Quá trình keo tụ - kết bông

Mục đích:

Mục đích chính của quá trình đông tụ-kết bông là loại bỏ các chất bẩn ra khỏi nước. Độ đục của nước là do các hạt cặn nhỏ lơ lửng trong nước. Nước với ít hoặc không có độ đục là nước sạch.

Độ đục không chỉ là một vấn đề thẩm mỹ trong nước, nước có độ đục cao thì rất khó khăn hoặc không thể khử trùng hoàn toàn. Mức tối đa cho phép các chất bẩn trong nước là 0,5 NTU, trong khi mức đề nghị là khoảng 0,1 NTU (NTU hoặc TU là viết tắt của nephelometric turbidity unit, là một phép đo độ đục của nước).

Ngoài việc loại bỏ độ đục trong nước, đông tụ và kết bông còn có những lợi ích khác như loại bỏ các vi khuẩn lơ lửng trong nước và cũng có thể loại bỏ màu ra khỏi nước.

Quá trình đông tụ- kết bông:

các phản ứng hóa học của việc đông tụ/kết bông bao gồm ba quá trình:

(1) trộn kết hợp, (2) đông tụ và (3) kết bông. Mỗi phần của các quá trình được giải thích ngắn gọn dưới đây.

Trong bể trộn kết hợp, chất keo tụ được cho vào nước và được pha trộn một cách nhanh chóng. Mục đích của bước này là để phân bổ và trộn đều các hóa chất trong nước. Qúa trình trộn thường kéo dài một phút hoặc ít hơn. Nếu nước được trộn ít hơn ba mươi giây thì các chất hóa học sẽ không pha trộn hoàn toàn vào trong nước. Ngược lại, nếu quá trình trộn trong nước hơn sáu mươi giây thì lưỡi trộn sẽ cắt và phá tan các keo tụ mới hình thành trở lại thành các hạt nhỏ.

Sau khi trộn hóa chất đông tụ, đông tụ xảy ra. Trong đông tụ, các hóa chất làm đông trung hòa điện tích của các hạt mịn trong nước, cho phép các hạt mịn lơ lững trong nước đến gần với nhau và liên kết tạo thành những khối lớn hơn. Chúng ta có thể thấy quá trình đông tụ xãy ra trong nấu ăn khi chuẩn bị gelatin (jello – trong làm thạch hay rau câu) hoặc khi nấu một lòng trắng trứng trong nước sôi.

Bước cuối cùng là kết bông. Kết bông là một quá trình trộn nhẹ nhàng để mang các hạt mịn hình thành trong đông tụ tiếp xúc với nhau và kết thành bông. Quá trình kết bông thường kéo dài khoảng 30-45 phút. Lưu vực (hay bể) kết bông thường có một số ngăn với tốc độ trộn giảm hẵn khi nước đi qua lưu vực này. Lưu vực được chia ngăn này cho phép kết bông ngày càng lớn không bị cắt vụn bởi các cánh trộn (cánh khuấy).

Kết bông

Sản phẩm cuối cùng của một quá trình đông tụ/kết bông là nước tương đối tốt mà trong đó phần lớn các chất bẩn đã được thu lại và kết bông, các cụm vi khuẩn và các hạt tạp chất hút lại với nhau, và hình thành từng cụm. Sau đó các kết bông sẽ được lắng trong bể lắng và những kết bông không lắng được sẽ tiếp tục được loại bỏ trong bể lọc.

Kích thước các bông kết tủa tốt nhất là từ 0,1- 0,3 mm. Bông kết tủa càng lớn thì có sự liên kết không bền và dễ dàng bể vụn trong bể kết bông, ngược lại bông kết tủa nhỏ quá thì không lắng được.