Tiểu luận: Chất tạo bông polimer và ứng dụng của nó trong xử lý nước

Trong kỹ thuật xử lý nước , các hạt cặn trong nước có nguồn gốc khác nhau và kích thước khác nhau. Dùng các biện pháp xử lý cơ học như lắng, lọc có thể loại bỏ được các cặn có kích thước lớn hơn 10-4mm, còn các hạt có kích thước nhỏ hơn 10-4mm không thể tự lắng được mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Trong đó phương pháp xử lý dựa trên quá trình keo tụ và tạo bông là biện pháp xử lý hiệu quả các cặn lơ lửng trên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận: Chất tạo bông polimer và ứng dụng của nó trong xử lý nước TIỂULUẬN Họcphần:POLIMERHÒATANTRONGNƯỚC ĐỀTÀI:CHẤTTẠOBÔNGPOLIMERVÀỨNGDỤNG CỦANÓTRONGXỬLÝNƯỚC Giảngviênhướngdẫn: Họcviênthựchiện: TS.TrầnXuânMậu ĐinhThịThanhThúy Huế,tháng04năm2017 1I. MỞ ĐẦUII. NỘI DUNGØ KHÁI NIỆM VÀ MỤC ĐÍCH QUÁ TRÌNH KEO TỤ TẠO BÔNG POLIMERØ NGUYÊN TẮC CỦA QUÁ TRÌNH TẠO BÔNG POLIMERØ CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH KEO TỤ TẠO BÔNG POLIMERØ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH KEO TỤ TẠO BÔNG POLIMERØ MỘT SỐ CHẤT TẠO BÔNG POLIMER 2 MỞ ĐẦUTrong kỹ thuật xử lý nước , các hạt cặn trong nước có nguồn gốc khácnhau và kích thước khác nhau. Dùng các biện pháp xử lý cơ học như lắng,lọc có thể loại bỏ được các cặn có kích thước lớn hơn 10-4mm, còn cáchạt có kích thước nhỏ hơn 10-4mm không thể tự lắng được mà luôn tồn tạiở trạng thái lơ lửng. Trong đó phương pháp xử lý dựa trên quá trình keo tụvà tạo bông là biện pháp xử lý hiệu quả các cặn lơ lửng trên. Do đó tôichọn đề tài : “ Chất tạo bông Polymer và ứng dụng của nó trongxử lí nước”. 3 Khái niệm và mục đích• Keo tụ: là hiện tượng các hạt keo cung loại hút nhau tạo thành tập hợp hạt có kích thước và khối lượng đủ lớn để lắng xuống do trọng lực trong thời gian đủ ngắn• Quá trình tạo bông: Là sự dính kết các hạt “ đã phá vỡ độ bền” thành các cục bông nhỏ, sau đó thành cụm to hơn và lắng được.Quá trình này có thể cải thiện được bằng cách thêm vào các chất phản ứng gọi là tác nhân kết bông hay là chất tạo bông 45 Mục đích• Tách các hạt cặn có kích thước 7Cấu tạo hạt keo 8• Keo kỵ nước( hydrophobic) + Không ái lực với nước, + Dễ keo tụ. + Phần lớn là keo vô cơ( đất sét, oxit kimloại…)• Keo ưa nước( hydrophilic): + Ái lực mạnh với nước,hấp thụ nước + Cản trở quá trình keo tụ, phần lớn 9 là chất Điện tích âm chiếm đa số: như cặn gốc silic, các tạp chất hữu cơ…).HẠT KEO Điện tích dương (hydroxit sắt, hydroxit nhôm….)Các hạt keo âm hút các cation đến gần bề mặt để trung hòa điện tích, phân bốthành hai lớp 10Cấu tạo của hạt keo 11 Nguyên tắc của quá trình keo tụ tạo bông• Làm mất tính ổn định của các hệ keo thiên nhiên.• Tạo ra hệ keo mới có khả năng kết hợp tạo thành những bông cặn lớn, lắng nhanh có hoạt tính bề mặt cao, được loại bỏ bằng phương pháp lắng hoặc lọc 1213 Cơ chế của quá trình keo tụ tạo bông.• Nén lớp điện tích kép được hình thành giữa pha rắn và lỏng: giảm điện thế bề mặt bằng hấp phụ và trung hoà điện tích tạo ra điểm đẳng điện zeta bằng 0.• Hình thành các cầu nối giữa các hạt keo.• Bắt giữ các hạt keo vào bông cặn. 14 Cơ chế trung hòa điện tích• Hấp thụ các ion hay phân tử mang điện tích trái dấu với điện tích của hạt keo. Liều lượng chất keo tụ tối ưu cho vào sao cho điện thế zeta bằng 0 mV.• Giảm thế năng bề mặt tức là giảm điện thế zeta khi đó sự đẩy tĩnh điện của các hạt keo giảm xuống và có khả năng kết nối lại nhờ lực tương tác tĩnh điện, khi đó hệ keo mất đi tính ổn định.• Tăng hàm lượng chất keo tụ, nếu lượng chất keo tụ cho vào quá nhiều sẽ gây hiện tượng keo tụ quét bông. Quá trình này làm tăng hiệu quả keo tụ lên, hệ keo cũng bị mất ổn định. 15 Cơ chế tạo cầu nối• Các polime hình thành trong hệ hay là các polime được bổ sung vào ( chất tạo bông polime) được hấp thụ trên bề mặt các hạt keo khác nhau tạo ra một cầu nối giữa chúng, tạo điều kiện tạo thành bông lớn. 16 Phân tán polimer Vận chuyển polimer đến bề mặt của hạtCơ chế hấp phụvà tạo cầu nối Hấp thụ polimer lên bề mặt hạt Liên kết giữa các hạt polimer đã hấp phụ với nhau hoặc với các hạt khác 17Cơ chế tạo cầu nối 18Động học quá trình keo tụ tạo bông 19 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ tạo bông• Quá trình keo tụ phụ thuộc vào hai cơ chế chính là trung hoà điện tích và hấp phụ tạo cầu nối. Đông tụ bị ảnh hưởng bởi những thay đổi như độ pH, kiềm, nhiệt độ, thời gian, vận tốc và ngưỡng điện tích zeta tiềm năng trong nước.• Hiệu quả của đông tụ thường phụ thuộc vào pH. Nước có màu sắc sẽ đông tụ tốt hơn ở độ pH thấp (4,4-6) với phèn nhôm.• Kiềm là cần thiết để cung cấp ion âm, chẳng hạn như (OH) hình thành các hợp chất không hòa tan để kết tủa chúng lại. Kiềm có thể có tự nhiên trong nước hoặc cần phải được thêm vào như là hydroxit, cacbonat, hoặc bicacbonat. 20 ...