Tác dụng của polymer trong xử lý nước thải

Polymer là một chất hóa học thiết yếu trong ngành xử lý nước thải, giúp loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm và làm sạch nguồn nước. Hãy cùng Môi Trường Song Phụng tìm hiểu bài viết dưới đây để khám phá cơ chế hoạt động, phân loại và tác dụng của polymer trong xử lý nước thải, giúp hiểu được vai trò của chúng trong bảo vệ môi trường.

Hóa chất Polymer là gì?

Polymer là một loại hợp chất hóa học có cấu trúc phân tử lớn, bao gồm nhiều đơn vị nhỏ hơn gọi là monome liên kết với nhau thành một mạch dài. Ví dụ dễ nhận thấy về polymer trong cuộc sống hàng ngày bao gồm nhựa và cao su. Điểm nổi bật của polymer chính là sự lặp lại của các monome trong chuỗi, tạo nên độ bền và tính linh hoạt cho vật liệu.

Polymer nổi bật với nhiều tính chất đặc trưng, như độ nhớt cao và khả năng hấp thụ tốt. Những đặc tính này làm cho polymer trở thành một vật liệu hữu ích trong nhiều ứng dụng khác nhau. Đặc biệt, một số loại polymer có thể tạo gel khi hòa tan trong nước, giúp kiểm soát quá trình lắng đọng và tách chất rắn trong xử lý nước thải.

Với cấu trúc độc đáo và tính linh hoạt, polymer thường được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Chúng không chỉ được sử dụng trong lĩnh vực xử lý nước thải mà còn trong sản xuất các sản phẩm như bao bì và vật liệu xây dựng. Sự đa dạng này chứng tỏ giá trị và tiềm năng của polymer trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Đặc điểm polymer trong xử lý nước thải

Polymer có các đặc điểm quan trọng giúp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải. Trọng lượng phân tử lớn giúp polymer tạo thành mạng lưới mạnh mẽ, hấp thụ và lắng đọng các chất ô nhiễm tốt hơn, đặc biệt là các chất rắn lơ lửng. 

Độ nhớt cũng là yếu tố quan trọng, khi polymer hòa tan trong nước sẽ tăng độ nhớt, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình kết bông và loại bỏ các hạt bẩn. Tuy nhiên, độ nhớt cần được điều chỉnh hợp lý để không ảnh hưởng đến quá trình xử lý. 

Độ pH của dung dịch cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của polymer, vì polymer hoạt động tốt nhất trong một khoảng pH nhất định, đảm bảo khả năng hấp thụ và xử lý chất thải tối ưu.

Cơ chế hoạt động

Trong quá trình keo tụ, các hạt keo nhỏ lơ lửng trong nước, vốn có điện tích làm chúng không kết dính, sẽ bị polymer trung hòa. Nhờ đó, các hạt này bắt đầu kết tụ lại thành các bông cặn nhỏ. 

Sau đó, quá trình tạo bông diễn ra khi các bông cặn nhỏ tiếp tục kết hợp với nhau tạo thành các bông cặn lớn hơn, dễ dàng lắng xuống và loại bỏ khỏi nước. Cơ chế này của polymer trong xử lý nước thải giúp loại bỏ hiệu quả các tạp chất trong nước thải.

Polymer trong xử lý nước thải và nước cấp

Polymer được sử dụng rộng rãi trong các quy trình xử lý nước thải để loại bỏ các chất ô nhiễm, từ vi khuẩn đến kim loại nặng. Cùng với đó, trong quy trình xử lý nước cấp, polymer giúp cải thiện chất lượng nước bằng cách keo tụ và tạo bông, làm trong nước, đảm bảo rằng nguồn nước sau xử lý không chỉ sạch mà còn an toàn cho người sử dụng. Cùng tìm hiểu kỹ hơn về hai quy trình xử lý nước thải bằng polymer.

Quy trình xử lý nước cấp

Mục tiêu: Loại bỏ tạp chất, vi khuẩn và kim loại nặng để cung cấp nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất.

Vai trò của polymer:

• Tham gia trong giai đoạn keo tụ và tạo bông.
• Giúp loại bỏ các chất rắn lơ lửng gây ra độ đục của nước.

Cách hoạt động:

• Polymer tách các tạp chất lơ lửng và trợ lắng cho các bông hydroxit.
• Làm trong nước hiệu quả.

Đặc điểm của polymer:

• Tính không độc và ít ảnh hưởng đến pH của nước.
• Giúp duy trì sự an toàn và ổn định trong quy trình xử lý.

Nồng độ sử dụng:

• Polymer anion thường được sử dụng với nồng độ từ 0,1 đến 1g/m² nước ngầm hoặc nước sông, tùy thuộc vào mức độ ô nhiễm.

Kết quả: Đảm bảo nước sau khi xử lý không chỉ trong sạch mà còn an toàn, đáp ứng tiêu chuẩn cho các mục đích sinh hoạt và sản xuất.

Quy trình sử dụng polymer trong xử lý nước thải

Mục tiêu: Polymer trong xử lý nước thải giúp loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật để bảo vệ môi trường.

Vai trò của polymer:

• Sử dụng trước bể lắng để tách các tạp chất lơ lửng như màu, vữa than và khói muội than từ khí thải.

Hiệu quả trong các tình huống:

• Đặc biệt hiệu quả trong xử lý nước tuần hoàn trong sản xuất.
• Hỗ trợ xử lý nước thải nhiễm dầu, mỡ khi kết hợp với phương pháp tuyển nổi (D.A.F).

Nồng độ sử dụng:

• Polymer anion thường được sử dụng với nồng độ từ 1-50g/m² nước thải.
• Polymer cation có thể dùng ở mức 1-30g/m² nước thải, tùy thuộc vào mức độ ô nhiễm.

Kết quả: Tối ưu hóa quá trình xử lý nước thải, đảm bảo nước sau xử lý đáp ứng tiêu chuẩn xả thải ra môi trường.

Phân loại polymer trong xử lý nước thải

Polymer được phân loại thành ba nhóm chính là polymer anion, polymer cation và polymer lưỡng tính, mỗi loại có cấu trúc và ứng dụng riêng trong xử lý nước thải.

Polymer anion (mang điện tích âm)

Polymer anion có cấu trúc gồm các chuỗi dài phân tử mang điện tích âm, thường được sử dụng để keo tụ và lắng đọng các chất rắn lơ lửng trong nước thải. Nhờ vào khả năng tương tác với các hạt mang điện tích dương, polymer anion giúp tách các tạp chất ra khỏi nước một cách hiệu quả. 

Polymer anion được hòa tan trong nước để tạo ra dung dịch gốc, sau đó được bơm vào hệ thống xử lý theo yêu cầu.

• Nồng độ pha dung dịch gốc thường từ 0,01 – 0,2% theo khối lượng.
• Hệ thống bơm định lượng hoạt động tự động liên tục.
• Nồng độ sử dụng trong quá trình xử lý dao động từ 0,1 đến 50 ppm.

Ứng dụng chủ yếu của polymer anion bao gồm xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt, trong đó nước thải thường chứa nhiều kim loại nặng, hợp chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng.

Polymer cation (mang điện tích dương)

Polymer cation có cấu trúc mang điện tích dương, cho phép chúng tương tác mạnh với các hạt keo và chất rắn lơ lửng mang điện tích âm trong nước thải. Loại polymer này rất hiệu quả trong việc xử lý các loại nước thải chứa nhiều dầu, mỡ, và các chất hữu cơ khó phân hủy. 

Polymer cation được hòa tan trong nước để tạo thành một dung dịch nền, sau đó sẽ được đưa vào hệ thống xử lý nước thải.

• Nồng độ pha dung dịch nền thường ở mức 0,01 – 0,2% theo khối lượng. 
• Hệ thống bơm định lượng luôn hoạt động ở chế độ tự động, với nồng độ sử dụng dao động từ 0,1 – 20 ppm.

Polymer cation thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất hóa chất, dệt may, giấy, và xử lý nước thải sinh hoạt, giúp quá trình keo tụ và lắng cặn diễn ra nhanh chóng.

>>> Tìm hiểu: Hạt nhựa cation 220Na giúp khử nước cứng hiệu quả

Polymer lưỡng tính

• Khả năng đặc biệt: Polymer lưỡng tính có khả năng mang cả điện tích âm và dương trên cùng một phân tử, giúp nó thích nghi tốt với các điều kiện nước thải phức tạp.
• Ứng dụng: Thường được sử dụng trong các quy trình xử lý nước thải có nhiều tạp chất khó xử lý, bao gồm cả nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt.
• Hiệu quả: Khả năng hấp phụ và lắng cặn mạnh mẽ của polymer lưỡng tính giúp tăng cường hiệu quả xử lý, đặc biệt trong những trường hợp nước thải có sự biến đổi lớn về pH hoặc nồng độ các chất ô nhiễm.

Ứng dụng polymer

Polymer có nhiều ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau, đặc biệt trong xử lý nước và công nghiệp. Trong lĩnh vực xử lý nước, polymer được sử dụng để xử lý nước mặt, nước sông và nước ngầm, giúp loại bỏ các tạp chất hòa tan như Fe²⁺ và Mn²⁺. 

Polymer trong xử lý nước thải công nghiệp đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là những nguồn nước có nồng độ cao, chứa nhiều hạt lơ lửng và các hạt mang điện tích dương. Chúng rất hiệu quả trong các nhà máy gang thép, mạ điện, và trong việc xử lý nước thải rửa than.

Polymer đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải nhờ khả năng kết tụ, lắng đọng và loại bỏ chất ô nhiễm hiệu quả. Sử dụng polymer đúng cách giúp tiết kiệm chi phí, thời gian và giảm tác động xấu đến môi trường. Để tìm hiểu thêm về hóa chất và thiết bị xử lý nước, hãy liên hệ Môi Trường Song Phụng để được tư vấn chi tiết.

>>> Tham khảo dịch vụ tại Song Phụng:

• Dịch vụ kiểm tra hiệu quả đèn UV đang hoạt động
• Dịch vụ rửa màng RO lưu động cho hệ thống lọc nước