• Thời gian đăng: 14:26:29 PM 03/08/2020
  • 0 bình luận

Phèn nhôm, Phèn PAC và những chất keo tụ khác

Ở những khu dân cư tập trung trong các đô thị, thành phố, nước sinh hoạt được cung cấp từ các nhà máy cấp nước khu vực mà giá cả của nó chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi giá cả và số lượng tiêu dùng của hóa chất keo tụ và những hóa chất khác. Việc lựa chọn loại hóa chất nào rẻ, liều lượng sử dụng ít, cho chất lượng nước sạch là mục tiêu thường xuyên của các nhà máy cấp nước.

Từ trước tới nay, ở nước ta chất keo tụ được sử dụng để làm lắng trong nước sinh hoạt là các loại muối nhôm gồm: Nhôm Sunfat (thường gọi là phèn đơn) hoặc Nhôm Kali, Nhôm Amon Sunfat (thường gọi chung là phèn kép) hoặc dung dịch Phèn Sắt. Khi tan vào nước, muối nhôm thuỷ phân tạo ra nhôm hidroxit Al(OH)3 ở dạng bông. Các bông này kết tụ các hạt keo, huyền phù hoặc nhũ tương lơ lửng trong trạng thái bất ổn định thành những đám mây trên một diện tích lớn trong môi trường lỏng, cuối cùng tạo thành một khối đủ nặng để lắng xuống đáy, tách hỗn hợp nước xử lý thành hai pha rắn và lỏng rõ rệt làm nước trở nên trong suốt.

Ngoài các chất keo tụ là phèn, trong sản xuất nước sinh hoạt, các nhà máy còn sử dụng thêm các loại hóa chất khác như: Clo (Clo lỏng, nước Javen, bột Chlorine) có tác dụng diệt khuẩn, nhằm phòng chống một số bệnh dịch; Vôi để hiệu chỉnh độ pH; Natri silicofluorua chống bệnh sâu răng; Polyacrylamide để làm tăng hiệu quả quá trình lắng làm trong nước...

Nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt ngày càng tăng lên đòi hỏi phải tăng cường sản xuất và cung cấp những hóa chất xử lý nước cũng như ứng dụng những tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất các hóa chất có chất lượng tốt, sạch, xử lý hiệu quả cao nhằm tiết kiệm, giảm giá thành nước thành phẩm.

Dưới đây chúng tôi xin phép được trình bày một số hiểu biết về một vài chất keo tụ thu thập được từ các nguồn tài liệu trong và ngoài nước.

a/ Những phèn nhôm truyền thống

Trước tiên là Nhôm Sunfat được sản xuất từ axit Sunfuric và một nguyên liệu chứa nhôm như đất sét, cao lanh, quặng bôxit, nhôm hydroxit…

Khi nguyên liệu sản xuất phèn nhôm là nhôm hydroxit, sản phẩm thu được có chất lượng tốt nhất: hàm lượng nhôm oxit Al2O3 có thể đạt tới 17% đồng thời hàm lượng sắt oxit Fe2O3 có thể dưới 0,04%. Khi dùng nguyên liệu chứa nhôm khác, chất lượng sản phẩm thường thấp hơn và tiêu hao nguyên vật liệu thường cao hơn.

Công thức chung của phèn Nhôm Sunfat là Al2(SO4)3.nH2O hay Al2(SO4)3.18H2O chứa 15% Al2O3. Tùy theo điều kiện sản xuất, có thể thu được nhiều loại tinh thể nhôm sunfat hydrat hóa khác nhau trong đó giá trị của n có thể là 18,16, 27,...

Khi cho thêm kali sunfat vào quá trình phản ứng, ta thu được nhôm kali sunfat có công thức hóa học là Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O hay AlK(SO4)2.12H2O. Trường hợp dùng Amôni Sunfat thì sẽ thu được phèn kép nhôm amôni có công thức phân tử là Al2(SO4)3.(NH4)2SO4.24H2O hay Al(NH4)(SO4)2.12H2O.

Ở miền Bắc nước ta, sản xuất phèn đơn thường đi từ cao lanh, còn ở rniền Nam, lại sử dụng nguyên liệu nhôm hydroxit. Chất lượng các loại phèn nhôm sản xuất trong nước tương đương với chất lượng các sản phẩm cùng chủng loại của nước ngoài. Tuy nhiên, hiện nay, các nhà máy sản xuất nước sạch đã quan tâm đến những chất keo tụ mới vì phèn nhôm sunfat bộc lộ một số nhược điểm:

- Làm giảm độ pH của nước sau xử lý làm cho nước có vị chua, ăn mòn đường ống…vì vậy bắt buộc phải dùng vôi để hiệu chỉnh lại độ pH dẫn đến chi phí sản xuất tăng.

- Khi cho quá liều lượng cần thiết xảy ra hiệu tượng keo tụ bị phá huỷ làm cho nước đục trở lại. Như vậy, khi độ đục, độ màu nước nguồn cao, nhôm sunfat lại không hiệu quả.

- Phải dùng thêm nhiều phụ gia trợ keo tụ, trợ lắng...

- Hàm lượng nhôm tồn dư trong nước sau xử lý cao hơn so với khi dùng chất keo tụ khác và có thể cao hơn mức quy định cho phép (0,2mg/l).

- Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ tan và ko tan cùng các kim loại nặng bị hạn chế.

- Ngoài ra, có thể làm tăng lượng SO4(2–) trong nước thải sau xử lí là loại có độc tính đối với vi sinh vật.

Vì những lý do nêu trên, hiện này nhiều nhà máy sản xuất nước sạch đã và đang quan tâm tới việc sử dụng các chất keo tụ mới có khả năng khắc phục những nhược điểm trên để thay thế phèn nhôm truyền thống.

b/ Những loại phèn nhôm thế hệ mới

Đó là những muối nhôm mà công thức phân tử của chúng có chứa những gốc hydroxyt (OH-). Ta có thể coi những chất Poly Nhôm Clorua (PAC) như là sản phẩm tạo thành bởi phản ứng không triệt để giữa axit clohydric và nhôm hydroxit theo phương trình:

nAl(OH)3 + (3n-m)HCl -> Aln(OH)mCl3n-m + (3n-m)H2O

Tương tự, trong công thức phân tử Aln(OH)m(SO4)KCl3n-m-2k của chất Poly Nhôm Cloro Sunfat (WAC) có một số ion Cl- bị thay thế bởi những gốc hydroxyl (OH-) và những gốc sunfat (SO4-). Còn trong công thức phân tử của những chất Poly Nhôm Clorua Silicat (PACS) và Poly Nhôm Sunfat Sillcat (PASS) lại chứa những gốc silicat (SiO32-) hay những nhóm silic oxit (SiO2). Khi hoà tan vào nước chúng tạo thành những cation phức hydroxo- nhôm có khối lượng phân tử lớn hơn so với trường hợp dùng nhôm sunfat.

Một trong những chất keo tụ thế hệ mới, sử dụng phổ biến hiện nay là Poly Nhôm Clorua (poly aluminium chloride), thường viết tắt là PAC (hoặc PACl). Hiện nay, ở các nước tiên tiến, PAC được sản xuất với lượng lớn và sử dụng thay thế phèn nhôm sunfat trong xử lý nước sinh hoạt và đặc biệt là xử lý nước thải.

PAC có nhiều ưu điểm so với phèn nhôm sunfat và các loại phèn vô cơ khác như:

- Hiệu quả keo tụ và lắng trong > 4-5 lần. Tan trong nước tốt, nhanh hơn nhiều. ít làm biến động độ pH của nước nên ko phải dùng vôi để xử lí và do đó ít ăn mòn thiết bị hơn.

- Ko làm đục nước khi dùng thừa hoặc thiếu.

- Ko cần (hoặc dùng rất ít) phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng.

- Hàm lượng nhôm [Al] dư trong nước thập hơn nhiều so với khi dùng phèn nhôm sunfat.

- Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ tan và ko tan cùng các kim loại nặng tốt hơn.

- Ko làm phát sinh hàm lượng SO42- trong nước thải ra sau xử lý nên không gây độc cho vi sinh vật.

c/ Sắt III clorua

Đây là sản phẩm thu được bằng cách cho phôi sắt tác dụng với axit clohydric rồi tiếp tục oxy hóa bởi một chất oxy hóa như khí clo theo các phương trình phản ứng:

Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2

2FeCl2 + Cl2 --> 2FeCl3

Nước ta đã sản xuất FeCl3 nhưng hiếm có thông tin sử dụng FeCl3 vào việc xử lý nước sạch mà chủ yếu sử dụng vào xử lý nước thải.

Một số đề xuất:

1. Phèn nhôm kém hiệu quả khi xử lý nước nguồn có độ đục và độ kiềm cao, nhưng ưu thế của PAC lại không rõ rệt đối với nước nguồn có độ đục thấp và nghiêng về axit, trung tinh. Các cơ sở đang sản xuất cung cấp nước sinh hoạt ổn đinh không nhất thiết phải thay đổi chất keo tụ khi phèn nhôm vẫn phát huy hiệu quả tốt. Ngược lại, ở những cơ sở sử dụng nước nguồn có độ đục quá cao (tới vài trăm hay trên một nghìn đơn vị NTU), việc sử dụng PAC là cần thiết và rất hợp lý.

2. Cần cân nhắc tác động của đơn giá chất keo tụ lên giá thành nước sinh hoạt, do đơn giá của PAC cao hơn đơn giá phèn nhôm.

3. Nguyên liệu sử dụng trong quá trình sản xuất các loại phèn nhôm gồm nhôm hydroxit, quặng bôxít, kaolin…và axit sunfuric hay axit clohydric; Do nguyên liệu sản xuất có thành phần phẩm chất khác nhau (chủ yếu là chứa tạp chất kim loại nặng As, Hg, Pb...) nên chất lượng của các loại phèn thành phẩm cũng rất khác nhau. Vì vậy các đơn vị sản xuất nước sinh hoạt cần lựa chọn sử dụng đúng loại phèn nhằm đảm bảo chất lượng nước được thực sự là nước sạch, tức là làm trong nước nhưng không đưa thêm các tạp chất độc hại vào trong nước.   

Xem thêm: 

Bài viết liên quan

FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4+ H2OTừ Phương Trình Đến Ứng Dụng Thực Tiễn

Phương trình FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4+ H2O - VIETCHEM sẽ giúp bạn hiểu chi tiết phản ứng FeSO4 tác dụng với KMnO4 trong môi trường H2SO4

0

Xem thêm

Ethanol (C2H5OH): Hợp Chất Hữu Cơ Đa Năng Ứng Dụng Trong Đời Sống và Công Nghiệp

Ethanol, còn được biết đến với tên gọi Etanol, rượu etylic hay C2H5OH (C2H6O), là một trong những hợp chất hữu cơ quan trọng và phổ biến nhất trên thế giới. Từ vai trò là thành phần chính của đồ uống có cồn, cho đến nhiên liệu sinh học và dung môi công nghiệp, Ethanol có mặt ở hầu hết các khía cạnh của đời sống và sản xuất. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn toàn diện về Ethanol, đi sâu vào định nghĩa, công thức, tính chất vật lý và hóa học, các phương pháp sản xuất, những ứng dụng đa dạng, cũng như các lưu ý quan trọng về an toàn và bảo quản.

0

Xem thêm

Các Phương Pháp Khử Độc Clo & Chloramine Trong Nước Hiệu Quả Nhất

Trong nước máy sinh hoạt hoặc trong quá trình khử trùng ao nuôi, 2 chất Clo và Chloramine là những hóa chất "bảo vệ” nhưng nó cũng chính là hai “kẻ thù thầm lặng” có thể gây sốc, tổn thương mang và thậm chí giết chết cá. Làm thế nào để loại bỏ chúng một cách hiệu quả và đơn giản nhất ngay tại nhà hoặc trại nuôi? Bài viết này sẽ là cẩm nang hướng dẫn chi tiết các phương pháp khử độc Clo và Chloramine phổ biến và hiệu quả nhất, giúp bạn tự tin tạo ra môi trường nước lý tưởng cho cá.

0

Xem thêm

Hướng Dẫn Chi Tiết Về Chlorine Hồ Bơi: Loại, Xuất Xứ & Cách Dùng An Toàn

Trong các phương pháp xử lý nước hiện nay thì chlorine hồ bơi là chất khử trùng được sử dụng phổ biến nhờ hiệu quả cao trong diệt khuẩn và ngăn rong rêu phát triển

0

Xem thêm

Gửi bình luận mới

Gửi bình luận

Hỗ trợ

HÓA CHẤT & THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
MIỀN BẮC

MIỀN BẮC

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN TRUNG

MIỀN TRUNG

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Hóa chất thí nghiệm

0825 250 050

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Thiết bị thí nghiệm

0985 357 897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HÀ NỘI & CÁC TỈNH MIỀN BẮC
Đinh Phương Thảo

Đinh Phương Thảo

Giám đốc kinh doanh

0963 029 988

Phan Thị Bừng

Phan Thị Bừng

Hóa Chất Công Nghiệp

0916 267 689

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HỒ CHÍ MINH & CÁC TỈNH MIỀN NAM
Nguyễn Hải Thanh

Nguyễn Hải Thanh

Hóa Chất Công Nghiệp

0932 240 408 (0826).050.050

Lê Thị Mộng Vương

Lê Thị Mộng Vương

Hóa Chất Công Nghiệp

0964 674 897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI CẦN THƠ & CÁC TỈNH MIỀN TÂY
Thiên Bảo

Thiên Bảo

Hóa Chất Công Nghiệp

0939 702 797

Trương Mỷ Ngân

Trương Mỷ Ngân

Hóa Chất Công Nghiệp

0901 041 154

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI ĐÀ NẴNG & CÁC TỈNH MIỀN TRUNG
Phạm Văn Trung

Phạm Văn Trung

Hóa Chất Công Nghiệp

0918 986 544 0328.522.089

Nguyễn Thị Hương

Nguyễn Thị Hương

Hóa Chất Công Nghiệp

0377 609 344 0325.281.066

Hà Nội - Ms. Đinh Thảo : 0963029988 Hà Nội - Mr. Viết Hải : 0865181855 HCM : 0826050050 Cần Thơ : 0971252929 Đà Nẵng : 0918986544