Công dụng của vôi trong xử lý nước thải

Công dụng của vôi trong xử lý nước thải, cách sử dụng, nồng độ lưu lượng và giải quyết các phát sinh sau khi sử dụng vôi xử lý nước thải.

Hiện nay vôi được sử dụng rộng rãi ở nhiều ngành khác nhau: trong quá trình khử trùng, vệ sinh ở chuồng trại, làm trong nước ao hồ, là chất kết bông và để loại bỏ các tạp chất phốt phat và các tạp chất khác có trong nước và nước thải; trong sản xuất giấy để hòa tan linhin, như là chất làm đông trong tẩy rửa; trong nông nghiệp để cải thiện độ chua của đất; và trong kiểm soát ô nhiễm – trong các máy lọc hơi để khử các khí thải gốc lưu huỳnh và xử lý nhiều chất lỏng. 

Vôi là chất khử nước và được sử dụng để làm tinh khiết axít citric, glucoza, các thuốc nhuộmvà làm chất hấp thụ khí thải CO2, SO2. Vôi cũng được sử dụng trong công nghiệp sản xuất đồ gốm, xi măng, sơn và công nghiệp thực phẩm, trong đó nó đôi khi được sử dụng (kết hợp với nước) để làm nóng các mặt hàng như đồ ăn nhanh và cà phê …. 

Vôi củ CaO

Xong việc đưa vôi vào áp dụng trong hệ thống xử lý nước thải chưa được phổ biến, mặc dù chi phí cho công nghệ áp dụng vôi để xử lý nước thải thấp hơn các hợp chất khác, hiệu quả vẫn ngang nhau.

Giới thiệu

Canxi oxit  (CaO) thông thường được sản xuất bằng cách phân hủy bởi nhiệt (nung nóng) các loại vật liệu tự nhiên như đá vôi là khoáng chất chứa cacbonat canxi (CaCO3). Nó diễn ra khi vật liệu này bị nung nóng tới nhiệt độ khoảng 900°C (American Scientist), một quá trình mà người ta còn gọi là nung vôi, để loại bỏ điôxít cacbon theo một phản ứng hóa học không thuận nghịch.

Các nhiệt độ thấp hơn có thể tạo ra phản ứng thuận nghịch, nó cho phép vật liệu bị nung thành vôi sống tái hấp thụ điôxít cacbon ở xung quanh để trở thành đá vôi. Đây là một trong số các phản ứng mà con người đã biết tới từ thời tiền sử: xem thêm lò nung vôi.

Với ưu điểm có độ kiềm cao, tan hạn chế trong nước ( 1 lít hòa tan 1,56 g vôi) khi vôi đã tan ở mức bão hòa, dung dịch nước vôi cũng  chỉ có pH  = 12.  

Ứng dụng

Do đặc tính tan chậm trong nước ở điều kiện bình thường, hàm lượng vôi bão hòa và sau bão hòa có thể tận dụng lại nên được xem là hóa chất khử trùng công nghiệp với chi phí thấp nhất hiện nay.

Ngoài khả năng khử trùng trong nước thải, tại mức độ bão hòa,  khi chạm mức pH = 12,  nước vôi cũng làm cho hầu hết các liên kết  peptit, liên kết este … bị thủy phân và thay đổi cấu trúc phân tử hóa học, bẻ gãy các mạch liên kết làm giảm tính độc đối với các dòng nước thải cần xử lý  hóa chất độc  như nước thải tẩy rửa thuốc trừ sâu, nước thải rỉ rác, nước thải phòng khám bệnh viện có cơ chế pháp y…

Với pH = 12 các kim loại nặng cũng sẽ kết tủa ở dạng hydroxit

Dùng vôi  để xử lý hàm lượng Amoni theo phương pháp kiềm hóa.

Mục đích của phương pháp này là đưa  pH lên cao, Amoni tồn tại trong nước ở 2 dạng chính, Nh4+ và NH3, sự tồn tại này có phần do yếu tố pH quyết định, khi đẩy pH lên cao, tính kiềm tăng, NH4+ chuyển hóa các electron tạo thành các NH3 tự do có khả năng bay hơi cưỡng bức.

Xong quá trình xử lý nước thải dựa vào vôi thường áp dụng cho nguồn nước thải có nồng độ ô nhiễm Amoni cao, kèm theo có nồng độ COD, chất độc lớn, vì sau quá trình kiềm hóa nước thải cần có sự trung hòa nước thải, tạo môi trường phù hợp cho sự phát triển của vi sinh vật xử lý các hợp chất hữu cơ có trong nước thải, cũng như sản phẩm thứ cấp phát sinh sau quá trình cần phải xử lý.

Các sản phẩm thứ cấp phát sinh tùy thuộc vào mục đích sử dụng hay thải bỏ, chất tham gia trung hòa nước thải. 

Thông thường chỉ chiếm 2-5% so với thể tích bể xử lý nước thải, có 3 loại chất thải chính sau quá trình kiềm hóa nước thải là: vôi cặn dư sau bão hòa kèm với chất hữu cơ được tách ra trong nước thải kết tủa theo vôi; Can xi cacbonnat CaCO3 hoặc Can xi sunfat CaSO4 (nếu dung H2SO4 làm chất trung hòa) và sinh khối khi xử lý sinh học.