1. Tính chất lý – hóa
-
Phân tử lượng rất cao:
Các polyme này có chuỗi dài với số đơn vị lặp lại lớn, tạo nên khả năng “cầu nối” hiệu quả giữa các hạt nhỏ. Cấu trúc chuỗi dài này giúp kết nối nhiều hạt bẩn lại với nhau qua cơ chế bridging, từ đó tạo thành các floc lớn hơn dễ lắng đọng. -
Ionicity rất cao:
Với mật độ nhóm chức dương (cationic groups) cao trên chuỗi polyme, chúng có khả năng trung hòa điện tích của các hạt mang điện âm (colloid, hạt mịn) trong nước thải. Điều này làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các hạt và thúc đẩy quá trình kết tụ. -
Tính hòa tan và dung dịch ổn định:
Do cấu trúc phân tử chứa nhiều nhóm ion, flocculant này dễ dàng hòa tan trong nước, tạo ra dung dịch đồng nhất. Sự hòa tan này đảm bảo rằng khi được sử dụng, polymer phân bố đều và tác động hiệu quả lên toàn bộ hệ thống xử lý. -
Độ nhớt của dung dịch:
Ở nồng độ nhất định, dung dịch flocculant có thể có độ nhớt cao do sự tương tác giữa các chuỗi polyme. Điều này cần được kiểm soát thông qua việc điều chỉnh nồng độ để vừa đạt hiệu quả kết tụ, vừa tránh gây cản trở quá trình trộn lẫn và truyền nhiệt. -
Ổn định hóa học:
Flocculant có ionicity cao thường ổn định trong dải pH trung tính đến hơi kiềm, tuy nhiên, khi pH thay đổi quá mạnh (rất axit hoặc rất kiềm), cấu trúc polyme có thể bị biến đổi hoặc phân hủy, ảnh hưởng đến hiệu quả kết tụ.
2. Ứng dụng trong xử lý nước thải
-
Kết tụ các hạt mịn và colloid:
Trong nước thải, nhiều hạt mang điện âm như cát mịn, bùn lơ và các hợp chất hữu cơ phân tán gây cản trở quá trình lọc và xử lý. Flocculant có ionicity cao giúp trung hòa điện tích của các hạt này, tạo điều kiện cho chúng kết tụ lại thành các floc lớn hơn, dễ dàng lắng đọng hoặc tách bỏ. -
Tăng hiệu quả của các bể lắng và bộ lọc:
Việc kết tụ các hạt nhỏ thành các floc lớn giúp quá trình lắng đọng diễn ra nhanh chóng và hiệu quả hơn. Điều này làm giảm tải cho các bộ phận xử lý tiếp theo như bộ lọc hoặc máy tách bùn, từ đó cải thiện chất lượng nước sau xử lý. -
Xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt:
Các hệ thống xử lý nước thải ở quy mô công nghiệp (như nhà máy chế biến, sản xuất hóa chất) và sinh hoạt đều tận dụng công dụng của flocculant để loại bỏ các hạt bẩn, cặn bã và các kim loại nặng. Sự kết tụ này không chỉ giúp làm sạch nước mà còn góp phần thu hồi một phần chất rắn có thể tái sử dụng hoặc xử lý tiếp. -
Ứng dụng trong quá trình khử mùi và loại bỏ các chất hữu cơ:
Khi kết hợp với các quy trình tiền xử lý, flocculant cation có thể giúp loại bỏ một số chất hữu cơ gây mùi, cải thiện hiệu quả khử mùi và giảm thiểu tác động của các hợp chất hữu cơ trong hệ thống xử lý. -
Tối ưu hóa quá trình tách bùn:
Trong quá trình xử lý nước thải, đặc biệt ở các bể lắng và quá trình tách bùn, việc sử dụng flocculant giúp tạo ra bùn kết tụ chắc, dễ tách nước hơn. Điều này không chỉ làm giảm chi phí xử lý bùn mà còn góp phần bảo vệ môi trường bằng cách giảm lượng bùn cần xử lý.
Kết luận
Việc sử dụng cation flocculant có ionicity rất cao, phân tử lượng rất cao trong xử lý nước thải cho phép đạt hiệu quả xử lý tối ưu thông qua cơ chế trung hòa điện tích và cầu nối các hạt bẩn. Tuy nhiên, để đảm bảo hoạt động ổn định, cần lưu ý điều chỉnh nồng độ, pH và các thông số quá trình, đồng thời đảm bảo dung dịch flocculant được pha chế và sử dụng đúng cách nhằm tận dụng tối đa ưu điểm của chúng trong các hệ thống xử lý nước thải.