Hóa chất xử lý nước thải trong sản xuất là những chất được sử dụng để cải thiện chất lượng nước bằng cách loại bỏ hoặc giảm lượng các chất gây ô nhiễm, vi khuẩn, vi rút và các tác nhân khác có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường. Quá trình xử lý nước có thể được thực hiện để làm cho nước trở nên an toàn để uống, sử dụng trong công nghiệp, hoặc đưa nước thải về môi trường một cách an toàn.
Xem nhanh
1. Hóa chất xử lý nước có những ứng dụng gì trong quy trình sản xuất ?
a. Khử Trùng và Diệt Khuẩn:
Hóa chất như clo, chloramine, hay ozon thường được sử dụng để khử trùng và diệt khuẩn trong nước, đảm bảo rằng nước đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn.
b. Tạo Bông Lắng:
Phèn đơn, phèn kép, và PAC là những hóa chất giúp tạo ra bông lắng trong quá trình xử lý nước thải, loại bỏ chất rắn và tạo điều kiện cho việc lắng xuống.
c. Khử Màu và Mùi:
Activated carbon là một lựa chọn phổ biến để loại bỏ màu và mùi từ nước, còn được biết đến là một phương pháp hiệu quả để hấp thụ chất hữu cơ.
d. Điều Chỉnh pH:
Hidroxit natri và axit sulfuric được sử dụng để điều chỉnh độ pH của nước, giúp duy trì môi trường nước ổn định.
2. Đặc điểm của hóa chất xử lý nước thải trong sản xuất:
a. An Toàn và Hiệu Quả:
Hóa chất xử lý nước được thiết kế để đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người và không tạo ra tác động tiêu cực đáng kể đối với môi trường.
b. Độ Stabilize:
Một số hóa chất có khả năng giữ ổn định trong môi trường nước trong thời gian dài, giảm cần thiết phải thêm liên tục.
c. Dễ Sử Dụng và Điều Chỉnh:
Hóa chất xử lý nước thường có thể được sử dụng một cách linh hoạt và điều chỉnh dễ dàng để đáp ứng yêu cầu cụ thể của hệ thống xử lý nước.
3, Quy trình xử lý nước thải trong sản xuất
a. Thu thập và Tách Nước Thải:
Nước thải từ các quá trình sản xuất được thu thập và tách khỏi các chất thải rắn, dầu mỡ và các hạt bụi lẻ tẻ. Hệ thống lọc cơ bản thường được sử dụng để loại bỏ các hạt nhỏ.
b. Xử Lý Cơ Hóa Học:
Nước thải sau khi được tách ra sẽ trải qua các bước xử lý hóa học. Các chất hóa học được thêm vào nước thải để kết hợp với các chất hữu cơ và không hữu cơ, tạo thành các phức chất dễ decantation hoặc flocculation. Các chất flocculant giúp các hạt bã nổi lên trên mặt, dễ dàng loại bỏ.
c. Xử Lý Sinh Học:
Nước thải được chuyển đến các hồ lọc sinh học hoặc các hệ thống xử lý bằng vi sinh vật. Trong quá trình này, vi sinh vật có trong nước thải tiêu diệt các chất hữu cơ, chuyển chúng thành chất khử trùng và chất hữu ích cho môi trường.
d. Xử Lý Màng và Osmosis Ngược:
Các hệ thống xử lý bằng màng và quy trình osmosis ngược (RO) được sử dụng để loại bỏ các chất hóa học và các ion khoáng khác từ nước thải. RO sử dụng áp lực để đẩy nước qua một lớp màng rất mịn, giữ lại các chất cặn và chất hữu cơ.
e. Khử Trùng và Điều Chỉnh Độ pH:
Sau khi nước thải đã được xử lý hóa học và sinh học, nó được khử trùng để tiêu diệt các vi khuẩn và vi sinh vật có thể gây hại cho môi trường. Đồng thời, độ pH của nước thải cũng được điều chỉnh để đảm bảo rằng nước xuất ra không gây ảnh hưởng đến môi trường khi được xả thải.
f. Giám Sát và Kiểm Soát:
Quy trình xử lý nước thải cần được liên tục giám sát để đảm bảo rằng nước thải đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường. Các thông số như hàm lượng chất rắn, hóa chất và vi sinh vật đều được kiểm tra định kỳ.
g. Tái Sử Dụng và Tái Chế:
Nước đã được xử lý có thể được tái sử dụng trong các quá trình sản xuất hoặc các mục đích khác như tưới cây. Ngoài ra, các chất thải từ quá trình xử lý cũng có thể được tái chế để sử dụng lại.
h. Báo Cáo và Tuân Thủ Pháp Luật:
Các doanh nghiệp cần báo cáo về quá trình xử lý nước thải của mình đối với cơ quan quản lý môi trường và tuân thủ các quy định và luật lệ về môi trường.
Quy trình xử lý nước thải trong sản xuất đòi hỏi sự chú ý đặc biệt để đảm bảo rằng không chỉ nước thải được xử lý một cách hiệu quả mà còn đảm bảo rằng môi trường xung quanh không bị ô nhiễm thêm. Điều này không chỉ là trách nhiệm của doanh nghiệp, mà còn là một phần quan trọng của việc bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và sức khỏe cộng đồng.
4. Một số hóa chất xử lý nước thải trong sản xuất ECOONE đang cung cấp
4.1. Hóa chất xử lý nước phèn đơn
a, Ứng dụng
- Xử lý nước thải: Phèn đơn cũng được dùng để xử lý nước thải thông qua cơ chế keo tụ các chất chất thải rắn lơ lửng trong nước để tạo bông to hơn và khiến các chất này bị lắng xuống dưới đáy bể. Điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi hơn cho việc xử lý bùn sau này, đồng thời cũng làm cho nước trong hơn.
- Công nghiệp dệt nhuộm: Phèn đơn được sử dụng như một chất gắn màu, giúp cho các sợi vải giữ được màu lâu hơn bình thường nhiều lần.
- Công nghiệp sản xuất giấy: Phèn đơn được thêm vào bột giấy cùng với muối nhằm mục đích tạo ra các gốc hydroxit từ phản ứng thủy phân để tăng khả năng bám dính của xenlulozơ lại với nhau, nhờ đó mà khi viết mực sẽ không bị nhòe.
- Y học: Phèn đơn giúp giải độc, đặc biệt là sát trùng ngoài da, hỗ trợ điều trị các bệnh như bệnh ghẻ, lang ben, hắc lào…Ngoài ra, nó còn là phương thuốc chữa bệnh đau răng hiệu quả, giúp tẩy ố áo quần hoặc giảm đau khi bị côn trùng cắn.
- Công nghiệp xây dựng: Được sử dụng với vai trò là tác nhân chống thấm và phụ gia tăng tốc quá trình làm khô, kết dính trong bê tông. Bên cạnh đó, hóa chất này cũng được sử dụng trong các bình chữa cháy với vai trò là tác nhân tạo bọt.
b, Tính chất Vật lí
- Ngoại quan: Dạng bột mịn, màu trắng đục, hút ẩm tốt và tan dễ dàng trong nước nhưng lại không hòa tan trong ancol và các axit loãng.
- Khối lượng mol của phèn nhôm: 258.205 g/mol
- Khối lượng riêng của phèn nhôm: 1.725 g/cm3
- Tỷ trọng của phèn nhôm: 1.760 kg/m3
- Phèn nhôm có nhiệt độ nóng chảy Tnc = 92 – 93 °C, Ts = 200 °C
- Phân tử gam: 258.207 g/mol
- Độ hòa tan trong nước của phèn nhôm: 14.00 g/100 ml ở nhiệt độ 20 °C và 36.80 g/100 ml ở 50 °C.
– Tính chất Hóa học
- Al2(SO4)3 tác dụng với dung dịch bazo để tạo ra muối mới và bazo mới
- Al2(SO4)3 + 6KOH(vừa đủ) → 3K2SO4 + 2Al(OH)3
- Al2(SO4)3 tác dụng với dung dịch muối khác để tạo ra 2 muối mới
- Al2(SO4)3 + Ba(NO3)2 → 3BaSO4↓ + 2Al(NO3)3
- Al2(SO4)3 phản ứng với kim loại mạnh hơn để
- tạo ra muối mới và kim loại mới
- 3Mg + Al2(SO4)3 → 3MgSO4 + 2Al
c, Hướng dẫn sử dụng
- Liều lượng sử dụng: Cần tuân thủ theo đúng liều lượng mà nhà sản xuất hóa chất đã khuyến cáo, nếu vượt quá sẽ phá hủy keo tụ và làm mất tác dụng xử lý nước thải
- Phải kết hợp các chất phụ trợ khác: Trong quá trình xử lý nước thải, nếu muốn đạt được hiệu quả xử lý nước như mong muốn, người dùng bắt buộc phải thêm vào các chất phụ trợ khác như trợ keo tụ, trợ tạo bông, trợ lắng, giảm tích bùn…
- Phèn đơn có thể làm tăng dư lượng ion Al3+ và SO42- trong nước sau xử lý. Lượng dư ion này lại vô tình là chất gây độc với hệ sinh vật trong nước.
- Phèn đơn cũng làm giảm nồng độ pH của nước sau xử lý, do đó phải liên tục nạp NaOH để duy trì ổn định.
d, Bảo quản
- Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp chiếu vào.
- Tránh xa tầm tay trẻ em, tránh xa nguồn nhiệt.
e, Quy cách đóng gói
- Quy cách đóng gói: 25kg/bao
- Xuất xứ: N/A
4.2. Hóa chất xử lý nước phèn kép
- CTHH: NH4Al(SO4)2
- CAS: 7784-25-0
a, Ứng dụng
- Xử lý nước thải: Là chất keo tụ các tạp chất. NH4Al(SO4)2 giúp kết dính các chất thải rắn lơ lửng trong nước, khiến các hạt rắn đông tụ lại và lắng xuống đáy của thùng chứa hoặc đáy bể. Nhờ đó mà nước sẽ trong hơn và quá trình này được gọi là quá trình keo tụ hoặc đông tụ.
- Trong lọc nước, sản xuất xi măng, chất khử mùi, ứng dụng trong ngành da, nhuộm và dệt may,…
b, Tính chất Vật lí và Hóa học
– Tính chất Vật lí
- Đặc điểm ngoại quan: tồn tại ở dạng tinh thể, có màu trắng hoặc màu vàng đục ở dạng bột.
- Tùy vào hàm lượng sắt có trong NH4Al(SO4)2 mà phèn kép lỏng sẽ có màu vàng, màu xanh nhạt hoặc không màu.
– Tính chất Hóa học
- Có đặc tính làm đông, kết bông, tạo nhũ tương và giá thành tương đối thấp nên nó được sử dụng trong xử lý nước thải.
- Với đặc tính làm đông và kết bông, phèn kép giúp loại bỏ độ đục, carbon hữu cơ, TOC, chất rắn lơ lửng và làm giảm nhu cầu oxy sinh hóa trong quá trình xử lý nước.
c, Bảo quản
- Bảo quản phèn kép trong các bao tải, bao nhựa PP trong túi PE.
- Để trong kho thóang mát và tránh xa các loại hóa chất độc hại.
d, Quy cách đóng gói
- Quy cách đóng gói: 25kg/bao
- Xuất xứ: N/A
4.3. Hóa chất xử lý nước Poly Aluminium Chloride (PAC)
- CTHH: [Al2(OH)nCl6-n]m
- CAS: 1327-41-93
a, Ứng dụng
- Xử lý nước thải công nghiệp: PAC vàng hiệu quả trong xử lý nước nhiễm dầu, nước rửa than… trong các ngành công nghiệp như dệt nhuộm, gốm sứ, luyện kim, chế biến thực phẩm, sản xuất giấy…
- Xử lý nước trong ao hồ nuôi trồng thủy sản như ao nuôi tôm, cá.
- Xử lý các nguồn nước cấp cho trạm cấp nước phục vụ cho sinh hoạt, cho các khu dân cư, cung cấp nước cho nhà máy sản xuất, nước hồ bơi… thông qua xử lý nước bề mặt.
b, Tính chất Vật lí và Hóa học
- Ngoại quan: PAC vàng Việt Nam tồn tại ở dạng bột, có màu vàng nghệ.
- Có tính hút ẩm mạnh, dễ chảy rữa nên cần bảo quản tại nơi thoáng mát, khô ráo.
- Có thể tan hoàn toàn trong nước với bất kỳ tỷ lệ nào cho phản ứng tỏa nhiệt. Khi thủy phân chúng tạo ra các hạt Al13 giúp trung hòa điện tích các hạt keo và tạo thành hiện tượng keo tụ.
- Dung dịch tạo thành có độ pH dao động từ 6,5 – 8,5. Trong khoảng pH này các ion kim loại nặng sẽ tạo thành các hạt keo tụ tạo cặn và chìm xuống đáy.
c, Lưu ý khi sử dụng và bảo quản
- Để đảm bảo hiệu quả của hóa chất PAC vàng Việt Nam thì trong quá trình sử dụng và bảo quản cần lưu ý:
- Vì khả năng tạo keo tụ mạnh hơn nhiều so với các loại phèn nhôm thông thường dù chỉ với lượng nhỏ nên khi sử dụng PAC vàng Việt Nam chỉ lấy lượng vừa đủ. Khi lấy lượng quá nhiều thì các hạt PAC sẽ tan ra.
- Trong thành phần của PAC vàng có thêm chlorine có tính ăn mòn vật liệu nên cần lưu ý đối với các thiết bị sử dụng.
- Khi tiếp xúc, sử dụng hóa chất thì cần trang bị đầy đủ các trang phục bảo hộ an toàn như găng tay, khẩu trang, ủng, quần áo bảo hộ…
- Vì PAC vàng hút ẩm khá mạnh nên cần bảo quản hóa chất trong các bao kín. Đồng thời kho lưu trữ cần khô ráo, thoáng khí, kiểm soát độ ẩm, tránh ánh nắng trực tiếp, tránh nguồn gây nhiệt.
d, Quy cách đóng gói
- Quy cách đóng gói: 25kg/bao
- Xuất xứ: N/A
4.4. Hóa chất xử lý nước Sắt III Clorua
- CTHH: FeCl3
- CAS: 7705-08-0
a, Ứng dụng
Ứng dụng trong xử lý nước:
- Chúng có vai trò quan trọng trong trợ lắng, tạo bông keo tụ các chất cặn lơ lửng trong nước thải. Đặc biệt FeCl3 còn phản ứng tạo kết tủa với các ion nhóm phosphate trong nước. Nó có thể hoạt động trong khoảng pH rộng nên xử lý nước thải công nghiệp, nước thải đô thị và nước thải tích tụ nhiều bùn rất tốt.
Ứng dụng trong công nghiệp:
- Đây là chất mang quan trọng trong thành phần của nhiều loại thuốc trừ sâu hiện nay, chất cầm màu trong dệt nhuộm, sản xuất bo mạch in, tổng hợp hữu cơ và ứng dụng trong nhiếp ảnh
Ứng dụng trong phòng thí nghiệm:
- Sắt III clorua dùng như thuốc thử, chất làm khô trong các phản ứng hóa học
Ứng dụng khác:
- Nó còn ứng dụng trong xi mạ, luyện kim, bảng mạch PCB, thành phần trong các bồn tẩy tạp chất gang, thép…
b, Tính chất Vật lí và Hóa học
Tính chất vật lý
- Ngoại quan: Dạng khan hình vảy màu nâu đen, mùi đặc trưng và có độ nhớt cao
- Khối lượng mol: 162.2 g/mol (khan) và 270.3 g/mol (ngậm 6 nước)
- Khối lượng riêng: 2.898 g/cm3 (khan) và 1.82 g/cm3 (ngậm 6 nước)
- Điểm nóng chảy: 306 °C (khan) và 37 °C (ngậm 6 nước)
- Điểm sôi: 315 °C
- Tính tan: Tan được trong nước, rượu và các dung môi khác
Tính chất hóa học
- FeCl3 dạng khan có tính oxi hoá với những tính chất như sau:
- Tác dụng với sắt thông qua thí nghiệm: Ngâm một đinh sắt sạch trong dung dịch muối sắt (III) clorua.
- 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
- Có tác dụng với Cu tạo ra muối sắt II clorua và đồng clorua.
- Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2
- Khi nó được sục khí H2S vào sẽ có hiện tượng vẫn đục.
- 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + 2HCl + S
- Khi được cho vào dung dịch KI và benzen sẽ có hiện tượng dung dịch màu tím.
- 2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + 2KCl + I2
c, Lưu ý khi sử dụng và bảo quản
- Sắt III clorua là hóa chất ăn mòn khá mạnh, đồng thời nó cũng là chất gây kích ứng da, mắt nghiêm trọng. Nên khi sử dụng phải trang bị đồ bảo hộ đầy đủ như:
- Đeo mặt nạ tránh hít phải hơi FeCl3 hoặc bột bắn vào mặt
- Mang găng tay cao su, dày bảo hộ, quần áo chống hóa chất khi tiếp xúc
- Lưu ý đây cũng là chất khi tan trong nước sẽ sinh ra nhiệt, nên khi pha trộn cần pha đúng tỉ lệ khuyến cáo và giữ khoảng cách an toàn khi thực hiện
- Lưu trữ trong điều kiện khô ráo, tránh xa các hóa chất có tính bazơ mạnh.
- Bảo quản trong thùng nhựa hoặc thùng sắt có tráng lớp epoxy chống ăn mòn
d, Quy cách đóng gói
- Quy cách đóng gói: 50kg/Thùng
- Xuất xứ: N/A
4.5. Hóa chất xử lý nước Chlorine Hi – Chlon – Ca(OCl)2 – Nhật Bản
- CTHH: Ca(OCl)2
- CAS: 7778-54-3
a, Ứng dụng
Xử lý nước bể bơi
- Calcium hypochlorite dạng hạt được sử dụng làm hóa chất xử lý nước bể bơi đem đến công dụng vượt trội:
- Khử trùng nước bể bơi
- Xử lý nước nhiễm rêu tảo
- Xử lý nước bị đổi màu
- Xử lý nước bể bơi khi bị hạ nồng độ pH so với mức tiêu chuẩn
Sử dụng Chlorine 70 Nhật Bản xử lý nước bể bơi theo các bước sau đây:
- Bước 1: Kiểm tra nồng độ pH và Clo trong nước bể bơi bằng máy đo pH/Clo chuyên dụng (Độ pH chuẩn từ 7.2 – 7.6; Độ Clo chuẩn từ 0.6 – 1.5mg/l)
- Bước 2: Lựa chọn hóa chất Chlorine Hi-Chlon Ca(OCl)2 70%, Nhật Bản, 45kg/thùng.
- Bước 3: Tiến hành pha loãng hóa Ca(OCl)2 với nước rồi rải đều xung quanh bể bơi với liều lượng 5g hóa chất cho 1m3 bể bơi. Sau đó, bật hệ thống lọc tuần hoàn trong vài giờ.
- Bước 4: Sử dụng máy đo pH/ Clo xem nước đã đạt chuẩn chưa để xử lý cho đến khi đạt chuẩn.
- => Lưu ý: Nên bơi sau ít nhất 8 giờ kể từ khi đổ hỗn hợp dung dịch tránh tình trạng dị ứng da và mắt hoặc hỏng áo tắm.
Xử lý nước cấp, nước giặt công nghiệp
- Calcium hypochlorite được sử dụng phổ biến trong nước thải sinh hoạt với liều lượng nhất định.
- Ca(OCl)2 còn được dùng để xử lý nước thải cho ngành công nghiệp giặt tẩy với vai trò chính là khử trùng nước trước khi thải ra ngoài môi trường.
Xử lý nước nuôi trồng thủy sản
- Ca(OCl)2 được sử dụng làm chất diệt khuẩn, khử trùng nước nuôi tôm, nuôi cá. Tuy nhiên, bạn cần phải sử dụng đúng liều lượng và theo khuyến cáo của chuyên gia, tránh gây ảnh hưởng đến chất lượng nước và tôm cá trong ao.
Ứng dụng trong sản xuất công nghiệp
- Là nguyên liệu sản xuất nước sơn, chất tạo bọt, thuốc trừ sây, chất hòa tan, hóa chất chống đông. Công dụng tẩy trắng cho ngành công nghiệp sản xuất bông, vải sợi, sản xuất giấy.
Vệ sinh các điểm cộng đồng
- Chlorine 70 Nhật Bản với tính sát khuẩn cao nên được sử dụng phổ biến để khử trùng, vệ sinh các địa điểm công cộng. Ngoài ra, sản phẩm còn được dùng để tẩy uế sau bão lụt, khử khuẩn diệt virus – vi khuẩn gây bệnh.
b, Tính chất Vật lí và Hóa học
Tính chất vật lý
- Ngoại quan: Tồn tại ở dạng hạt nhỏ, có màu trắng hoặc màu xám nhẹ.
- Tính tan: Hòa tan trong nước có mùi hắc do clo có sự phân hủy chậm trong không khí ẩm. Ngửi sẽ có thể gây hiện tượng chảy nước mắt và nước mũi.
- Khối lượng phân tử: 142,976 g/mol
- Nhiệt độ sôi: 100°C
- Độ tan: 21g/100ml
Tính chất hóa học
- Công thức hóa học: Ca(OCl)2 (canxi hypochlorit) và NaOCl (Natri Hypochlorit) với hàm lượng 70%
- Calcium hypochlorite là một chất oxy hóa mạnh, tiếp xúc với các chất hữu cơ có thể dễ gây cháy nổ.
- Hóa chất dễ bị phân hủy nhưng có tính ổn định. Tại nhiệt độ phòng, canxi hypoclorit phân hủy chậm trong môi trường ẩm, có mùi xốc của khí Clo.
- ClO– + H2O → HClO + OH–
- Độ ẩm của hóa chất Calcium hypochlorite 70%, Nhật Bản là 10-14%.
- CaOCl2 phản ứng với axit HCl tạo ra clorua canxi, nước và clo, phương trình như sau:
- CaOCl2 + 2HCl → CaCl2 + H2O + 2Cl2
c, Lưu ý khi sử dụng và bảo quản
Lưu ý khi sử dụng
- Sử dụng không hợp lý sẽ có tác động xấu đến môi trường và cả sức khỏe của người sử dụng nó cũng như những người xung quanh.
- Chlorine Hi-Chlon Ca(OCl)2 70% Nhật Bản là hợp chất có thành phần Clo lớn nên khi sử dụng cần tính toán chính xác trước liều lượng để dùng làm chất khử trùng, đặc biệt là khử trùng cho nước ăn uống, sinh hoạt.
Lưu ý khi bảo quản
- Bảo quản hóa chất trong thùng nhựa ở nơi khô mát, tránh xa các vật liệu hữu cơ và các nguồn nhiệt vì nó phân huỷ nhanh khi ở nhiệt độ cao, đồng thời phát ra khí Clo độc hại.
- Khi tiếp xúc với hoá chất cần mang đủ đồ bảo hộ lao động (khẩu trang, gang tay, mặt nạ phòng độc, quần áo bảo hộ, ủng,… )
d, Quy cách đóng gói
- Quy cách đóng gió: 25kg/Bao
- Xuất xứ: N/A
