Bài thuyết trình môn Polimer hòa tan trong nước - Đề tài: Chất tạo bông polimer và ứng dụng của nó trong xử lý nước
TIỂU LUẬN
HọphầPOLIMER HÒA TAN TRONG NƯỚC
ĐỀ TÀI:
CHẤT TẠO BÔNG POLIMER VÀ ỨNG DỤNG
CỦA NÓ TRONG XỬ LÝ NƯỚC
Học viên thực hiện:
Giảng viên hướng dẫn:
TS. Trần Xuân Mậu
Đinh Thị Thanh Thúy
1
Huế, tháng 04 năm 2017
I. MỞ ĐẦU
II. NỘI DUNG
➢ KHÁI NIỆM VÀ MỤC ĐÍCH QUÁ TRÌNH KEO TỤ TẠO BÔNG POLIMER
➢ NGUYÊN TẮC CỦA QUÁ TRÌNH TẠO BÔNG POLIMER
➢ CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH KEO TỤ TẠO BÔNG POLIMER
➢ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH KEO TỤ TẠO BÔNG
POLIMER
➢ MỘT SỐ CHẤT TẠO BÔNG POLIMER
III. KẾT LUẬN
2
MỞ ĐẦU
Trong kỹ thuật xử lý nước , các hạt cặn trong nước có nguồn gốc khác nhau và kích
thước khác nhau. Dùng các biện pháp xử lý cơ học như lắng, lọc có thể loại bỏ được
các cặn có kích thước lớn hơn 10-4mm, còn các hạt có kích thước nhỏ hơn 10-4mm
không thể tự lắng được mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Trong đó phương pháp xử
lý dựa trên quá trình keo tụ và tạo bông là biện pháp xử lý hiệu quả các cặn lơ lửng
trên. Do đó tô i chọn đề tài : “ Chất tạo bô ng Polymer và ứng dụng của
nó trong xử lí nước”.
3
Khá i niệm và mục đích
• Keo tụ: là hiện tượng cá c hạt keo cung loại hút nhau tạo thành tập hợp hạt
có kí ch thước và khối lượng đủ lớn để lắng xuống do trọng lực trong thời
gian đủ ngắn
• Quá trì nh tạo bô ng: Là sự dí nh kết cá c hạt “ đã phá vỡ độ bền” thành cá c
cục bô ng nhỏ, sau đó thành cụm to hơn và lắng được.Quá trì nh này có thể
cải thiện được bằng cá ch thêm vào cá c chất phản ứng gọi là tá c nhâ n kết
bô ng hay là chấ
4
5
Mục đích
• Tá ch cá c hạt cặn có kí ch thước <10-4 mm khó tá ch loại bằng cá c
quá trì nh lý học thô ng thường như lắng, lọc, tuyển nổi.
• Chuyển cá c hạt keo thành cá c hạt có thể lắng.
• Giảm đi cá c thành phần có trong nước như: Chất bẩn lơ lửng, cá c
3-
anion PO4 …và có thể cải thiện độ đục và màu sắc của nước.
6
7
Cấu tạo hạt keo
• Đối tượng xử lý chủ yếu của quá trình keo tụ tạo
bông là các hạt keo.
• Hạt keo có kích thước khoảng 0,001휇푚 < 휑< 1
휇푚, khả năng lắng rất chậm.
• Các hạt keo thường mang điện tích tương ứng với
môi trường xung quanh và có thể phân loại thành
2 loại chính:
+ Keo kỵ nước
+ Keo háo nước
-
8
• Keo kỵ nước( hydrophobic)
+ Không ái lực với nước,
+ Dễ keo tụ.
+ Phần lớn là keo vô cơ( đất sét, oxit kim loại…)
• Keo ưa nước( hydrophilic):
+ Ái lực mạnh với nước,hấp thụ nước
+ Cản trở quá trình keo tụ, phần lớn là chất hữu cơ.
(vi trùng, protein, các polime hòa tan, lòng trắng trứng…
9
Điện tí ch â m chiếm đa số:
như cặn gốc silic, cá c tạp chất
hữu cơ…).
HẠT KEO
Điện tí ch dương (hydroxit sắt,
hydroxit nhô m….)
Cá c hạt keo â m hút cá c cation đến gần bề mặt để trung hò a điện tí ch, phâ n bố
thành hai lớp
10
Cấu tạo của hạt keo
11
Nguyên tắc của quá trì nh keo tụ tạo bô ng
• Làm mất tí nh ổn định của cá c hệ keo thiên nhiên.
• Tạo ra hệ keo mới có khả năng kết hợp tạo thành những bô ng cặn lớn, lắng
nhanh có hoạt tí nh bề mặt cao, được loại bỏ bằng phương phá p lắng hoặc
lọc
12
13
Cơ chế của quá trình keo tụ tạo bông.
• Né n lớp điện tí ch ké p được hì nh thành giữa pha rắn và lỏng: giảm điện thế
bề mặt bằng hấp phụ và trung hoà điện tí ch tạo ra điểm đẳng điện zeta
bằng 0.
• Hì nh thành cá c cầu nối giữa cá c hạt keo.
• Bắt giữ cá c hạt keo vào bô ng cặn.
14
Cơ chế trung hòa điện tích
• Hấp thụ các ion hay phân tử mang điện tích trái dấu với điện tích của hạt
keo. Liều lượng chất keo tụ tối ưu cho vào sao cho điện thế zeta bằng 0
mV.
• Giảm thế năng bề mặt tức là giảm điện thế zeta khi đó sự đẩy tĩnh điện của
các hạt keo giảm xuống và có khả năng kết nối lại nhờ lực tương tác tĩnh
điện, khi đó hệ keo mất đi tính ổn định.
• Tăng hàm lượng chất keo tụ, nếu lượng chất keo tụ cho vào quá nhiều sẽ
gây hiện tượng keo tụ quét bông. Quá trình này làm tăng hiệu quả keo tụ
lên, hệ keo cũng bị mất ổn định.
15
Cơ chế tạo cầu nối
• Cá c polime hì nh thành trong hệ hay là cá c polime được bổ sung vào ( chất
tạo bô ng polime) được hấp thụ trên bề mặt cá c hạt keo khá c nhau tạo ra
một cầu nối giữa chúng, tạo điều kiện tạo thành bô ng lớn.
16
Phâ n tá n polimer
Vận chuyển polimer đến bề mặt của hạt
Cơ chế hấp phụ
và tạo cầu nối
Hấp thụ polimer lên bề mặt hạt
Liên kết giữa cá c hạt polimer đã hấp phụ
với nhau hoặc với cá c hạt khá c
17
Cơ chế tạo cầu nối
18
Động học quá trì nh keo tụ tạo bô ng
Gồm hai giai đoạn chí nh:
• Quá trì nh keo tụ: Dựa trên cơ chế phá bền hạt keo.
• Quá trì nh tạo bô ng: Tiếp xúc/kết dí nh giữa cá c hạt keo đã bị phá bền
• Giá trị gradient vận tốc G và thời gian t phụ thuộc vào
+ Thành phần hó a học của nước.
+ Bản chất và nồng độ keo trong nước
G=P1/2.휇-1/2.V-1/2
Trong đó: P là năng lượng tiêu hao trong bể phản ứng tạo bô ng ( W.kg.m2.m-3)
V là thể tí ch của bể phản ứng
휇 là độ nhớt động học
19
Cá c yếu tố ảnh hưởng đến quá trì nh keo tụ tạo bô ng
• Quá trì nh keo tụ phụ thuộc vào hai cơ chế chí nh là trung hoà điện tí ch và
hấp phụ tạo cầu nối. Đông tụ bị ảnh hưởng bởi những thay đổi như độ pH,
kiềm, nhiệt độ, thời gian, vận tốc và ngưỡng điện tí ch zeta tiềm năng trong
nước.
• Hiệu quả của đông tụ thường phụ thuộc vào pH. Nước có màu sắc sẽ đông
tụ tốt hơn ở độ pH thấp (4,4-6) với phè n nhô m.
• Kiềm là cần thiết để cung cấp ion â m, chẳng hạn như (OH) hì nh thành cá c
hợp chất khô ng hò a tan để kết tủa chúng lại. Kiềm có thể có tự nhiên trong
nước hoặc cần phải được thêm vào như là hydroxit, cacbonat, hoặc
bicacbonat.
20
Tải về để xem bản đầy đủ
34 trang
31/03/2022
7380
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài thuyết trình môn Polimer hòa tan trong nước - Đề tài: Chất tạo bông polimer và ứng dụng của nó trong xử lý nước", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_thuyet_trinh_mon_polimer_hoa_tan_trong_nuoc_de_tai_chat.pptx
