Xử lý bằng phương pháp keo tụ là cho vào trong nước một loại
hóa chất gọi là chất keo tụ có thể đủ làm chocác hạt rất nhỏ
biến thành những hạt lớn lắng xuống.
• Nhưng quá trình keo tụ tạo bông gồm 2 quá trình chính:
• -Quá trình keo tụ : dựa trên cơ chế phá bền hạt keo.
• -Quá trình tạo bông : tiếp xúc /kết dính giữa ác hạt keo đã bị
phá bền. Cơ chất tiếp xúc giữa các hạt này bao gồm:
• + Tiếp xúc do chuyển động nhiệt ( chuyển động Brown) tạo
thành các hạt có kích thước nhỏ .
• + Tiếp xúc do quá trình chuyển động của lưu chất được thực
hiện bằng cách khuấy trộn để tạo thành những bông cặn có
kích thước lớn hơn.
• + Tiếp xúc do quá trình lắng của các hạt.
146 trang |
Chia sẻ: superlens | Lượt xem: 2387 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Xử lý nước bằng phương pháp hóa lý, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Thành viên nhóm 2
Nguyễn Thị Ngọc Bích
Nguyễn Đại Cường
Hứa Đinh Yến Hằng
Phạm Thị Thu Hằng
Phan Thị Ngọc Huyền
Phan Thị Lanh
Phạm Thị Kim Mai
Trần Huỳnh Phương
Trần Bá Phan
Ừng Sập
Lê Thị Út Trang
• 1. Keo Tụ Tạo Bông (Keo Tụ và Đông Tụ)
• 2.Trung Hòa
• 3.Tuyển Nổi
• 4. Hấp Phụ
• 5. Trích
• 6. Trao Đổi
• 7.Thẩm Thấu Ngược
• I.PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ TẠO BÔNG
• I.1. cơ sở lý thuyết
• Xử lý bằng phương pháp keo tụ là cho vào trong nước một loại
hóa chất gọi là chất keo tụ có thể đủ làm cho các hạt rất nhỏ
biến thành những hạt lớn lắng xuống.
• Nhưng quá trình keo tụ tạo bông gồm 2 quá trình chính:
• - Quá trình keo tụ : dựa trên cơ chế phá bền hạt keo.
• - Quá trình tạo bông : tiếp xúc /kết dính giữa ác hạt keo đã bị
phá bền. Cơ chất tiếp xúc giữa các hạt này bao gồm:
• + Tiếp xúc do chuyển động nhiệt ( chuyển động Brown) tạo
thành các hạt có kích thước nhỏ .
• + Tiếp xúc do quá trình chuyển động của lưu chất được thực
hiện bằng cách khuấy trộn để tạo thành những bông cặn có
kích thước lớn hơn.
• + Tiếp xúc do quá trình lắng của các hạt.
• Quá trình trung hoà điện tích thường được gọi
là quá trình đông tụ (Coagulation).
• Quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các
hạt nhỏ gọi là keo tụ (flocculation).
• Theo thành phần cấu tạo người ta chia ra 2 loại
keo:
• Keo kỵ nước (hydropholic) là loại chống lại
các phân tử nước như vàng, bạc, silic
• Keo háo nước (hydrophilic) là loại hấp thụ
các phân tử nước như vi khuẩn, virus, lòng
trắng trứng Trong đó keo kỵ nước đóng vai
trò chủ yếu trong công nghệ xử lý nước và
nước thải.
•Nước, chất keo tụ
Bể khuấy trộn
Nước đã được làm trong
Nước thải
Bể lắng trong
Bể tạo bông
Thiết bị định lượng
Bể hòa trộn
Cặn lắng
• Những chất keo tụ thường dùng nhất là các
muối nhôm và muối sắt như:
• Al2(SO4)3, Al2(SO4)3 . 18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl,
KAl(SO4)2.12H2O,NH4Al(SO4)2.12H2O.
.
Phèn sắt : gồm sắt (II) và sắt (III):
• FeCl3, Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O,
Fe2(SO4)3.7H2O
• Phèn Fe (II) :
• khi cho phèn sắt (II) vào nước thải Fe(II) sẽ bị thuỷ
phân thành Fe(OH)2.
• Fe2+ + 2H2O Fe(OH)2 + 2H+
• Trong nước có O2 tạo thành Fe(OH)3
• pH thích hợp là 8 – 9 => cú kết hợp với vôi thì keo
tụ tốt hơn.
• Phốn FeSO4 kỹ thuật chứa 47-53% FeSO4.
• b. Phèn Fe (III):
• Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
• Phản ứng xảy ra khi pH > 3.5
• Hình thành lắng nhanh khi pH =5.5 - 6.5
c. So sánh phèn sắt và phèn nhôm:
• Độ hoà tan Fe(OH)3 < Al(OH)3
• Tỉ trọng Fe(OH)3 = 1.5 Al(OH)3
• Trọng lượng đối với Fe(OH)3 = 2.4; Al(OH)3 =3.6
• Keo sắt vẫn lắng khi nước có ít huyền phù.
• Lượng phèn FeCl3 dựng = 1/3 –1/2 phèn nhôm
• Phèn sắt ăn mòn đường ống.
Trong xử lý nước thải, sử dụng hỗn hợp muối nhôm
và muối sắt với tỷ lệ từ 1:1 đến 1:2 thì kết quả đông
tụ tốt hơn là sử dụng riêng lẻ.
• Quá trình thủy phân các chất keo tụ và tạo
thành bông cặn xảy ra theo các giai đoạn
sau:
• Me3+ + HOH Me(OH)2+ +
H+
• Me(OH)2+ + HOH Me(OH)+ + H+
• Me(OH)+ + HOH Me(OH)3 + H+
• ---------------------------------------------------------------
Me3+ + HOH Me(OH)3 + 3H+
• Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân:
• Độ pH của nước ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình
thuỷ phân:
• pH > 4.5 : không xảy ra quá trình thuỷ phân.
• pH = 5.5 – 7.5 : đạt tốt nhất.
• pH > 7.5 : hiệu quả keo tụ không tốt.
• Nhiệt độ của nước thích hợp vào khoảng 20-40oC,
tốt nhất 35-40oC.
• Ngoài ra còn yếu ảnh hưởng khác như : thành phần
Ion, chất hữu cơ, liều lượng
• Trong qua trình đông tụ (Al2(SO4)3 tác dụng với
canxibicacbonat như sau:
• Al2(SO4)3 +3Ca(HCO3)2 Al(OH)3 + 3CaSO4
+ 6CO2
• 6NaAlO2 + Al2(SO4)3 +12H2O
8Al(OH)3+3Na2SO4
• Đối với các Muối sắt việc tạo thành bông keo
như sau:
• FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + HCl
• Fe(SO4)3 + 6H2O 2Fe(OH)3 + 3H2SO4
• Trong điều kiện kiềm hóa:
• 2FeCl3 + 3Ca(OH)2 2Fe(OH)3 + 3CaCl2
• FeSO4 + 3Ca(OH)2 Fe(OH)3 + 3CaSO4
• Quá trình kết tủa thường gặp trong xử lý nước là kết
tủa carbonate canxi và hydroxyd kim loại. Ví dụ như
ứng dụng quá trình kết tủa làm mềm nước theo các
phương pháp sau:
• + Sử dụng vôi: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2H2O
• + Sử dung natri carbonat: Na2CO3 + CaCl2 2NaCl + CaCO3
• + Sử dụng xút : 2NaOH + Ca(HCO3)2 Na2CO3 + Ca CO3 +
2H2O
Bên cạn đó, quá trình kết tủa còn được ứng dụng
trong quá trình khử SO42- , F- , PO43- như sau:
• SO42- + Ca2+ + 2H2O Ca SO4 . 2H2O
• F- + Ca2+ CaF2
• 2H3PO4 + Ca(OH)2 Ca(HPO4)2 + 2H2O ở pH = 6-7
• Ca(HPO4)2 + Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + 2H2O ở pH = 9-12
Quá trình tạo bông cặn có thể đơn giản hoá trong hình
dưới đây
Tăng cường quá trình keo tụ bằng các hợp chất cao
phân tử: ( Chất trợ đông tụ Flocculant)
Các chất cao phân tử tan trong nước có cấu tạo
mạch dài, phân tử lượng từ 10- 10g/mol và
đường kính dung dịch trong phân tử khoảng
0.1-1 µm. Sử dụng cùng với phèn nhôm hay sắt
làm hạ thấp liều lượng phèn sử dụng, giảm thời
gian quá trình đông tụ, nâng cao tốc độ lắng
bông keo, làm tăng sự bền vững của hạt bông
keo trong quá trình hoà trộn và lắng cặn.
• Chất trợ đông tụ có nguồn gốc thiên nhiên
thường dùng là tinh bột, dextrin , các ete,
cellulose và dioxide silic hoạt tính (x).
• Chất trợ đông tụ tổng hợp thường dùng là
polyacrylamit: . Tuỳ thuộc vào nhóm ion khi phân
ly mà các chất trợ đông tụ có ion dương hoặc âm:
polyacrylic acid hoặc polydiallyldimetyl-amon.
• Liều lượng chất keo tụ tối ưu sử dụng trong thực tế
được xác định bằng thí nghiệm Jartest.
• Nhược điểm là không bảo quản được lâu, đặc biệt
khi đã hoà tan trong nước, công nghệ sản xuất tốn
kém, giá thành cao.
I. Bể hoà trộn phèn: lắng cặn, hoà tan phèn cục.
Dùng khí nén hoặc cánh khuấy hoà tan phèn
Cấu tạo bể pha phèn hạt với cánh khuấy thẳng”
II. Bể tiêu thụ: pha loãng phèn về nồng độ phèn 4
–10%. Dùng không khí nén hoặc máy khuấy,
cường độ sục 3 –5 l/s.m2
Cấu tạo phao Khavanshi
III. Thiết bị định lượng phèn: điều chỉnh tự động
lượng phèn cần thiết đưa vào nước cần xử lý.
Thường dùng thiết bị phao Khavanshi .
IV. Thiết bị hòa trộn chất phản ứng: dùng để trộn dung
dịch chất đông tụ với nước thải có thể bằng máy trộn
thủy lực và cơ khí.
THIẾT BỊ KEO TỤ TẠO BÔNG
V. Bể phản ứng tạo bông kết tủa: sau khi trộn với
tác chất, nước thải được đưa vào bể tạo bông. Sự
tạo bông diễn ra chậm sau 10-30 phút. Có các loại
bể như sau:
1. Bể phản ứng xoáy: hình trụ hoặc hình phễu
2. Bể phản ứng kiểu vách ngăn: dùng các vách ngăn
để tạo ra sự đổi chiều liên tục của dòng nước.
3. Bể phản ứng cơ khí: bể được chia thành nhiều
ngăn, mỗi ngăn có bộ cánh khuấy riêng bịêt.
1.Ống dẫn nước
từ ngăn tách khí
vào bể phản ứng
2.Bể phản ứng
xoáy hình phễu
3. Ống thu nước
sang bể lắng
4.Máng vòng có
lỗ chảy ngập
1. Mương dẫn nước
2.Mương xả cặn
3. Cửa đưa nước vào
4. Cửa đưa nước ra
5.Van xả cặn
6.Vách ngăn hướng dòng
Bể phản ứng cơ khí
Bể phản ứng kiểu vách ngăn
VI. Bể lắng trong:
Sau khi quá trình keo tụ tạo bông đã xảy ra trong bể
phản ứng, các hạt lơ lửng sẽ kết dính trên bông, lắng
xuống đáy và được lấy ra khỏi thiết bị. Nước sạch
chảy qua các lỗ vào máng thu nước.
Ứng Dụng
• Nhằm loại bỏ các hạt chất rắn khó lắng hay cải
thiện hiệu suất lắng của bể lắng
• Khử màu
• Giảm lượng cặn lơ lửng
• Hiệu quả cao và ổn định
• Có thể thu hồi các chất có giá trị
2. Phương Pháp Trung Hòa
2.1. Khái quát
Nước thải của nhiều ngành công nghiệp có thể
chứa axit hoặc kiềm. Đề ngăn ngừa hiện tượng
xâm thực và để tránh ảnh hưởng cho quá trình
sinh hóa ở các công trình làm sạch và nguồn
nước không bị phá hoại, nước thải cần phải trung
hòa. Trung hòa còn nhằm mục đích tách loại một
số ion kim loại nặng ra khỏi nước thải. Mặt khác
muốn nước thải được xử lý tốt bằng phương
pháp sinh học phải tiến hành trung hòa và điều
chỉnh pH về 6.6 – 7.6
• Trung hòa bằng cách dùng các dung dịch axit
hoặc muối axit, các dung dịch kiềm hoặc oxit
kiềm để trung hòa dịch nước thải.
• Một số hóa chất dùng để trung hòa: CaCO3,
CaO, Ca(OH)2, MgO, Mg(OH)2, CaO0.6MgO0.4,
(Ca(OH)2)0.6(Mg(OH)2)0.4), NaOH, Na2CO3,
H2SO4, HCl, HNO3,
• Ngoài ra cách tiếp cận ưu tiên là xem xét khả
năng tự trung hòa lẫn nhau giữa các dòng
nước thải có tính đối lập để đỡ tốn kém.
• Việc lựa chọn phương pháp trung hòa tùy
thuộc vào thể tích và nồng độ nước thải, chế
độ thải nước thải, khả năng sẵn có và giá
thành của các tác nhân hóa học. Lượng bùn
cặn sinh ra từ quá trình trung hòa phụ thuộc
vào nồng độ và thành phần nước thải cũng
như liều lượng và tác nhân sử dụng. Tùy theo
đặc điểm nước thải ta có thể thực hiện bằng
nhiều cách khác nhau như:
1. Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm.
2. Bổ xung tác nhân hóa học
3. Lọc nước thải có tính axit qua vật liệu có tác
dụng trung hòa.
4. Trung hòa nước thải kiềm bằng các khí axit.
2.2. Trung hòa bằng trộn nước thải chứa axit và
nước thải chứa kiềm.
• Phương pháp này cho xử lý nước thải chứa axit hoặc
chứa kiềm trong khu công nghiệp được tập trung lại
để xử lý vì chế độ thải của các nhà máy không giống
nhau. Nước thải chứa axit thường được thải một cách
điều hòa ngày đêm và có nồng độ nhất định. Nước
thải chứa kiềm lại thải theo chu kỳ, một hoặc hai lần
trong một ca tùy thuộc vào chế độ công nghệ.
• Hai nguồn nước thài có tính axit và bazo được hòa
trộn với nhau ở bể trộn 2 tại bể trộn phải đặt thêm hệ
thống bổ sung hóa chất phòng trường hợp pH vẫn
chưa được trung hòa đến mức độ cần thiết. Sau đó
nước hổn hợp được đưa qua bể lắng 3 và ra ngoài.
11
Dòng thải acid
Bổ sung hóa chất khi cần
Dònh thải
đã trung hòa
Hình 2.1. Sơ đồ trung hòa bằng cách trộn 2 nguồn thải acid và kiềm
2 3
2.3. Trung hòa bằng cách cho thêm hóa chất vào
nước thải.
• Nước thải axit được trung hòa bằng tác nhân kiềm.
• Nước thải kiềm được trung hòa bằng tác nhân axit.
• Liều lượng hóa chất thêm vào được xác định theo
điều kiện trung hòa hoàn toàn lượng axit hoặc kiềm có
trong nước thải và lấy lớn hơn so với tính toán một ít.
• Hóa chất thêm vào có thể dùng ở dạng dung dịch hay
dạng bột.
• Đưa hóa chất vào nước thải bằng bơm định lượng
hóa chất có đầu dò pH.
• Thời gian tiếp xúc giữa nước thải và hóa chất trong bể
trung hòa thường nhỏ hơn 5 phút. Nếu trong nước
thải có các ion kim loại thì có thể tăng thời gian tiếp
xúc lên đến 30 phút.
• Để trung hòa nước thải axit có thể sử dụng các
tác nhân hóa học như NaOH, KOH, Na2CO3,
NaHCO3, NH4OH, CaCO3, MgCO3, đôlômit
(CaCO3.MgCO3). Song tác nhân rẻ tiền nhất là
sữa vôi 5% - 10% Ca(OH)2, tiếp đến là sôđa và
NaOH công nghiệp.
• Trong nước thải axit và kiềm thường chứa các
ion kim loại. Vì vậy liều lượng tác nhân tham
gia phản ứng trung hòa cần tính đến cả yếu tố
tạo thành cặn muối các kim loại nặng.
Hóa chất trung hòa
Dòng thải ra
Dòng thải vào
Hình 2.2. Sơ đồ bể trung hòa nước thải
2.4. Trung hòa nước thải chứa axit bằng cách
lọc qua lớp vật liệu lọc trung hòa.
• Nước thải chứa axit với hàm lượng lớn hơn 5
mg/l và không chứa muối kim loại nặng có thể
trung hòa bằng cách lọc liên tục qua bể lọc.
• Vật liệu lọc: đá vôi, magietit, đôlômit, đá hoa
cương, với cỡ hạt 3 – 8 mm.
• Tốc độ lọc tính toán phụ thuộc vào loại vật liệu
nhưng không quá 5m/h và thời gian tiếp xúc
không quá 10 phút.
• Trong các bể lọc, nước có thể chuyển động
theo phương ngang hoặc thẳng đứng.
• Người ta thường dùng các vật liệu lọc như
magietit (MgCO3), đôlômit, đá vôi, đá phấn, đá
hoa và các chất thải rắn như xỉ tro làm lớp vật
liệu lọc. Các vật liệu trên được sử dụng ở dạng
cục với kích thước 30 – 80 mm. Quá trình có
thể được tiến hành trong thiết bị lọc đặt nằm
ngang hay thẳng đứng.
• Khi lọc nước thải chứa HCl và HNO3 qua lớp
đá vôi, thường chọn vận tốc lọc từ 0.5 – 1 m/h.
Trong trường hợp lọc nước thải chứa 0.5%
H2SO4 qua lớp đôlômit, tốc độ lọc lấy từ 0.6 –
0.9 m/h, nếu nồng độ 2% H2SO4 thì tốc độ lọc
lấy bằng 0.35 m/h.
Nước thải vào
Nước thải ra
Vật liệu trung hòa
Hình 2.3. Sơ đồ cấu tạo thiết bị trung hòa bằng vật liệu lọc
2.5. Trung hòa nước thải chứa kiềm bằng khói
thải lò hơi.
• Để trung hòa nước thải kiềm, trong những năm
gằn đây người ta đã sử dụng các khí thải chứa
CO2, SO2, NO2, N2O, Việc sử dụng khí axit
không những cho phép trung hòa nước thải mà
đồng thời tăng hiệu suất làm sạch chính khí
thải khỏi các cấu tử độc hại.
• Trung hòa nước thải kiềm bằng khói thải lò hơi
là biện pháp rất kinh tế và hợp lý về mặt môi
trường (giải quyết đồng thời cả về ô nhiễm
nước và ô nhiễm không khí)
• Thành phần khói thải lò hơi chứa 14% CO2 và
1 hổn hợp các khí SOx, NOx, CO, bụi có tính
axit và có thể dùng để trung hòa kiềm.
• Các phản ứng xảy ra khi trung hòa:
CO2 + H2O H2O
H2CO3 + 2NaOH Na2CO3 + 2H2O
H2CO3 + Na2CO3 2NaHCO3 + H2O
3. Phương pháp tuyển nổi
3.1. Giới thiệu chung
Trong xử lý chất thải tuyển nổi thường được sử
dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn
khi các hạt đã nổi lên bề mặt,chúng có thể được
thu gom bằng bộ phận vớt bọt .Quá trình này
còn được sử dụng để tách các loại xơ sợi bột
giấy, khử mực, quặng sunfit, cacbonat và các
ôxit
3.1. Giới thiệu chung
Quặng phosphat, apatit và than cũng được
tách bằng công nghệ tuyển nổi. Quá trình
tuyển nổi cũng được sử dụng rộng rãi trong
việc xử lý chất thải công nghiệp, các chất
béo, dầu mỡ và các chất rắn phân tán trong
nước thải.
3.1. Giới thiệu chung
Các quá trình này được gọi là quá trình
tuyển nổi khí hòa tan (Dissolved Air
Flotation-DAF). Thực chất, quá trình DAF
được sử dụng để loại bỏ dầu mỡ trong nước
thải của các nhà máy lọc dầu, hóa dầu, các
nhà máy hóa chất, các nhà máy xử lý khí
thiên nhiên và các cơ sở công công nghiệp
khác.
3.2. Nguyên tắc
Tuyển nổi là quá trình tách các tạp chất rắn
không tan hoặc tan có tỉ trọng nhỏ hơn tỉ
trọng của chất lỏng làm nền bằng cách sử
dụng các chất hoạt động bề mặt hoặc các
chất thấm ướt. Nếu sự khác nhau về tỉ trọng
đủ để tách gọi là tuyển nổi tự nhiên
3.3. Cơ sở khoa học
Những cơ sở lý thuyết cơ bản về tuyển nổi
dựa trên thành tựu nghiên cứu hóa lý hiện
đại. Ngày nay, người ta dựa trên cơ sở lý
thuyết để điều khiển quá trình công nghệ
tuyển nổi cũng như có thể điều chỉnh tỷ lệ
thành phần các cấu tử tạo ra chất tuyển nổi
phù hợp với tính chất của từng hỗn hợp cần
tuyển.
3.3. Cơ sở khoa học
Ðể giải thích sự bám dính của thành phần
cần tuyển nổi lên bề mặt bọt khí tạo ra bởi
chất tuyển nổi vả nổi lên bề mặt hỗn hợp.
Người ta đưa ra nhiều giả thuyết giải thích
bằng hoá học lượng tử giữa mức năng
lượng của các orbital đầy điện tử của tác
nhân tuyển nổi với orbital trống của thành
phần cần tuyển nổi, hoặc là giải thích bằng
mô hình orbital phân tử.
3.3. Cơ sở khoa học
Tóm lại, ngày nay người ta phân biệt 3 loại
cơ chế cơ bản về sự bám dính của các tác
nhân tuyển nổi lên bề mặt thành phần tuyển
nổi:
Sự hấp phụ do lực tĩnh điện
Sự hấp phụ hoá học
Sự hấp phụ vật lý
3.3. Cơ sở khoa học
Trong đó sự hấp phụ hoá học là quan trọng
hơn cả vì nó quyết định tính chọn riêng và
tính tập hợp của chất tuyển nổi với một thành
phần cần tuyển nổi nhất định mà những tính
chất này được quyết định bởi độ dài, cấu trúc
của hidrocabon, cấu tạo của nhóm chức và
thành phần tỉ lệ của các cấu tử có mặt trong
hệ thống chất tuyển nổi.
3.3. Cơ sở khoa học
Sự hấp phụ hoá học được xảy ra do sự hình
thành có liên kết phối trí giữa chất tuyển nổi
và thành phần cần tuyển nổi. Mối liên kết
phối trí này được tạo nên trong phần lớn các
trường hợp có sự tác dụng của tác nhân
chất tuyển nổi (trong thành phần có chứa
những nguyên tử có đôi điện tử tự do như N,
S, O, P hoặc là
các liên kết đôi) với thành phần cần tuyển
nổi, mà nó chứa các cation có số lượng tử
chính n ≥2.
3.3. Cơ sở khoa học
Sự bám dính của các phân tử tác nhân chất
tuyển nổi có chứa các nguyên tử cho điện tử
có thể xảy ra trên bất kỳ vị trí nào của bề mặt
thành phần tuyển mà ở đó có chứa các
orbital trống được hình thành trong quá trình
đập vỡ hoặc nghiền quặng.
Ðiều kiện cần thiết để có sự tác dụng giữa
thành phần tuyển và tác nhân chất tuyển nổi
dạng ion (Y-) (ngoại trừ trường hợp xảy ra
phản ứng dị thể) là sự thủy phân hoặc oxi
hoá thành phần tuyểntạo nên liên kết phân
cực trên lớp bề mặt. Kết quả sự tách và đẩy
hạt tích điện âm xảy ra dễ dàng
3.3. Cơ sở khoa học
Dạng liên kết phối trí này có tính đối xứng δ
và π. Như vậy, sự bám dính giữa các tác
nhân chất tuyển nổi và bề mặt thành phần
tuyển nổi xảy ra chặt chẽ hơn và chọn lọc
hơn khi mối liên kết của chúng có những tính
chất cơ bản (như: độ dài, năng lượng, số
phối trí) gần với liên kết trong mạng tinh thể
của thành phần tuyển nổi. Hạn chế của quan
điểm này là không xem xét về bản chất liên
kết tác nhân - thành phần tuyển nổi. Không
có sự nhìn nhận nhất quán về sự tác dụng
của tác nhân ion và non - ion.
3.3. Cơ sở khoa học
Trong quá trình hấp phụ phần lớn các chất
tuyển nổi trong phân tử của nó có chứa O, N,
P biểu hiện các tính chất theo những quy luật
sau:
Tính axit của các chất tuyển nổi càng yếu thì
nó càng bám chặt lên bề mặt hạt khoáng,
phù hợp với quy luật của sự hình thành phức
chất trong dung dịch.
Lgβ = a(-LgKa)+b
Trong đó:
Ka là hằng số proton hoá
β là hằng số tạo phức
3.3. Cơ sở khoa học
Khi có sự hình thành liên kết π hoặc có sự tác dụng
tĩnh điện thì xảy ra quy luật ngược lại. Giá trị hằng
số phức của chất tuyển nổi với các cation kim loại
có trong mạng tinh thể của các thành phần tuyển
nổi cần tách càng lớn thì chất tuyển nổi càng có
tính chọn lọc cao. Giá trị hằng số tạo phức K và
tính hoạt hoá Khh đặc trưng cho sự bám dính của
chất tuyển nổi ion liên hệ với nhau theo phương
trình sau:
Khh = S/K
Trong đó:
S là nồng độ phân tử của các hợp chất ít tan.
3.3. Cơ sở khoa học
Dựa vào đây người ta có thể đánh giá được ảnh
hưởng về tính chất axit bazơ của chất tuyển nổi,
kim loại và pH của dung dịch lên sự hấp phụ tối đa
của chất tuyển nổi. Sự hấp phụ tối đa của chất
tuyển nổi bị dịch chuyển vào vùng pH thấp hơn khi
ta tăng tính axit của chất tuyển nổi và các cation
trong mạng tinh thể. Ðể tính toán giá trị pH tối đa
(pHopt) sử dụng mối tương quan sau:
(H+)opt = KHRKW/KMeOH)1/2
Trong đó:
KHR là hằng số ion hoá chất tuyển nổi
KW là tích số ion của nước
KMeOH là hằng số không bền của phức
hidroxo kim loại
3.4. Phân loại
Tuyển nổi phân tán không khí bằng thiết bị
cơ học
Các trạm tuyển nối với phân tán không khí
bằng thiết bị cơ học (tuabin hướng trục)
được sữ dụng rộng rãi trong việc khai khóng
củng như trong lĩnh vực xử lý nước thải. Các
thiết bị kiểu này cho phép tạo bọt khí khá
nhỏ.
3.4. Phân loại
Tuyển nổi phân tán không khí bằng máy
bơm khí nén(qua các vòi phun ,qua các tấm
xốp).
Tuyển nổi phân tán không khí qua các
vòi phun: thường được sử dụng để xử lý
nước thải chứa các tạp chất tan dễ ăn mòn
vật liệu chế tạo các thiết bị cơ giới
(bơm,tuabin) với các chi tiết chuyển động.
3.4. Phân loại
Tuyển nổi phân tán không khí bằng máy bơm khí
nén(qua các vòi phun ,qua các tấm xốp).
Tuyển nổi phân tán không khí qua các tấm
xốp,chụp xốp.
Tuyển nổi phân tán không khí qua các tấm
xốp, chụp hút có ưu điểm so với các biện pháp
tuyển nổi khác, cấu tạo các ngăn tuyển nổi giống
như cấu tạo cuả aoreton, ít tốn điện năng, không
cần thiết bị cơ giới phức tạp, rất có lợi khi xử lý
nước thải có tính xâm thực cao.
Khuyết điểm của phương pháp tuyển nổi này
là: các lổ của các tấm xốp, chụp xốp chống bị tắt
làm tăng tổn thất áp lực, khó chọn vật liệu xốp đáp
ứng yêu cầu về kích thước các hạt bọt khí.
3.4. Phân loại
Tuyển nổi với tách không khí từ nước(tuyển nổi
chân không; tuyển nổi không áp; tuyển nổi có áp
hoặc bơm hỗn hợp khí nước).
Biện pháp này được sử dụng rộng rãi với chất
bẩn chứa chất thải có kích thước nhỏ vì nó cho
phép tạo bọt khí rất nhỏ.thự