Đang tải... (xem toàn văn)
Nư) ư ,; 4ụng như nguyên il Tng ht rn à thành KhMn vDt H trưng =% NT. ht rn >hng hà t%n ó h%i 4ng: ht rn >l và ht rn ơ ;ng. ht rn ơ ;ng W``Y ư giV i trên giy J >h thư) d 12 mirmlt WI% gm ht rn ơ ;ng ng ư và ht rn ơ ;ng >hng ng ưY.1.2.2 hK ht hVu ơ trng nư) th+i
ĐỀ TÀI: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Thành viên nhóm: Trương Thụy Tuyết Trinh 1153010916 Nguyễn Thị Phương Linh 1153010414 Hồ Thanh Tùng 1153010973 Huỳnh Trung Hiếu 1153010250 CHƯƠNG 1: NGUỒN GỐC, TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI 1.1 Nguồn gốc phát sinh: 1.1.1 Nước thải sinh hoạt - Nước thải sinh hoạt nước dùng cho mục đích ăn uống, sinh hoạt, tắm rửa, vệ sinh nhà cửa, khu dân cư, công trình công cộng, sở dịch vụ, - Như vậy, nước thải sinh hoạt hình thành trình sinh hoạt người Một số hoạt động dịch vụ công cộng bệnh viện, trường học, bếp ăn, tạo loại nước thải có thành phần tính chất tương tự nước thải sinh hoạt - Lượng nước thải sinh hoạt sở dịch vụ, công trình công cộng phụ thuộc vào loại công trình, chức năng, số lượng người - Lượng nước thải từ sở thương mại dịch vụ chọn từ 15- 25% tổng lượng nước thải toàn thành phố - Đặc trưng nước thải sinh hoạt là: hàm lượng chất hữu cao (55-65% tổng lượng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật có vi sinh vật gây bệnh, vi khuẩn phân hủy chất hữu cần thiết cho trình chuyển hóa chất bẩn nước thải 1.1.2 Nước thải công nghiệp: Trong xí nghiệp công nghiệp thường tạo thành loại nước thải: + Nước sử dụng nguyên liệu sản xuất, giải nhiệt, làm bụi khói thải, + Nước sử dụng vệ sinh công nghiệp, nhu cầu tắm rửa, ăn ca công nhân + Nước mưa chảy tràn Nhu cầu cấp nước lượng nước thải sản xuất phụ thuộc vào: loại hình, công nghệ sản xuất, loại thành phần nguyên vật liệu, công suất nhà máy, Công nghệ sản xuất ảnh lớn đến lượng nước tiêu thụ, lượng nước thải tạo thành, chế độ xả thải thành phần tính chất nước thải Áp dụng công nghệ tiên tiến trang thiết bị đại, lượng nước sử dụng giảm nhiều Bảng 1.1 : Nhu cầu cấp nước lượng nước thải số ngành công nghiệp Ngành công nghiệp Đơn vị tính Nhu cầu cấp nước Lượng NT Sản xuất bia L.nước/ l.bia 10-20 6-12 Công nghiệp đường m3nước/tấn đường 30-60 10-50 Công nghiệp giấy m3nước/tấn đường 300-550 250-450 Dệt nhuộm m3nước/tấn đường 400-600 380-580 Nước thải nhà máy, xí nghiệp chia làm nhóm: nhóm NT sản xuất không bẩn (quy nước sạch) nước bẩn + Nước thải sản xuất không bẩn: chủ yếu tạo làm nguội thiết bị, giải nhiệt trạm làm lạnh, ngưng tụ nước, + Nước thải sản xuất bẩn: chứa nhiều loại tạp chất với nồng độ khác (vô cơ, hữu cơ, hỗn hợp) Thành phần, tính chất nước thải đa dạng phức tạp - - Một số nước thải chứa chất độc hại kim loại nặng (Vd: NT xi mạ), chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh, -Nước thải công nghiệp phụ thuộc vào trình sản xuất, quy trình công nghệ Xử lí nước thải công nghiệp khó khăn hơn, mức độ ô nhiễm phức tạp so với nước thải sinh hoạt - Tính toán lượng nước thải tối đa: dựa công suất nhà máy hệ thống xử lí nước thải không bị tải - Nước thải sản xuất chứa nhiều chất bẩn khác số lượng lẫn thành phần có tiêu chuẩn tiêu, thành phần hóa lý cho loại nước thải 1.2 Các tiêu ô nhiễm đặc trưng : 1.2.1 Các chất rắn nướcc thải (NT) -NT hệ đa phân tán bao gồm nước chất bẩn Các nguyên tố chủ yếu có thành phần NTSH C, H, O, N với công thức trung bình C12H26O6N Các chất bẩn NT gồm vô hữu cơ, tồn dạng cặn lắng, chất rắn không lắng chất hòa tan dạng keo - Tổng chất rắn thành phần vật lý đặc trưng NT Các chất rắn không hoà tan có hai dạng: chất rắn keo chất rắn lơ lửng Chất rắn lơ lửng (SS) giữ lại giấy lọc kích thước lỗ 1,2 micromet (bao gồm chất rắn lơ lửng lắng chất rắn lơ lửng không lắng được) 1.2.2 Các hợp chất hữu nước thải - Trong nước thiên nhiên NT tồn nhiều tạp chất hữu nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo: protein, hợp chất hữu chứa nitơ, loại phụ gia thực phẩm, chất thải người động vật, -Các hợp chất hữu tồn dạng hòa tan, keo, không tan, bay hơi, không bay hơi, dễ phân hủy, khó không hủy, Phần lớn chất hữu nước đóng vai trò chất vi sinh vật Nó tham gia vào trình dinh dưỡng tạo lượng cho vi sinh vật -Xác định riêng rẽ loại chất hữu khó tón kém, người ta thường xác định tổng chất hữu Các thông số thường chọn là: TOC, DOC, COD; BOD -Trong NT sinh hoạt số loại NT công nghiệp, chất hữu chủ yếu cacbon hydrat (CHO) -Việc xác định riêng biệt thành phần hữu riêng biệt khó khăn, người ta thường xác định tổng chất hữu thông qua tiêu COD, BOD -Thường giá trị COD nhỏ nhiều giá trị BOD chất oxy hóa chuyển thành CO2 1.3.3 Độ bẩn sinh học NT NT có chứa nhiều vi sinh vật có nhiều vi sinh vật gây hại, loại trứng giun Người ta xác định tồn loại vi khuẩn đặc biệt : trực khuẩn coli để đánh giá độ bẩn sinh học NT -Chuẩn số coli: thể tích NT (ml) có coli Đối với NTSH chuẩn số này: 1.10-7 -Tổng số Coliform: số lượng vi khuẩn dạng coli 100 ml nước (tính cách đếm trực tiếp số lượng coli xác định phương pháp MPN) CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1 Phương pháp xử lí học: - Là công trình xử lý sơ giúp loại bỏ cặn cho công trình xử lý sau giảm tải - Phương pháp sử dụng để tách tạp chất không hòa tan phần chất dạng keo khỏi nước thải • Thiết bị chắn rác: - Chắn giữ rác thô (giấy, rau, …) - Đảm bảo cho thiết bị xử lý nước thải, máy bơm, công trình sau hoạt động ổn định - Song lưới chắn rác cấu tạo song song, lưới đan thép thép có đục lỗ… tùy theo kích cỡ mắt lưới hay khoảng cách mà ta phân biệt loại chắn rác thô, trung bình hay rác tinh Việc xử lý tiến hành qua công đoạn sau: • Bể điều hòa Dùng để khắc phục tình trạng biến động lưu lượng Q, tải lượng dòng vào Bảo đảm hiệu cho công trình xử lý sau dòng thải Có loại bể điều hòa: − Bể điều hòa lưu lượng − Bể điều hòa lưu lượng chất lượng Các phương án bố trí bể điều hòa bể điều hòa dòng thải hay dòng thải xử lý Phương án điều hòa dòng thải làm giảm đáng kể dao động thành phần nước thải vào công đoạn phía sau, phương án điều hòa dòng thải giảm phần nhỏ dao động Vị trí tốt để bố trí bể điều hòa cần xác định cụ thể cho hệ thống xử lý, phụ thuộc vào loại xử lý, đặc tính hệ thống thu gom đặc tính nước thải • Bể lắng cát: Loại bỏ cặn thô, nặng cát, sỏi, thủy tinh, than… Bảo vệ thiết bị dễ mài mòn giảm tải công đoạn sau Lắng hạt rời, tuân theo trọng lực, dùng cho việc xử lý nước thải sinh hoạt xí nghiệp, dịch vụ, công cộng… Bể lắng cát gồm loại sau: − Bể lắng cát ngang: Có dòng nước chuyển động thẳng dọc theo chiều dài bể Bể có thiết diện hình chữ nhật, thường có hố thu đặt đầu bể − Bể lắng cát đứng: Dòng nước chảy từ lên theo thân bể Nước dẫn theo ống tiếp tuyến với phần hình trụ vào bể Chế độ dòng chảy phức tạp, nước vừa chuyển động vòng, vừa xoắn theo trục, vừa tịnh tiến lên, hạt cát dồn trung tâm rơi xuống đáy Bể lắng cát tiếp tuyến: loại bể có thiết diện hình tròn, nước thải dẫn vào bể theo chiều từ tâm thành bể thu máng tập trung dẫn − Bể lắng cát làm thoáng: Để tránh lượng chất hữu lẫn cát tăng hiệu xử lý, người ta lắp vào bể lắng cát thông thường dàn thiết bị phun khí • Bể lắng: Bể lắng Bể lắng 2: • Bể lọc: Tách tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải mà bể lắng không làm Vật liệu lọc (milieu filtrant, matériau filtrant : filtering media, filtering material) : thạch anh, than cốc, sỏi, than hoạt tính… Có dạng lọc: chân không, chậm, nhanh, áp lực • Bể Tuyển nổi: 2.2 Phương pháp hóa học hóa lý: • Phương pháp đông tụ: Mục đích: để tăng nhanh trình lắng chất lơ lửng phân tán nhỏ, keo, người ta dùng phương pháp đông tụ, nồng độ chất màu, mùi, lơ lửng giảm xuống Các chất đông tụ thường dùng nhôm sunfat, sắt sunfat, sắt clorua, Al2(SO4)3 vào nước tác dụng với bicacbonat nước tạo thành Al(OH) dạng hấp phụ , kết dính hạt huyền phù, chất dạng keo lơ lửng NT Các lắng xuống đáy dạng cặn Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + CO2 Khi dùng muối sắt: 2FeCl3 + 3Ca(OH)2 3CaCl2 + 2Fe(OH)3 Hiệu suất đông tụ cao pH 4-8,5 Để tạo lớn, dễ lắng người ta dùng thêm chất trợ đông Đó chất cao phân tử tan nước dễ phân ly thành ion, gồm chất trợ đông tụ loại anion cation Hay dùng poliacrylamit (CH2CHCONH2)n , natri silicat hoạt tính, Giới hạn sử dụng: chọn lựa hóa chất, liều lượng tối ưu, thứ tự cho vào nước, lượng cặn tạo thành, phải tiến hành thực nghiệm, thường dùng 1-5mg/l Điều kiện: để phản ứng diễn hoàn toàn tiết kiệm, cần phải: khuấy sử dụng loại máy trộn khác Loại hay dùng: cánh quạt giới NT chuyển động vòng tạo dễ dàng toàn thể tích • Phương pháp trung hòa: Điều chỉnh độ pH thích hợp (6.5 – 8.5) cho: - trình xử lý tiếp sau (pp sinh học) - thải vào nguồn nước - giảm tượng ăn mòn đường ống… Loại bỏ số ion kim loại nặng Các biện pháp trung hòa nước thải: +Trộn lẫn nước thải axít với nước thải kiềm +Bổ sung tác nhân hóa học + Lọc nước axít qua vật liệu có tác dụng trung hòa +Trung hòa nước thải kiềm hấp thụ axít =>lựa chọn biện pháp dựa vào thể tích, nồng độ nước thải, chế độ thải nước thải, khả sẵn có giá thành tác nhân hóa học 1/ Trung hòa trộn lẫn nước thải axít với nước thải kiềm 2/ Trung hòa bổ sung tác nhân hóa học: -Các tác nhân hóa học: NaOH, KOH, Na2CO3, CaCO3, MgCO3, CaO, MgO,…rẻ đá vôi (dạng sữa vôi hay bột khô),tiếp sôđa NaOH dạng phế thải -Dựa vào thành phần nồng độ axit nước thải để lựa chọn tác nhân cho phù hợp Chú ý đến khả tạo cặn nước thải -Nước thải chứa axit chia loại: + Nước thải chứa axit yếu (H2CO3, CH3COOH) + Nước thải chứa axit mạnh (HCl, HNO3), muối axit hòa tan tốt nước =>được trung hòa tác nhân + Nước thải chứa axit mạnh (H2SO3, H2SO4), muối axit khó hòa tan nước => trung hòa đá vôi 3/Trung hòa nước thải chứa axit cách lọc qua lớp vật liệu trung hòa: -Vật liệu lọc: đá vôi chất thải rắn xỉ xỉ tro -Chỉ lọc nước thải có nồng độ axit không vượt 1.5mg/l không chứa muối kim loại nặng -Yêu cầu: thiết bị ống dẫn hệ thống trung hòa cần chế tạo vật liệu chịu axit 4/ Trung hòa nước thải kiềm hấp thụ khí axít hay dung dịch axit: Sục khí CO2 : Nguyên lý: CO2 tan vào nước tạo thành axit, axit trung hoà kiềm chứa nước thải +Ưu điểm: CO2 nguồn nguyên liệu dễ tìm (CO2 lò vôi, khí thải thu từ thiết bị lên men cồn ) +Nhược điểm: cần có hệ thống thu dẫn CO2 Dùng axit: 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O +Ưu điểm: Xử lý nhanh hiệu +Nhược điểm: H2SO4 đắt tiền, nguy hiểm • Phương pháp oxy hóa khử Các chất bẩn NT công nghiệp phân hai loại: vô hữu Các chất hữu thường đạm, mỡ, đường, hợp chất chứa phenol, chứa nitơ, nên bị phân hủy vi sinh vật, dùng phương pháp sinh học để xử lý Các chất vô thường chất không xử lý phương pháp sinh học Các ion kim loại nặng xử lí VSV không loại dạng cặn, phần bị hấp phụ BHT Thủy ngân, asen, chất độc khó xử lí mà tiêu diệt VSV có lợi NT 1.Xử lý nước thải chứa xianua phương pháp oxy hóa khử Việc lựa chọn biện pháp xử lí nước thải phụ thuộc vào tính chất lý hóa NT Cách thức thường dùng oxy hóa xianua chuyển sang dạng xianat, feri, fero, cặn kết tủa từ xianua đơn giản, phức chất sau tách khỏi nước thải phương pháp lắng lọc Cần ưu tiên lựa chọn biện pháp oxy hóa xianua độc thành xianat không độc biện pháp tốt Ở đây, nhóm CN- bị phân hủy hoàn toàn nước không nhiễm bẩn trở lại chất xianua Một số chất hay dùng: 1) Dùng hypoclorit: + để oxy hóa xianua đơn giản, tan độc: CN- + OCl- CNO- + Cl+ để oxy hóa xianua phức hợp, tan, độc 2) Dùng clo lỏng môi trường kiềm: + để oxy hóa xianua đơn giản, tan độc: CN- + Cl2 + 2OH- CNO- + Cl-+ H2O + để oxy hóa xianua phức hợp, tan độc: 3) Dùng permanganat: + để oxy hóa xianua đơn giản, tan độc: + để oxy hóa xianua phức hợp, tan độc: Lưu ý:- trình oxy hóa nhờ oxi nguyên tử sinh, O2 nên làmthoáng xianua bị oxy hóa mà phần bị thổi mà 2.Phương pháp oxy hóa điện hóa Được dùng để xử lý NT với mục đích phân hủy chất độc NT thu hồi kim loại quí điện cực Áp dụng: Xử lý NT phân xưởng mạ niken, mạ bạc, nhà máy làm giàu kim loại, phân xưởng tẩy rửa gỉ kim loại Ví dụ: cực catot thu hồi khoảng 60-70% đồng NT chứa hợp chất đồng xianua oxy hóa điện hóa Ví dụ: điện phân dung dịch chứa sắt sunfat axit sunfuaric tự màng trao đổi anion phục hồi tới 80-90 % axit sunfuaric thu hồi đwọc bột sắt với lượng 20-50 kg/m3dung dịch Nếu dùng phương pháp điện phân, NT sau xử lý dùng lại để chuẩn bị cho dung dịch mạ dung dịch axit sunfuaric dùng lại cho trình điện phân sau Theo kinh nghiệm nghiên cứu thực tế cho thấy: NT chứa xianua với nồng độ lớn 1g/l dùng phương pháp điện phân rẻ tiền so với phương pháp dùng hóa chất 2.3 Phương pháp sinh học: [...]... các quá trình xử lý tiếp sau đó (pp sinh học) - thải vào nguồn nước - giảm hiện tượng ăn mòn đường ống… Loại bỏ một số ion kim loại nặng Các biện pháp trung hòa nước thải: +Trộn lẫn nước thải axít với nước thải kiềm +Bổ sung các tác nhân hóa học + Lọc nước axít qua vật liệu có tác dụng trung hòa +Trung hòa nước thải kiềm bằng hấp thụ axít =>lựa chọn biện pháp dựa vào thể tích, nồng độ của nước thải, ... khả năng tạo cặn của nước thải -Nước thải chứa axit được chia ra 3 loại: + Nước thải chứa axit yếu (H2CO3, CH3COOH) + Nước thải chứa axit mạnh (HCl, HNO3), muối của các axit này hòa tan tốt trong nước =>được trung hòa bằng bất kỳ tác nhân nào ở trên + Nước thải chứa axit mạnh (H2SO3, H2SO4), muối của các axit này khó hòa tan trong nước => được trung hòa bằng đá vôi 3/Trung hòa nước thải chứa axit bằng... học để xử lý Các chất vô cơ thường là những chất không xử lý bằng phương pháp sinh học được Các ion kim loại nặng không thể xử lí bằng VSV cũng như không loại được dưới dạng cặn, chỉ 1 phần bị hấp phụ bằng BHT Thủy ngân, asen, còn là những chất rất độc khó xử lí mà còn tiêu diệt các VSV có lợi trong NT 1 .Xử lý nước thải chứa xianua bằng phương pháp oxy hóa khử Việc lựa chọn biện pháp xử lí nước thải. .. nước thải, chế độ thải nước thải, khả năng sẵn có và giá thành của tác nhân hóa học 1/ Trung hòa bằng trộn lẫn nước thải axít với nước thải kiềm 2/ Trung hòa bằng bổ sung các tác nhân hóa học: -Các tác nhân hóa học: NaOH, KOH, Na2CO3, CaCO3, MgCO3, CaO, MgO,…rẻ nhất là đá vôi (dạng sữa vôi hay bột khô),tiếp đó là sôđa và NaOH ở dạng phế thải -Dựa vào thành phần và nồng độ axit trong nước thải để lựa chọn... các chất thải rắn như xỉ và xỉ tro -Chỉ lọc nước thải có nồng độ axit không vượt quá 1.5mg/l và không chứa các muối kim loại nặng -Yêu cầu: thiết bị và ống dẫn của hệ thống trung hòa cần được chế tạo bằng vật liệu chịu axit 4/ Trung hòa nước thải kiềm bằng hấp thụ khí axít hay dung dịch axit: Sục khí CO2 : Nguyên lý: CO2 tan vào nước sẽ tạo thành axit, axit này sẽ trung hoà kiềm chứa trong nước thải +Ưu... để oxy hóa xianua phức hợp, tan độc: Lưu ý:- quá trình oxy hóa là nhờ oxi nguyên tử mới sinh, không phải là O2 nên nếu làmthoáng thì xianua không thể bị oxy hóa được mà chỉ một phần bị thổi đi mà thôi 2.Phương pháp oxy hóa điện hóa Được dùng để xử lý NT với mục đích phân hủy các chất độc trong NT hoặc thu hồi các kim loại quí trên điện cực Áp dụng: Xử lý NT các phân xưởng mạ niken, mạ bạc, các nhà máy... tạp chất phân tán có kích thước nhỏ ra khỏi nước thải mà bể lắng không làm được Vật liệu lọc (milieu filtrant, matériau filtrant : filtering media, filtering material) : thạch anh, than cốc, sỏi, than hoạt tính… Có các dạng lọc: chân không, chậm, nhanh, áp lực • Bể Tuyển nổi: 2.2 Phương pháp hóa học và hóa lý: • Phương pháp đông tụ: Mục đích: để tăng nhanh quá trình lắng các chất lơ lửng phân tán nhỏ,... thải phụ thuộc vào tính chất lý hóa của NT Cách thức thường dùng là oxy hóa xianua chuyển sang dạng xianat, feri, fero, các cặn kết tủa từ những xianua đơn giản, phức chất rồi sau đó tách khỏi nước thải bằng phương pháp lắng hoặc lọc Cần ưu tiên lựa chọn biện pháp oxy hóa xianua độc thành xianat không độc vì đây là biện pháp tốt nhất Ở đây, nhóm CN- bị phân hủy hoàn toàn và nước sẽ không nhiễm bẩn trở... thải +Ưu điểm: CO2 là nguồn nguyên liệu dễ tìm (CO2 của các lò vôi, trong khí thải hoặc thu từ thiết bị lên men cồn ) +Nhược điểm: cần có hệ thống thu và dẫn CO2 Dùng axit: 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O +Ưu điểm: Xử lý nhanh và hiệu quả +Nhược điểm: H2SO4 đắt tiền, nguy hiểm • Phương pháp oxy hóa khử Các chất bẩn trong NT công nghiệp có thể phân ra hai loại: vô cơ và hữu cơ Các chất hữu cơ thường là... trao đổi anion sẽ phục hồi tới 80-90 % axit sunfuaric và thu hồi đwọc bột sắt với lượng 20-50 kg/m3dung dịch Nếu dùng phương pháp điện phân, NT sau xử lý có thể dùng lại để chuẩn bị cho các dung dịch mạ và dung dịch axit sunfuaric có thể dùng lại cho các quá trình điện phân sau Theo kinh nghiệm các nghiên cứu và thực tế cho thấy: nếu NT chứa xianua với nồng độ lớn hơn 1g/l dùng phương pháp điện phân sẽ ... trình công nghệ Xử lí nước thải công nghiệp khó khăn hơn, mức độ ô nhiễm phức tạp so với nước thải sinh hoạt - Tính toán lượng nước thải tối đa: dựa công suất nhà máy hệ thống xử lí nước thải. .. ml nước (tính cách đếm trực tiếp số lượng coli xác định phương pháp MPN) CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1 Phương pháp xử lí học: - Là công trình xử lý sơ giúp loại bỏ cặn cho công trình. .. - trình xử lý tiếp sau (pp sinh học) - thải vào nguồn nước - giảm tượng ăn mòn đường ống… Loại bỏ số ion kim loại nặng Các biện pháp trung hòa nước thải: +Trộn lẫn nước thải axít với nước thải