Đề tài Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng phương pháp sinh học ở giai đoạn đầu của quá trình xử lý

MỤC LỤC MỤC LỤC BẢNG Bảng 5.11. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu lần 1 (phèn bùn) 33 Bảng 5.12. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu (phèn bùn) 34 Bảng 5.13. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu lần 2 (phèn bùn) 36 Bảng 5.14. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu (phèn bùn) 37 Bảng 5.15. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu (phèn bùn) 38 Bảng 5.16. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu lần 2 (phèn bùn) 40 Bảng 5.17. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu (phèn FeCl3) 42 Bảng 5.18. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu (phèn FeCl3) 43 Bảng 5.19. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu lần 2 (phèn FeCl3) 45 Bảng 5.110. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu (phèn FeCl3) 47 Bảng 5.111. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu (phèn FeCl3) 48 Bảng 5.112. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu lần 2 (phèn FeCl3) 49 Bảng 5.113. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu (phèn FeSO4) 51 Bảng 5.114. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu (phèn FeSO4) 53 Bảng 5.115. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu lần 2 (phèn FeSO4) 54 Bảng 5.116. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu (phèn FeSO4) 55 Bảng 5.117. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu (phèn FeSO4) 57 Bảng 5.118. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu lần 2(phèn FeSO4) 58 Bảng 5.119. So sánh hiệu quả của các loại phèn 61 Bảng 5.21. Kết quả thí nghiệm sục khí theo thời gian 61 Bảng 5.31. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu (phèn bùn) 64 Bảng 5.32. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu (phèn bùn) 65 Bảng 5.33. Kết qủ thí ngiệm xác định pH tối ưu lần 2(phèn bùn) 66 Bảng 5.34. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu (phèn nhôm) 68 Bảng 5.35. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu (phèn nhôm) 69 Bảng 5.36. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu lần 2 (phèn nhôm) 70 Bảng 5.37. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu (phèn FeSO4) 71 Bảng 5.38. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu (phèn FeSO4) 72 Bảng 5.39. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu lần 2 (phèn FeSO4) 73 Bảng 5.41. Kết quả thí nghiệm nghiên cứu khuấy kị khí 76 Bảng 5.42. Kết quả thí nghiệm nghiên cứu khuấy kị khí 77 Bảng 5.43. Kết quả thí nghiệm nghiên cứu khuấy kị khí 79 Bảng 5.44. Kết quả thí nghiệm khuấy kị khí 80 Bảng 5.51. Kết quả thí nghiệm lọc kị khí 83 MỤC LỤC HÌNH Hình 2. 1 Cấu trúc hệ thống trung chuyển rác tại Tp.HCM 4 Hình 2. 2 Sơ đồ công nghệ hệ thồng xử lý nước rỉ rác của BCL Gò Cát và Tam Tân (CENTEMA) 6 Hình 2. 3 Sơ đồ hệ thống xử lý nước rỉ rác Đông Thạnh của công ty TNHH Quốc Việt 7 Hình 2. 4 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước rỉ rác Đông Thạnh theo thiết kế CTA 7 Hình 2. 5 Sơ đồ hệ thống xử lý của bãi chôn lấp 1 (USEPA) 8 Hình 3. 1 Đồ thị xác định hằng số tốc độ keo tụ 12 Hình 3. 2 Cân bằng acid –bazơ và khả năng đệm trong quá trình biến đổi kị khí . 14 Hình 4. 1 Mô hình thí nghiệm jartest 28 Hình 4.2 Mô hình thí nghiệm sục khí 29 Hình 4.3 Mô hình thí nghiệm khuấy kị khí 30 Hình 4.4 Mô hình thí nghiệm lọc kị khí 31 Hình 6.1: sơ đồ công nghệ đề xuất xử lý nước ép rác trạm trung chuyển 96 Chương mở đầu Đặt vấn đề Hiện nay vấn đề ô nhiễm môi trường đang được quan tâm và chú ý nhiều. Trong đó tình trạng ô nhiễm ở các bãi rác đang là mối bức xúc của người dân và các ban ngành liên quan, đặc biệt là nước rác. Có nhiều công trình nghiên cứu xử lý nước rác nhưng áp dụng thực tế chưa có kết quả tốt. Đây là một loại nước thải đặc biệt, tính chất nước thải không ổn định, có nhiều chất độc hại nên rất khó điều chỉnh công nghệ thích hợp. Hiện nay nước ép rác tại các bãi trung chuyển trong thành phố Hồ Chí Minh đều được đưa về xử lý tại các bãi rác cùng nước rỉ rác. Nước ép rác có nồng độ ô nhiễm cao hơn nước rỉ rác nhưng thành phần độc hại ít hơn nhiều. Nếu trộn chung hai loại nước thải thành nước thải mới có nồng độ ô nhiễm cao và độc hại là rất khó xử lý đạt kết quả. Trước tình hình đó, một giải pháp đặt ra là xử lý riêng nước ép rác tại các trạm trung chuyển. Luận văn này xin nêu một số kết quả nghiên cứu nước ép rác bằng phương pháp hoá lý và lọc kị khí. Mục đích và nội dung luận văn Mục đích luận văn Xử lý nước ép rác bằng phương pháp hoá lý. Xử lý nước ép rác bằng phương pháp sinh học. Từ quá trình nghiên cứu so sánh hiệu quả xử lý của dây chuyền công nghệ đề ra. Nội dung luận văn Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng phương pháp hoá lý trong giai đoạn đầu của quá trình xử lý: Thí nghiệm keo tụ khử COD và Calci trên một số loại phèn của nước rác mới. Thí nghiệm loại bỏ N-NH3 sau quá trình keo tụ để vào quá trình xử lý sinh học, quá trình thay đổi pH trong thí nghiệm. Thí nghiệm keo tụ khử COD sau quá trình xử lý sinh học để đạt tiêu chuẩn thải khi quá trình sinh học làm việc ở tải trọng COD cao. Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng phương pháp sinh học ở giai đoạn đầu của quá trình xử lý: Thí nghiệm xử lý sinh học trong bể khuấy kị khí với nước rác mới Thí nghiệm xử lý sinh học trên mô hình lọc kị khí tĩnh với nước rác sau bể khuấy kị khí Đề xuất phương pháp xử lý. Phương pháp phân tích Các chỉ tiêu được phân tích theo Standard Methods, 1995 (phụ lục). Thời gian thực hiện Thời gian thực hiện luận văn: 1/9/2004 – 17/12/2004. Địa điểm lấy mẫu và thực hiện Mẫu nước ép rác được lấy tại trạm trung chuyển số 1, 12B Quang Trung, F12, quận Gò Vấp, Thành phố Hồ Chí Minh, trong khoảng 8h – 9 h sáng. Thí nghiệm chạy mô hình và phân tích kết quả được thực hiện tại phòng thí nghiệm khoa Môi Trường, Đại Học Bách Khoa Hồ Chí Minh. Tổng quan Hiện trạng về hệ thống thu gom và vận chuyển rác Tp.Hồ Chí Minh Các loại chất thải rắn và phương thức thu gom, vận chuyển: Chất thải rắn tại tp.HCM được chia thành 4 loại chính là: rác sinh hoạt, rác xây dựng, rác cơ sở y tế và rác công nghiệp. Mỗi loại rác này sẽ có một qui trình thu gom, vận chuyển đặc trưng. Rác sinh hoạt: Rác sinh hoạt được thu gom sơ cấp từ hộ dân ra các bô rác, điểm hẹn, và từ các bô rác và điểm hẹn được vận chuyển về các trạm trung chuyển. Tại đây, rác được ép vào các container và đưa đến bãi rác Tam Tân-Củ Chi và Gò Cát-Hóc Môn để chôn lấp. Theo thống kê khối lượng rác về 2 địa điểm trên xấp xỉ 5.000tấn/ngày. Rác xây dựng: Rác xây dựng là CTR được thải ra trong quá trình xây dựng, phá dỡ, cải tạo, duy tu, sữa chữa công trình như xà bần, đất cặn, bùn cống, nhánh cây… Rác y tế: Là CTR thải ra trong quá trình điều trị bệnh, bao gồm 2 loại: Rác sinh hoạt. Rác y tế: bông, băng, kim tiêm… Rác sinh hoạt được vận chuyển đến trạm trung chuyển hoặc khu xử lý rác sinh hoạt, rác y tế được đem đốt. Rác công nghiệp: Hiện nay thành phố Hồ Chí Minh chưa kiểm soát cũng như chưa có hệ thống thu gom vận chuyển và xử lý cho loại rác này. Việc thu gom vận chuyển do các cơ sở tự giải quyết theo 2 hướng: Loại không thể tái chế (rác thải sinh hoạt và rác thải từ sản xuất): được cơ sở thu gom và ký hợp đồng với các đơn vị vệ sinh môi trường để có biện pháp xử lý thích hợp nhưng thường là đổ chung với rác sinh hoạt. Loại có thể tái chế, tái sử dụng: được phân loại và bán cho các cơ sở sản xuất sử dụng cho các mục đích khác hoặc tái chế. Cơ cấu, thành phần hệ thống trung chuyển: Cơ cấu hệ thống Hệ thống trung chuyển Khu xử lý Nguồn phát sinh Trạm rác ép kín/Trạm trung chuyển Bô rác Điểm hẹn Rác từ nguồn phát sinh sẽ được thu gom vận chuyển đến một trong những thành phần của hệ thống trung chuyển là điểm hẹn, bô rác và các trạm trung chuyển. Từ điểm hẹn, bô rác; CTR sẽ được vận chuyển thẳng đến khu xử lý hoặc qua các trạm trung chuyển để rồi cuối cùng cũng được đưa về các bãi chôn lấp của thành phố. Qui trình này có thể được thể hiện như sau: Hình 2. 1 Cấu trúc hệ thống trung chuyển rác tại Tp.HCM Trạm trung chuyển: Là công trình được sử dụng để tiếp nhận rác từ các xe thu gom có tải trọng nhỏ để chuyển sang xe có tải trọng lớn vận chuyển đến khu xử lý. Trạm được xây dựng kiên cố, có nền bêtông cứng, mái che và có hệ thống xử lý mùi, bụi… Tuỳ vào mỗi loại rác mà có các trạm trung chuyển tiếp nhận khác nhau: Thành phần và tính chất nước rác Thành phần nước rác Thành phần và tính chất nước ép rác dao động rất lớn, có thể thay đổi từ trạm trung chuyển này đến trạm trung chuyển khác. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất nước rác như thành phần rác, thời gian, thời tiết, điều kiện khu vực, nhiệt độ, v.v… Nước rác mới thường có nồng độ COD thấp, dao động từ 20000 - 4000mg/l, pH trong khoảng 4.0 – 5.6.Tỉ số BOD:COD cao trong khoảng 0.8 – 0.9. Đây là loại nước rác có nồng độ SS, Calci, kim loại nặng (chủ yếu là sắt) hoà tan cao. Tuy nhiên các chất hữu cơ chủ yếu dễ phân huỷ. Nước có mùi chua nồng và màu vàng đục. Nước này thu được chủ yếu do quá trình nén ép thể tích khối rác bằng cơ học. Bên cạnh hàm lượng COD cao, tổng hàm lượng nitơ rất cao trong nước rác. Hàm lượng nitơ cao sẽ kích thích sự phát triển của phiêu sinh thực vật như rong tảo, tạo điều kiện phú dưỡng hoá nguồn tiếp nhận. Điều này có thể dẫn đến làm bẩn nguồn nước trở lại, gây thiếu hụt DO trong nước. Nếu hàm lượng NH3 (amonia không phân ly hoặc amonia tự do) cao có thể gây chết cá.Tỉ lệ hàm lượng amonia (NH3 + NH4+) so với tổng nitơ tăng dần theo thời gian. Trong quá trình kị khí, nitơ hữu cơ sẽ chuyển hoá thành amonia. Bảng 3. 1 Thành phần và tính chất nước rác điển hình Nguồn : Integrated Solid Waste Management Thành phần Bãi mới Bãi lâu năm (Trên 10 năm) Khoảng Trung bình Nhu cầu oxy hóa sinh hóa (BOD5),mg/lTổng lượng cacbon hữu cơ (TOC),mg/lNhu cầu oxy hóa hóa học (COD), mg/lTổng chất rắn lơ lửng (TSS), mg/lNitơ hữu cơ, mg/lAmoniac, mg/lNitrat, mg/lTổng lượng Photpho, mg/lOrthophotpho, mg/lĐộ kiềm theo CaCO3, mg/lĐộ pHCanxi, mg/lClorua, mg/lTổng lượng sắt, mg/lSulfat, mg/l 2000 – 20 000 1500 – 20 000 3000 – 60 000 200 – 2000 10 – 800 10 – 800 5 – 40 5 – 100 4 – 80 1000 – 10 000 4,5 – 7,5 50 – 1500 200 – 3000 50 – 1200 50 – 1000 10 000 6000 18 000 500 200 200 25 30 20 3000 6 250 500 60 300 100 – 200 80 – 160 100 – 500 100 – 400 80 – 120 20 – 40 5 – 10 5 – 10 4 – 8 200 – 1000 6,6 – 7,5 50 – 200 100 – 400 20 – 200 20 – 50 Sơ đồ dây chuyền công nghệ đã được ứng dụng Dây chuyền công nghệ trong nước BCL Gò Cát Trung Tâm Công Nghệ Môi Trường (CENTEMA, 2002) đã nghiên cứu xử lý nước rỉ rác Gò Cát có hàm lượng 50.000 – 60.000 mg COD/ l với qui mô pilot 1m3/h. Kết quả cho thấy hiệu quả khử COD rất cao sau hai tháng vận hành (trên 98%). Tuy nhiên COD không phân huỷ còn lại sau xử lý hiếu khí dao động trong khoảng 380 – 1.100 mg/l. Hình 2. 2 Sơ đồ công nghệ hệ thồng xử lý nước rỉ rác của BCL Gò Cát và Tam Tân (CENTEMA) BCL Đông Thạnh Công nghệ xử lý nước rỉ rác BCL Đông Thạnh của Công Ty Quốc Việt áp dụng hệ hồ này đơn giản, phù hợp ở những nơi có diện tích mặt bằng rộng và để vận hành. Như kết quả phân tích của công ty Quốc Việt đưa ra, với chất lượng nước đầu vào có COD = 3.094 mg/l, chất lượng nước rỉ rác sau xử lý đạt yêu cầu xả ra nguồn loại B (COD = 78 mg/l). Tuy nhiên khi đi vào chi tiết về hoá chất sử dụng, tính toán / chi tiết công trình đơn vị và xử lý bùn lắng, công nghệ này còn nhiều điểm chưa rõ ràng và chưa có tính thuyết phục cao. Hình 2. 3 Sơ đồ hệ thống xử lý nước rỉ rác Đông Thạnh của công ty TNHH Quốc Việt Công nghệ của công ty CTA thể hiện trong hình 2.4. Các công nghệ trên đều ứng dụng quá trình hồ sinh học, đòi hỏi mặt bằng lớn. Quá trình hồ với sự tham gia của thực vật nước như tảo, lục bình có thể đạt hiệu quả cao trong xử lý ammonia đối với nước rỉ rác của BCL lâu năm (hàm lượng BOD thấp). Hình 2. 4 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước rỉ rác Đông Thạnh theo thiết kế CTA Dây chuyền công nghệ ngoài nước Xử lý sinh học được sử dụng ở đây chủ yếu để khử N-ammonia (99%) và COD (91%).. Các hàm lượng chất hữu cơ độc và kim loại nặng giảm đáng kể. Hình 2. 5 Sơ đồ hệ thống xử lý của bãi chôn lấp 1 (USEPA) Tổng quan về các phương pháp nghiên cứu Tổng quan về phương pháp keo tụ Giới thiệu chung Keo tụ là một phương pháp xử lý nước có sử dụng hóa chất, trong đó các hạt keo nhỏ lơ lửng trong nước nhờ tác dụng của chất keo tụ mà liên kết với nhau tạo thành bông keo có kích thước lớn hơn và ta có thể tách chúng ra khỏi nước dễ dàng bằng các biện pháp lắng, lọc hay tuyển nổi. Các chất keo tụ thường được sử dụng là phèn nhôm, phèn sắt dưới dạng dung dịch hòa tan, các chất điện li hoặc các chất cao phân tử,… Phương pháp keo tụ Trong công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ, người ta thường sử dụng phương pháp keo tụ dùng hệ keo ngược dấu như các muối nhôm hoặc sắt. Trong quá trình này người ta sử dụng muối nhôm hoặc sắt hóa trị III, còn gọi là phèn nhôm hay phèn sắt làm chất keo tụ. Các muối này được đưa vào nước dưới dạng dung dịch hòa tan, trong dung dịch chúng phân li thành các anion và cation theo phản ứng sau: Al2(SO4)3 → Al3+ + 3SO42- FeCl3 → 2Fe3+ + 3Cl- Nhờ hóa trị cao của các ion kim loại, chúng có khả năng ngậm nước tạo thành các phức chất hexa Me(H2O)63+ (trong đó Me có thể là Al hoặc Fe). Tùy thuộc vào giá trị pH của môi trường mà chúng có khả năng tồn tại ở các điều kiện khác nhau, thí dụ với nhôm các phức chất này tồn tại ở pH từ 3 → 4; với sắt chúng tồn tại ở pH từ 1 → 3. Khi tăng pH các phản ứng xảy ra như sau: Me(H2O)63+ + H2O → Me(H2O)5OH2+ + H3O+ Tăng axit: Me(H2O)52+ + H2O → Me(H2O)4(OH)2+ + H3O+ Tăng kiềm: Me(H2O)4(OH)2+ + H2O → Me(H2O)3+ + 3H2O + H3O+ Me(OH)3 + OH- → Me(OH)4- Các sản phẩm hydroxit tạo thành trong phạm vi pH từ 3 → 6, đó là sản phẩm mang nhiều các nguyên tử kim loại, ví dụ Al3(OH)45+. Các hợp chất này mang điện tích dương và có khả năng kết hợp với các hạt keo mang điện tích âm trong nước thải tạo thành các bông cặn. Các hydroxit nhôm hoặc sắt tạo thành khác nhau tùy thuộc vào pH và các điều kiện của quá trình, song chúng đều là các hợp chất mang điện dương và có hoạt tính tạo bông keo tụ cao nhờ hoạt tính bề mặt lớn. Các bông keo này khi lắng xuống sẽ hấp phụ, cuốn theo các hạt keo, cặn bẩn hữu cơ, chất mang mùi vị,… tồn tại ở trạng thái hòa tan hoặc lơ lửng trong nước. Mặt khác, các ion kim loại tự do còn kết hợp với nước qua phản ứng như sau: Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+ Fe3+ + 3H2O → Fe(OH)3 + 3H+ Quan sát quá trình keo tụ dùng keo tụ dùng phèn nhôm, sắt ta thấy có khả năng tạo ra 3 loại bông cặn như sau: Loại thứ nhất là tổ hợp các hạt keo tự nhiên, loại này chiếm số ít. Loại thứ hai gồm các hạt keo mang điện tích trái dấu nên kết hợp với nhau và trung hoà về điện tích. Loại này không có khả năng kết dính và hấp phụ trong quá trình lắng tiếp theo vì vậy số lượng cũng không đáng kể. Loại thứ ba được hình thành từ các hạt keo do thủy phân chất keo tụ với các anion có trong nên bông cặn có hoạt tính bề mặt cao, có khả năng hấp phụ các chất bẩn trong khi lắng, tạo thành các bông cặn lớn hơn. Trong xử lý nước bằng keo tụ, loại thứ ba chiếm ưu thế và có tính quyết định đến hiệu quả keo tụ. Cơ chế của quá trình keo tụ tạo bông bằng trung hòa điện tích Ở đây, các hạt keo hấp phụ lên bề mặt ion dương trái dấu, làm thay đổi điện tích bề mặt hạt keo. Các ion ngược dấu, đặc biệt là các ion điện tích cao được hấp phụ tạo nên sự trung hòa điện tích, ví dụ các hydroxit kim loại tích điện dương, các polymer hữu cơ cation và các ion kim loại hóa trị cao. Các ion này phá vỡ trạng thái bền của hệ keo nhờ cơ chế nén lớp điện tích kép và cơ chế hấp phụ ion trái dấu trên bề mặt hạt keo, làm giảm thế điện động zeta, giảm lực đẩy tĩnh điện, tăng lực hút, tạo điệu kiện cho các hạt keo kết dính vào nhau. Trong đó cơ chế hấp phụ - trung hòa điện tích - đóng vai trò đáng kể. Tuy nhiên, lượng ion trái dấu đưa vào chỉ có được hiệu quả tối ở một giá trị nào đó, khi lượng ion trái dấu đưa vào vượt giá trị đó sẽ xảy ra hiện tượng tái ổn định của hệ keo trong nước, thúc đẩy quá trình tích điện trở lại với các hạt keo, làm tăng thế điện động zeta và hiệu quả quá trình keo tụ giảm đi. Động học của quá trình keo tụ Quá trình keo tụ các tạp chất trong nước xảy ra theo các giai đoạn sau đây: giai đoạn pha trộn các chất keo tụ trong nước, giai đoạn thủy phân chất keo tụ đồng thời phá hủy trạng thái ổn định của hệ keo và giai đoạn hình thành bông cặn. Khi hệ keo trong nước đã bị các chất keo tụ làm mất đi trạng thái ổn định của nó thì tốc độ tạo bông keo quyết định bởi chuyển động tạo ra sự tiếp xúc giữa các hạt keo với nhau. Quá trình tiếp xúc giữa các hạt keo đạt được nhờ khuếch tán và chuyển động có hướng. Khuếch tán chỉ có tác dụng để hình thành bông keo nhỏ, muốn hình thành bông keo có kích thước lớn hơn thì phải có chuyển động định hướng của các hạt để chúng tiếp xúc với nhau. Trong xử lý nước thải dùng quá trình keo tụ, chuyển động định hướng với vận tốc nhỏ của các hạt có ý nghĩa đáng kể. Hiệu quả keo tụ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, với một nguồn nước cụ thể, khi đã xác định được loại hóa chất sử dụng và liều lượng tối ưu chỉ còn phụ thuộc vào yếi tố vật lý đó là cường độ khuấy trộn nước để làm tăng số lượng va chạm giữa các hạt cặn. Dưới tác động của chuyển động nhiệt, ban đầu các hạt cặn có kích thước nhỏ va chạm và kết dính tạo thành các hạt có kích thước lớn hớn cho đến khi chúng không còn khả năng tham gia vào chuyển động nhiệt nữa, lúc này tác động khuấy trộn tham gia vào quá trình tạo bông cặn lớn hơn. Cường độ khuấy trộn được biểu thị bằng grdient vận tốc G và thời gian phản ứng tạo thành bông cặn. Trong thực tế, hai đại lượng được xác định bằng thực nghiệm cho từng trường hợp cụ thể. (3.1) Theo cơ chế keo tụ nhanh, thì sự keo tụ là kết quả của sự va chạm giữa hai hạt.Do đó động học quá trình keo tụ tuân theo phương trình động học của phản ứng bậc hai: (3.2) Tích phân (3.2) ta được: (3.3) Trong đó: C0 :nồng độ ban đầu của hệ keo (tại t=0); C :nồng độ của hệ keo tại thời điểm t; kktụ :hằng số tốc độ keo tụ. Chu kì bán hủy của hệ keo t1/2. (3.4) Từ (3.3) có thể thấy rằng : Nếu xác định thực nghiệm các nồng độ C của hệ keo tại các thời điểm t khác nhau, thì từ quan hệ tuyến tính giữa 1/C và t. Chúng ta xác định được hằng số tốc độ keo tụ: kktụ = độ nghiêng góc a 1/C a t Hình 3. 1 Đồ thị xác định hằng số tốc độ keo tụ Các yếu tố ảnh hưởng đến keo tụ pH của nước Ảnh hưởng của pH đối với các chất hữu cơ trong nước. Ảnh hưởng của pH đối với tốc độ đông tụ dung dịch keo: tốc độ đông tụ dung dịch keo và điện thế ξ của nó có quan hệ. Trị số ξ càng nhỏ, lực đẩy giữa các hạt càng yếu, vì vậy tốc độ đông tụ của nó càng nhanh. Khi điện thế ξ bằng 0, nghĩa là đạt đến điểm đẳng điện, tốc độ đông tụ của nó lớn nhất. Dung dịch keo hình thành từ hợp chất lưỡng tính, điện thế ξ của nó và điểm đẳng điện chủ yếu quyết định bởi trị số pH của nước.Từ một số nguyên nhân trên, đối với nước cụ thể thì không có phương pháp tính toán trị số pH tối ưu, mà chỉ xác định bằng nghiệm. Chất lượng nước khác nhau, trị số pH tối ưu khác nhau, nghĩa là cùng một loại nước, các mùa khác nhau, trị số pH tối ưu cũng có thể thay đổi. Hàm lượng chất keo tụ Nhiệt độ của nước Khi dùng muối sắt làm chất keo tụ, ảnh hưởng của nhiệt độ nước đối với hiệu quả keo tụ 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 đều của chất keo tụ và cơ hội va chạm giữa các hạt keo cũng là một nhân tố trọng yếu ảnh hưởng đến quá trình keo tụ. Tốc độ khuấy tốt nhất là từ nhanh chuyển sang chậm. Khi mới cho chất keo tụ vào nước, phải khuấy nhanh vì sự thủy phân của chất keo tụ trong nước và tốc độ hình thành bông cặn rất nhanh. Cho nên phải khuấy nhanh mới có khả năng sinh thành lượng lớn bông hydroxit kim loại hạt nhỏ làm cho nó nhanh chóng khuếch tán đến các nơi trong nước, kịp thời cùng với các tạp chất trong nước tác dụng. Sau khi hỗn hợp hình thành bông cặn và lớn lên, không nên khuấy quá nhanh, không những bông cặn khó lớn lên mà nó có thể tan vỡ những bông cặn đã hình thành. Tạp chất trong nước Nếu cho các ion ngược dấu vào dung dịch nước có thể khiến cho 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