Hiển thị các bài đăng có nhãn Vật liệu lọc nước. Hiển thị tất cả bài đăng
Hiển thị các bài đăng có nhãn Vật liệu lọc nước. Hiển thị tất cả bài đăng

Thứ Hai, 5 tháng 6, 2017

Tìm hiểu về Polymer Cation và Anion

Polymer Cation và Anion là hoá chất hỗ trợ quá trình keo tụ dùng trong xử lý bùn, nước thải, ngành thủ công mỹ nghệ, ngành giấy, thức ăn gia súc,v.v....
Do polymer có tính chất ăn mòn, các loại vật liệu được dùng để cất trữ các sản phẩm này thường là: thép không gỉ, sợi thuỷ tinh, nhựa, epoxy.
Nguyên tắc quá trình keo tụ: Polymer được sử dụng với nồng độ thấp (0,1-0,5%) nhằm phá vỡ độ bền vững của các hạt keo trong nước và làm chúng kết cụm lại với nhau bởi polymer. Các hạt keo bị phá vỡ sẽ kết dính với nhau thành các cục bông nhỏ, sau đó thành cụm to hơn và lắng được, gọi là quá trình kết bông.


Ứng dụng của polymer: cải thiện cô đặc, trợ lắng, hút nước và tăng chất lượng cô đặc. Tuỳ vào lĩnh vực nước cần xử lý mà chúng ta sử dụng polymer anion và polymer cation cũng khác nhau:
- Nước mặt: Polymer tốt nhất là loại anion hay có rất ít cation, vì trong nước tồn tại nhiều ion dương như ion Fe, Mn,.v…v
- Nước thải công nghiệp: để xử lý người ta thường dùng polymer anion kết hợp với chất keo tụ vô cơ.
Nước thải đô thị: Sử dụng polymer keo tụ vô cơ kết hợp với chất kết bông anion.
- Ngoài ra, polymer còn ứng dụng làm chất phụ gia và kết dính trong thức ăn thủy sản.
- Làm khô bùn sau xử lý: Bùn có đặc tính vô cơ cần chất kết bông anion, chất kết bông cation phù hợp xử lý bùn hữu cơ.
Lượng polymer cần dùng khi xử lý nước rất nhỏ, chỉ cỡ phần nghìn. Nếu dùng quá nhiều polymer thì nước sẽ trở nên rất nhớt, gây cản trở cho các công đoạn xử lý tiếp theo. Ngoài ra, lượng dư polymer trong nước sẽ làm tăng COD. Do đó, khi áp dụng polymer nhất thiết phải thực hiện các thử nghiệm thực tế để lựa chọn liều lượng thích hợp.

Thứ Năm, 1 tháng 6, 2017

Cơ chế hoạt động của hạt nhựa trao đổi ion

Như đã đề cập ở bài trước hạt nhựa trao đổi ion cấu tạo bởi một khung mang thường là polymer mạch carbon, trên đó có gắn một nhóm chức cố định và ion linh động làm nhiệm vụ trao đổi.
VD: R-SO3-H, R-SO3-Na
Do ion Ca2+ có ái lực mạnh nên đẩy Na+ ra và kết hợp với nhóm chức
Đối với Cationit Acid mạnh:
2R-SO3H +Ca2+ - > (R-SO3)2Ca+2H+
2R-SO3Na +Ca2+ - > (R-SO3)2Ca+2Na+
Đối với Cationit Acid mạnh:
2R-COONa +Ca2+ - > (R-COO)2Ca+2Na+
Tái sinh hạt nhựa:

Đối với nhựa R-Na, R-Cl: tái sinh bằng NaCl
Đối với nhựa R-OH: tái sinh bằng NaOH (phục hồi anionit bằng dung dịch kiềm 2-6%, khi đó chúng chuyển sang dạng OH-
Đối với nhựa R-H: tái sinh bằng H2SO4 (phục hồi cationit bằng dung dịch acid 2-8%, khi đó chúng chuyển sang dạng H+)
Cationit acid mạnh:
(R-SO3)2Ca +H+ - > 2R-SO3H+Ca2+
(R-SO3)2Ca +Na+ - > 2R-SO3Na+Ca2+
Cationit acid yếu
(R-COO)2Ca +Na+ - > 2R-COONa+Ca2+
Cơ chế trao đổi ion
- Sự khuếch tán của các ion từ pha lỏng đến bề mặt pha rắn (ion Ca2+, Mg2+ được khuếch tán lên bề mặt hạt nhựa)
- Khuếch tán các ion trong chất rắn đến bề mặt trao đổi (Na+, H+)
- Diễn ra sự trao đổi các ion
- Sự khuếch tán của các ion bị thay thế ra ngoài dung dịch
- Sự khuếch tán của các ion được thay thế từ bề mặt hạt rắn vào pha rắn
Các yếu tố ảnh hưởng:
- Ái lực riêng phần của nhóm chức trong nhựa và ion trao đổi
- Sự hiện diện của các cation hay anion khác có trong nước gây ra tính cạnh tranh khi trao đổi
- Nhiệt độ làm việc
- Kích thước hạt nhỏ
- Dung lượng trao đổi
- Tính chất lý hóa ionit
- Thời gian tiếp xúc
Quá trình tái sinh:
- Rửa ngược: dùng dòng nước rửa ngược mãnh liệt trong khoảng thời gian từ 5 – 20ph
- Tái sinh: có thể tái sinh thuận dòng hay ngược dòng. Dùng dòng hóa chất có nồng độ từ 2 – 8% ngâm hạt nhựa trong 15 – 30ph, sau bơm dung dịch thêm từ 15 – 30ph
- Rửa xuôi: dùng nước rửa xuôi mãnh liệt từ 5 – 15ph để làm sạch chất tái sinh còn lại trên nhựa, đồng thời ổn định trật tự lớp nhựa.
Yêu cầu cơ bản của một loại nhựa tiêu biểu: nhựa trao đổi ion Ấn Độ
- Độ đục < 2NTU
- Sắt tổng (Fe2+) <0.5mg/l
- Hàm lượng Clo dư=0mg/l
- Chất hữu cơ<2mg/l