Ưu, nhược điểm của Nhôm sunfat- chất keo tụ trong ứng dụng xử lý nước thải

Chu Văn An

Ngày nay, tốc độ đô thị hóa ở các thành phố lớn ngày càng nhanh nhưng điều này kéo theo đó là ảnh hưởng không nhỏ đến ô nhiễm môi trường. Đặc biệt với lượng nước thải lớn từ công nghiệp và sinh hoạt, môi trường nước ngày càng bị ô nhiễm. Để khắc phục vấn đề nước, người ta sử dụng chất keo tụ cho quá trình xử lý nước và chất được sử dụng phổ biến nhất là nhôm sunfat Al2(SO4)3. Trong bài viết này, Trường Chu Văn An sẽ giúp bạn tìm hiểu những ưu, nhược điểm của việc sử dụng nhôm sunfat trong xử lý nước thải. Hãy cùng theo dõi nhé!

Nhôm sunfat tinh thể, màu trắng

1. Tính chất vật lý

Nhôm sunfat khan Al2(SO4)3 là loại bột màu trắng, hiếm và được coi là khoáng chất quý hiếm. Nó thường được tìm thấy trong môi trường núi lửa, các khu khai thác than đốt.

Công thức chung của phèn nhôm sunfat: Al2(SO4)3.nH2O, thường thấy ở dạng Al2(SO4)3.18H2O với tỷ lệ Al2O3 trong đó là 15%. Ở nhiệt độ 50 oC trong môi trường chân không, phèn chua được sấy khô và khử nước để trở thành Al2(SO4)3.16H2O hydrat và muối khan khi nhiệt độ đạt 340 oC.

2. Tính chất hóa học

– Phản ứng thủy phân trong nước tạo thành hydroxit kim loại có khả năng hút các hạt lơ lửng trong nước theo trọng lực. Quá trình này phụ thuộc vào nồng độ muối trong dung dịch, độ pH của môi trường, nhiệt độ và các yếu tố khác.

Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+

Trong dung dịch nhôm sunfat khi có mặt các ion, phản ứng thủy phân sẽ tạo thành phức chất nhôm hydroxit.

– Hòa tan cao trong dung dịch kiềm, đặc biệt khi đun nóng đến nhiệt độ sôi.

– Không hoạt động với nồng độ thấp và trung bình của axit sulfuric, axit nitric và axit clohydric nhưng hòa tan trong các axit này khi cô đặc hoặc đun nóng.

– Nhôm sunfat phản ứng với các kim loại kiềm tạo thành phèn, trong đó nổi bật và quan trọng nhất là phèn chua có công thức K2SO4.Al2SO4.24H2O khi phản ứng với Kali. Chúng tồn tại ở dạng tinh thể, trong suốt và có vị chua, hơi se.

3. Điều chế nhôm sunfat trong công nghiệp

Nhôm sunfat được điều chế bằng cách cho các vật liệu chứa nhôm như đất sét, cao lanh, quặng bôxit và nhôm hydroxit phản ứng với axit sunfuric. Trong đó, khi sử dụng nhôm hydroxit, nhôm sunfat tạo thành sẽ có chất lượng và hàm lượng tốt nhất. oxit nhôm Al2O3 có thể đạt 17% và hàm lượng oxit sắt III Fe2O3 thấp hơn 0,04%

2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3+ 6H2O

Hoặc đun nóng kim loại nhôm trong dung dịch axit sunfuric

2Al(s) + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (g)

Quy trình sản xuất phèn từ cao lanh

Ở miền Bắc Việt Nam, nguyên liệu chính là cao lanh, còn ở miền Nam là nhôm hydroxit với chất lượng thành phẩm không thua kém sản phẩm nhôm sunfat của các nước tiên tiến trên thế giới.

Việt Nam chỉ có tiêu chuẩn cho các đơn vị sản xuất, thông thường quy định chung là Al2O3 > 10,3% mặc dù chất lượng phèn nhôm amoni kép luôn cao hơn 11,1% Al2O3.

4. Ứng dụng của nhôm sunfat

– Trong hóa chất xử lý nước thải

Nhôm sunfat Al2(SO4)3 hòa tan trong nước, người ta dùng để keo tụ, làm chất keo tụ khiến các hạt chất thải rắn tập hợp lại thành hạt lớn khiến chúng lắng xuống hoặc bị dính. phía sau lớp lọc. Hợp chất này được dùng để lọc nước trong các nhà máy giấy và xử lý nước thải.

Lợi thế:

• Muối nhôm ít độc hơn và được bán rộng rãi trên thị trường.
• Công nghệ keo tụ sử dụng phèn nhôm khá đơn giản, dễ điều khiển và phổ biến.

Nhược điểm:

• Việc giảm độ pH của nước đòi hỏi phải sử dụng thêm natri hydroxit để trung hòa, làm tăng chi phí.
• Nếu sử dụng quá mức, hiện tượng keo tụ sẽ bị phá vỡ và nước sẽ bị đục. Để giải quyết vấn đề này cần bổ sung thêm chất trợ keo tụ và chất trợ lắng nông như PAM (Polymer Anion, Polymer Cation…), PAC,…

Hóa chất hỗ trợ lắng đọng PAC

• Lượng nhôm tồn dư lớn hơn lượng hóa chất dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ, thậm chí có thể cao hơn mức quy định vệ sinh (0,2mg/l).
• Khả năng loại bỏ các hợp chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan còn hạn chế.
• Làm tăng lượng ion sunfat trong nước sau xử lý, gây độc cho vi sinh vật.

– Hòa tan nhôm sunfat với nước trung tính hoặc nước kiềm nhẹ thu được keo nhôm hydroxit Al(OH)3. Trong nhuộm và in, kết tủa keo giúp thuốc nhuộm bám vào sợi quần áo bằng cách ngăn chặn các sắc tố màu hòa tan, mang lại độ bền màu nên được gọi là chất cố định màu.

– Thủy phân nhôm sunfat tạo kết tủa Al(OH)3 và dung dịch axit sunfuric loãng giúp giảm pH, khử chua cho đất.

– Nhôm sunfat phản ứng với kali tạo thành phèn nhôm K2SO4.Al2SO4.24H2O được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp giấy, nhuộm, da do phản ứng thủy phân mạnh trong nước của muối nhôm tạo thành nhôm hydroxit:

KAl(SO4)2.12H2O → K+ +Al3+ +2SO42- +12H2O

Al3+ +3H2O ↔ Al(OH)3↓+ 3H+

• Trong công nghiệp sản xuất giấy, phèn chua được trộn với bột giấy và muối ăn để tạo thành nhôm clorua, sau đó bị thủy phân mạnh hơn để tạo thành hydroxit. Hydroxit này giúp liên kết các phân tử cellulose lại với nhau để giấy không bị lem mực khi viết.

Xử lý nước thải trong nhà máy giấy

• Kali nhôm sunfat và một dạng phèn amoni sunfat khác được sử dụng làm nguyên liệu thô để sản xuất một số chất chống mồ hôi như Hyperhydrosis.
• Trị mùi cơ thể bằng phèn nhôm

Trị mùi cơ thể bằng phèn nhôm

• Phèn chua được sử dụng để sản xuất bột nở.

– Trong xây dựng: Là chất chống thấm và đẩy nhanh quá trình đổ bê tông

– Là chất tạo bọt chữa cháy.

– Sản xuất bút chì, thuốc cầm máu, thuốc giảm đau do động vật cắn, đốt.

– Ở Tây Ban Nha, nó được dùng để sản xuất thuốc diệt ốc.

– Được sử dụng trong nha khoa, điển hình là trong dụng cụ rút nướu vì nó có khả năng làm se và cầm máu.

5. Những lưu ý khi sử dụng nhôm sunfat

– Nhôm sunfat có thể ảnh hưởng tiêu cực đến cơ quan sinh sản, niêm mạc mắt, da và hệ tiết niệu. Tiếp xúc lâu dài sẽ ảnh hưởng đến các cơ quan.

– Khi đốt cháy nhôm sunfat tạo thành khí độc có mùi khó chịu

– Biện pháp sơ cứu y tế:

• Tiếp xúc với da: Dùng nước sạch rửa nhiều lần vùng da bị nhiễm hóa chất, cởi bỏ quần áo bị nhiễm hóa chất. Dùng thuốc bôi lên vùng da bị dị ứng. Nếu nhiễm trùng nặng, bạn cần sử dụng xà phòng kháng khuẩn, tiếp tục bôi kem kháng khuẩn rồi đến gặp bác sĩ để được khám và điều trị thêm.
• Tiếp xúc với mắt: Kiểm tra ngay và rửa sạch hóa chất bắn vào mắt. Dùng nước sạch rửa nhiều lần trong ít nhất 15 phút. Bạn nên dùng nước lạnh và chớp mắt. Đưa đến cơ sở y tế gần nhất để được bác sĩ kiểm tra thêm.
• Tiếp xúc với đường hô hấp: Di chuyển nạn nhân đến khu vực thông thoáng. Nếu nạn nhân khó thở, hãy nới lỏng quần áo, giữ đầu nạn nhân ở tư thế dễ thở và thực hiện hô hấp nhân tạo nếu nạn nhân ngừng thở. Đưa đến cơ sở y tế gần đó để điều trị tiếp.
• Tiếp xúc với đường tiêu hóa: Không gây nôn mửa, không cho bất cứ vật gì vào miệng nạn nhân và nới lỏng quần áo, thắt lưng, cà vạt…

– Khi làm việc cần trang bị quần áo bảo hộ cần thiết như kính mắt, quần áo bảo hộ, găng tay, giày, bốt. Không hít bụi hóa chất, không hút thuốc, ăn uống khi làm việc để tránh phát tán bụi. Nếu nơi làm việc không đảm bảo thông gió đầy đủ, hãy tìm kiếm sự chăm sóc y tế ngay lập tức.

– Khi xảy ra cháy, nổ phải đeo mặt nạ phòng độc và trang bị chữa cháy phù hợp.

– Sau khi làm việc với nhôm sunfat, phải vệ sinh cơ thể và tay chân trước khi ăn.

– Cách bảo quản: Bảo quản trong bao bì kín. Nơi bảo quản phải khô ráo, thoáng mát, nhiệt độ không quá 25oC. Có biển cảnh báo nguy hiểm, để xa tầm tay trẻ em.

– Xử lý sự cố do tràn đổ nhôm sunfat:

• Lượng đổ tràn nhỏ: Sử dụng thiết bị thu gom thích hợp và cho vào thùng chứa. Dùng nước sạch để rửa vết bẩn còn sót lại nhiều lần.
• Sự cố tràn lớn: Cố gắng thu gom hóa chất vào các thùng chứa thích hợp để ngăn chúng lan vào hệ thống nước. Dùng nước để làm sạch khu vực bị ô nhiễm, chú ý tránh phát sinh bụi. Hãy liên hệ với cơ quan chức năng nếu bạn không thể giải quyết được tất cả.

6. Mua phèn nhôm sunfat ở đâu chất lượng tại Hà Nội, TP.HCM

Công ty Trường Chu Văn An hiện là nhà cung cấp nhôm sunfat lỏng AL2(SO4)3.18H2O chất lượng và uy tín trên thị trường toàn quốc.

viethem – địa chỉ phân phối phèn nhôm uy tín

Sau gần 20 năm hình thành và phát triển, vietchem đã trở thành địa chỉ mua hàng tin cậy của nhiều khách hàng, được người tiêu dùng ủng hộ và tin tưởng.

Ngoài chất lượng sản phẩm được đảm bảo, tay nghề, chuyên môn của đội ngũ nhân viên công ty cực kỳ cao, được đào tạo chuyên nghiệp và luôn sẵn sàng giải đáp mọi thắc mắc của khách hàng. Chúng tôi luôn lắng nghe mong muốn của khách hàng để tư vấn những sản phẩm ưng ý nhất, phù hợp với yêu cầu của mình với thái độ vui vẻ, thân thiện và nhiệt tình.

Tất cả các sản phẩm đều được bán với mức giá cạnh tranh nhất, có nhiều ưu đãi dành cho khách hàng thân thiết, chính sách bảo hành tối ưu, đúng quy định.

Với tiêu chí bán hàng “Bạn cần – Chúng tôi đáp ứng” ENGCHEM chắc chắn sẽ mang đến sự hài lòng cả về chất lượng sản phẩm và dịch vụ.

Mọi thông tin chi tiết vui lòng liên hệ hotline 1900 2820 hoặc truy cập website https://vietchem.com.vn để được tư vấn và báo giá tốt nhất.