Giới thiệu Khi vận hành hệ thống xử lý nước thải,-các thí nghiệm đông tụ và lắng ở quy mô nhỏ là cần thiết. Hiện tượng bông nổi trong các thí nghiệm này là một vấn đề phổ biến nhưng đáng được phân tích chuyên sâu. Điều này thường chỉ ra rằng một hoặc nhiều khía cạnh quan trọng của quá trình thử nghiệm cần được điều chỉnh.
Nguyên nhân chính khiến khối bông nổi thay vì chìm là do mật độ khối bông nhỏ hơn nước hoặc nó được hỗ trợ bởi các ngoại lực như bọt khí. Chúng ta có thể điều tra và giải quyết vấn đề này một cách có hệ thống từ các khía cạnh sau:
I. Phân tích nguyên nhân chính và giải pháp
1. Vấn đề về liều lượng PAC (Polyaluminum Clorua)
Nguyên nhân:
- Liều lượng không đủ: Chất keo nhôm hydroxit sinh ra từ quá trình thủy phân không đủ để trung hòa hoàn toàn điện tích của các hạt keo trong nước, không tạo thành các khối lớn và dày đặc.
- Liều lượng quá mức: PAC quá mức sẽ làm cho điện tích bề mặt của các hạt keo bị đảo ngược (từ âm sang dương), dẫn đến sự ổn định của chất keo và khó kết tụ. Đồng thời, quá trình thủy phân muối nhôm quá mức sẽ tiêu tốn độ kiềm, có khả năng làm cho nước có tính axit và keo nhôm hydroxit tạo ra sẽ quá nhẹ.
Giải pháp:
- Tiến hành kiểm tra cốc để xác định liều lượng tối ưu. Nói chung, bắt đầu với 50 mg/L và tăng dần (ví dụ: 50, 100, 150, 200 mg/L), quan sát sự hình thành và lắng cặn.
- Kiểm tra xem dung dịch PAC đã hết hạn chưa (ví dụ do thời gian chuẩn bị quá lâu hoặc kết tủa thủy phân). Giải pháp mới chuẩn bị được khuyến khích.
2. Vấn đề về liều lượng PAM (Polyacrylamide)
Nguyên nhân:
- Đối với nước thải thông thường, nên sử dụng PAM cation vì các hạt keo thường tích điện âm.
- Nếu sử dụng nhầm PAM anion, nó sẽ đẩy các hạt tích điện âm, khiến việc bắc cầu trở nên khó khăn.
- Nếu sử dụng nhầm PAM không ion, điện tích không khớp có thể dẫn đến kết quả kém.
- Trình tự định lượng không chính xác: PAC phải được thêm vào trước để trộn nhanh và mất ổn định. Sau khoảng thời gian khoảng 1-2 phút, nên thêm PAM để trộn chậm và hỗ trợ đông tụ. Đảo ngược thứ tự hoặc khoảng thời gian quá ngắn sẽ làm giảm đáng kể hiệu quả.
- Liều lượng quá mức: PAM là một loại polyme có trọng lượng-phân tử-cao. Việc sử dụng quá mức có thể tạo ra hiệu ứng "bọc" lại, làm cho các khối bông lỏng lẻo, có hàm lượng nước cao và mật độ thấp, do đó khiến chúng nổi lên. Đây là một trong những nguyên nhân rất có thể gây ra hiện tượng bông nổi.
- Lựa chọn loại PAM không chính xác:
- Nồng độ PAM quá cao hoặc hòa tan không đủ: Điều này dẫn đến sự phân tán không đồng đều trong nước thải, dư thừa cục bộ và hình thành các “cục” nổi.
Giải pháp:
- Tuân thủ nghiêm ngặt thứ tự "PAC trước, sau đó là PAM" và kiểm soát khoảng thời gian một cách cẩn thận.
- Tiến hành thử nghiệm với liều lượng PAM giảm đáng kể. Liều lượng PAM thường rất nhỏ, có thể là 1-5 mg/L hoặc thậm chí thấp hơn. Hãy thử bắt đầu với 0,5 mg/L và tăng dần.
- Xác nhận rằng PAM cation đang được sử dụng. Tham khảo ý kiến nhà cung cấp hoặc tham khảo hướng dẫn sử dụng sản phẩm.
- Dung dịch PAM phải được khuấy kỹ và hòa tan (thường cần 40-60 phút). Nồng độ khuyến nghị là 0,1%-0,3% (phần nghìn đến ba phần nghìn).
3. Đặc tính chất lượng nước thải
Nguyên nhân:
- Hàm lượng dầu hoặc chất hữu cơ cao trong nước: Những chất này có mật độ thấp và khi được bao bọc bởi các khối sẽ làm giảm mật độ tổng thể.
- Hàm lượng muối hoặc chất hoạt động bề mặt quá cao: Điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả thủy phân và trung hòa điện tích của thuốc thử.
- Tải lượng chất hữu cơ quá mức trong nước: Điều này tạo thành các khối "dính" bao bọc các bọt khí.
Giải pháp:
- Nếu có thể, hãy tìm hiểu nguồn và thành phần chính của nước thải.
- Hãy thử điều chỉnh giá trị pH. Khoảng pH tối ưu cho PAC thường là 6,5-7,5. Độ pH quá thấp hoặc quá cao sẽ ảnh hưởng đến hình thái của sản phẩm thủy phân. Điều chỉnh pH bằng NaOH hoặc axit loãng và thử lại.
- Xem xét liệu việc xử lý trước (chẳng hạn như tách dầu) có cần thiết hay không.
4. Vận hành thử nghiệm và điều kiện thủy lực
Nguyên nhân:
- Giai đoạn định lượng PAC: Yêu cầu trộn nhanh và mạnh (ví dụ: 250-300 vòng/phút, 30-60 giây) để đảm bảo thuốc thử phân tán tức thời và đồng đều.
- Giai đoạn bổ sung PAM: Cần trộn chậm, nhẹ nhàng (ví dụ: 40-60 vòng/phút, 10-20 phút) để thúc đẩy sự phát triển của khối bông mà không làm chúng bị vỡ.
- Cường độ và thời gian trộn không đúng:
- Không khí được đưa vào trong quá trình trộn: Trộn mạnh hoặc đặt máy khuấy không đúng cách có thể đưa một lượng lớn không khí vào trong nước, tạo thành các vi bọt bám vào các khối và khiến chúng nổi lên.
- Thời gian lắng không đủ: Các bông cặn chưa được nén và lắng hoàn toàn.
- Nhiệt độ nước thấp: Khi nhiệt độ nước dưới 10 độ, tốc độ thủy phân và phản ứng chậm lại, dẫn đến các bông cặn nhỏ, lỏng lẻo.
Giải pháp:
- Kiểm soát chặt chẽ-quy trình và cường độ trộn hai giai đoạn.
- Kiểm tra độ sâu của máy khuấy để tránh tạo ra các dòng xoáy trên bề mặt chất lỏng đưa không khí vào.
- Cho phép đủ thời gian lắng (ví dụ: 30 phút) và quan sát cẩn thận những thay đổi trong suốt quá trình.
II. Tóm tắt các bước khắc phục sự cố nhanh
1. Giảm liều lượng: Giảm đáng kể lượng PAM được thêm vào; đây là biến có khả năng xảy ra nhất và dễ điều chỉnh nhất.
2.Kiểm tra trình tự: Xác nhận trình tự định lượng là PAC → (khuấy nhanh trong 1-2 phút) → PAM → (khuấy chậm).
3. Xác nhận thuốc thử:
- Chuẩn bị nước thải mô phỏng sử dụng nước sạch và đất sét tiêu chuẩn (ví dụ: cao lanh) để kiểm tra tính hiệu quả của PAC/PAM và loại trừ các vấn đề về khử hoạt tính của thuốc thử.
- Xác nhận loại PAM.
4.Tối ưu hóa quy trình:
- Thực hiện kiểm tra Jar có hệ thống, kiểm tra các liều lượng PAC khác nhau (với một lượng PAM nhỏ cố định) và các liều lượng PAM khác nhau (với liều lượng PAC tối ưu cố định) trong nhiều cốc.
- Kiểm tra, điều chỉnh tốc độ và thời gian khuấy nhanh, chậm.
5. Quan sát chi tiết:
- Khối nổi có xảy ra trong quá trình khuấy hoặc sau khi lắng không? Nổi trong quá trình khuấy thường liên quan đến bọt khí, còn nổi sau khi lắng thường liên quan đến các khối quá nhẹ.
- Quan sát hình thái khối: Chúng lớn và mịn như đám mây-(có thể do PAM quá mức) hay nhỏ và đục (không đủ PAC hoặc trộn không đủ)?
