn. Rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình keo tụ. Để tìm ra điều kiện tối ưu để xử lý bằng keo tụ, khi thiết kế thiết bị hoặc điều chỉnh vận hành, có thể trước tiên tiến hành thí nghiệm mẫu ở phòng thí nghiệm bằng thiết bị Jar-Test. 4.2 TỔNG QUAN VỀ CHẤT KEO TỤ PAC. 4.2.1 Giới thiệu. Keo tụ nước bằng phèn nhôm (phèn đơn hoặc phèn kép) là phương pháp thông dụng để làm trong nước bề mặt, nguồn nước xử lý chủ yếu nhằm cung cấp cho sinh hoạt gia đình theo các hộ gia đình, mặt khác phương pháp keo tụ cũng thường được áp dụng để xử lý nước thải tại các nhà máy. Phèn nhôm được sản xuất trong nước chủ yếu từ nguồn khoáng sét – kaolinite (hay quặng bauxite) và acid sunfuric nên giá thành hạ. Tuy vậy, hạn chế của phèn nhôm là liều dùng tương đối cao và khoảng pH thích hợp của nước tương đối hẹp từ 6 – 7,5. Vì tính acid của phèn nhôm cao, liều lượng dùng lớn nên pH của nước đã xử lý có độ pH thấp gây ăn mòn thiết bị, đường ống dẫn và lượng ion nhôm tồn dư cao gây bệnh đãng trí cho người sử dụng. Để khắc phục những nhược điểm kể trên, người ta đã chế tạo và hiện đang sử dụng ở một số nước là loại chế phẩm PAC. Sản phẩm thương mại loại này đã được lưu hành vào cuối những năm của thập kỷ 60. Nó đang được dần thay thế phèn nhôm truyền thống. Hiện nay ở Việt Nam chế phẩm này cũng được nhập (chủ yếu từ Trung Quốc, Ấn Độ) và được sử dụng trong một số hệ thống xử lý nước cấp và nước thải. Theo đó, một sản phẩm PAC do Liên hiệp Khoa học sản xuất - Viện công nghệ hoá học thuộc Viện khoa học và công nghệ Việt Nam đã nghiên cứu thành công và đưa vào ứng dụng rộng rãi ở nhiều công trình xử lý nước kể từ năm 2000 đến nay. Việc tự lực sản xuất được PAC tạo điều kiện khai thác sử dụng hợp lý nguồn nguyên liệu trong nước và tiết kiệm ngoại tệ. 4.2.2 Đặc điểm và tính chất. PAC là loại phèn nhôm thế hệ mới dạng cao phân tử, công thức tổng quát: [Al(OH)xCly]n. PAC được sử dụng rộng rãi ở các nước tiên tiến thay cho phèn nhôm sunfat trong xử lý nước sinh hoạt và nước thải. Có nhiều ưu điểm so với sử dụng phèn nhôm sunfat: Hiệu quả lắng trong cao hơn 2 – 3 lần, thời gian keo tụ nhanh. Ít làm biến động pH của nước, không cần hoặc dùng rất ít chất hỗ trợ. Dễ sử dụng, không bị đục khi dùng thiếu hoặc thừa PAC. Có khả năng loại bỏ các chất hữu cơ và kim loại nặng tốt hơn nên tạo được nguồn nước uống chất lượng cao. Liều lượng ít, ít gây ăn mòn thiết bị. Tuy nhiên PAC cũng chịu ảnh hưởng của một số yếu tố: Các tạp chất có trong nước như chất hữu cơ, ion photphat, sunfat có ảnh hưởng lớn đến quá trình keo tụ của PAC, làm thay đổi cơ chế keo tụ. Không tìm thấy mối quan hệ tuyến tính giữa liều lượng PAC với độ đục ban đầu của nước, vì vậy trước khi sử dụng cần tiến hành thí nghiệm trước. Đơn giá của PAC cao hơn đơn giá phèn nhôm. 4.2.3 Sản phẩm PAC của Viện công nghệ hoá học. Chất keo tụ lắng trong nước PAC do Viện công nghệ hoá học chế tạo là sản phẩm keo tụ polymer đầu tiên sản xuất ở Việt Nam với số lượng lớn chất lượng không thua kém, trong khi đó giá thành của PAC lại chỉ bằng 2/3 sản phẩm PAC ngoại nhập. Thành phần và đặc tính: dạng bột màu trắng ngà ánh vàng, tan hoàn toàn trong nước. Thời hạn sử dụng: Ở điều kiện bảo quản thông thường (bao kín, để nơi khô ráo, nhiệt độ phòng), có thể lưu giữ để sử dụng lâu dài. 4.2.4 Nguyên lý công nghệ sản xuất PAC. Có thể điều chế PAC từ các nguồn nguyên liệu khác nhau như: từ nhôm hydroxit, oxit nhôm, nhôm chlorua Công trình của Viện Công nghệ Hoá học thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu - chế tạo thành công và đã đưa ra sử dụng sản phẩm PAC có hàm lượng Al2O3 đạt ≈ 30%. Sản phẩm này đã có mặt kịp thời để giải quyết vấn đề nước sinh hoạt cho bà con vùng lũ đồng bằng sông Cửu Long. PAC này được điều chế từ nguồn nhôm hydroxit và axit chlohydric ở điều kiện áp suất hơi quá nhiệt là 5 atm (nhiệt độ khoảng 155oC) trong thời gian 3 giờ, tạo ra hợp chất polymer nhôm có dạng [Al(OH)xCly]n với tỷ lệ [OH]:[Al] có thể khống chế được để đảm bảo đạt độ kiềm ưu việt (50%) và đạt được trạng thái polymer ổn định lâu dài. Nguyên tắc điều chế theo phương trình cơ bản: nAl(OH)3 + (3n-m)HCl = Aln(OH)mCl3n-m + (3n-m)H2O Hình 3 : Quy Trình Điều Chế PAC Al(OH)3 Thiết bị phản ứng toC,Pcao Bể lắng Bã rắn HCl dd PAC PAC lỏng Cô đặc PAC rắn Nghiền trộn Làm khô Hiện nay Viện vẫn còn đang tiếp tục nghiên cứu nhằm nâng cao hàm lượng nhôm oxit trong sản phẩm và tìm các hướng đi từ các nguồn nguyên liệu có sẵn trong tự nhiên như: quặng bauxite, đất sét hoặc từ các chất thải công nghiệp và sinh hoạt như: bùn đỏ, phôi nhôm, vỏ lon nhôm 4.2.5 Đặc điểm và tính ưu việt. Quy trình công nghệ hợp lý, tiết kiệm vật liệu, không có phế thải. Tận dụng các nguyên liệu có sẵn trong nước: Từ bauxite có trữ lượng lớn ở Việt Nam hoặc từ Kaolin. Các phụ gia có trong nước, tận dụng được một số phế thải. Quy mô chế tạo linh hoạt từ nhỏ dạng pilot (cơ khí ph