Phương pháp kết tủa

Cơ chế của quá trình này là việc thêm vào nước thải các hóa chất để làm kết tủa các chất hòa tan trong nước thải hoặc chất rắn lơ lửng sau đó loại bỏ chúng thông qua quá trình lắng cặn.Trước đây người ta thường dùng quá trình này để khử bớt chất rắn lơ lửng, sau đó là BOD của nước thải khi có sự biến động lớn về SS, BOD của nước thải cần xử lý theo mùa vụ sản xuất; khi nước thải cần phải đạt đến một giá trị BOD, SS nào đó trước khi cho vào quá trình xử lý sinh học và trợ giúp cho các quá trình lắng trong các bể lắng sơ và thứ cấp. Các hóa chất thường sử dụng cho quá trình này thường là: Phèn nhôm, Sắt(III) clorua, muối sắt sunfat, vôi…. Hiệu suất lắng phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng và yêu cầu quản lý. Thông thường nếu tính toán tốt quá trình này có thể loại được 80 ÷ 90% TSS, 40 ÷ 70% BOD5, 30 ÷ 60% COD và 80 ÷ 90% vi khuẩn trong khi các quá trình lắng cơ học thông thường chỉ,loại được 50 ÷ 70% TSS, 30 ÷ 40% chất hữu cơ.

Sử dụng hóa chất để loại chất rắn lơ lửng

Phèn nhôm: khi được thêm vào nước thải có chứa calcium hay magnesium bicarbonate phản ứng xảy ra như sau:

Al2(SO4)3.18H2O + 3Ca(HCO)3 ⇔ 3CaSO4+ 2Al(OH)3+ 6CO2+ 18H2O

Aluminum hydroxide không tan, lắng xuống với một vận tốc chậm kéo theo nó là các chất rắn lơ lửng. Trong phản ứng tên cần thiết phải có 4,5 mg/L alkalinity (tính theo CaCO3) để phản ứng hoàn toàn với 10 mg/L phèn nhôm. Do đó nếu cần thiết phải sử dụng thêm vôi để alkalinity thích hợp.

Vôi: khi cho vôi vào nước thải các phản ứng sau có thể xảy ra

Ca(OH)2+ H2CO3 ⇔ CaCO3+ 2H2O

Ca(OH)2+ Ca(HCO3)2 ⇔ 2CaCO3+ 2H2O

Quá trình lắng của CaCO3 sẽ kéo theo các chất rắn lơ lửng.

Sulfate sắt và vôi: trong hầu hết các trường hợp sulfate sắt không sử dụng riêng lẻ mà phải kết hợp với vôi để tạo kết tủa. Các phản ứng xảy ra như sau:

FeSO4+ Ca(HCO3)2 ⇔ 2Fe(HCO3)2 + CaSO4+ 2H2O

Fe(HCO3)2+ Ca(OH)2 ⇔ 2Fe(OH)2 + 2CaCO3+ 2H2O

4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O ⇒ 4Fe(OH)3

Khi Fe(OH)3 lắng xuống nó sẽ kéo theo các chất rắn lơ lửng. Trong các phản ứng này ta cần thêm 3,6 mg/L alkalinity, 4,0 mg/L vôi và 0,29 mg/L oxy. Ferric chloride: phản ứng xảy ra như sau

FeCl3+ 3 H2O ⇔ Fe(OH)3+ 3H++ 3Cl -3H++ 3HCO3 -⇔ 3H2CO3

Ferric chloride và vôi: phản ứng xảy ra như sau

FeCl3 + Ca(OH)2 ⇔ 3CaCl2 + 2Fe(OH)3

Ferric sulfate và vôi: phản ứng xảy ra như sau

Fe2(SO4)3+ Ca(OH)2 ⇔ 3CaSO4 + 2Fe(OH)3