TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN KHCN & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG - - Luận văn Đề tài: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ BENZEN TRONG NƯỚC NGẦM TP HCM, tháng năm 2010 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nội dung đề tài 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Nhu cầu kinh tế xã hội CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN .7 2.1 Giới thiệu sơ lược benzen 2.1.1 Tính chất vật lý 2.1.2 Tính chất hóa học 2.1.2.1 Phản ứng 2.1.2.2 Phản ứng cộng 12 2.1.2.3 Phản ứng oxi hóa .12 2.1.3 Điều chế ứng dụng .13 2.1.3.1.Điều chế benzen 13 2.1.3.2.Ứng dụng benzen 13 2.2 Nguồn gốc phát sinh 14 2.2.1 Lịch sử hình thành 14 2.2.2 Nguồn gốc phát sinh .14 2.3 Ảnh hưởng tác động tới người, động vật thực vật 15 2.3.1 Tới người động vật 15 2.3.2 Tới thực vật .16 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT NƯỚC NGẦM VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 17 GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm 3.1 Tổng quan nuồn nước dùng để cấp nước: 17 3.2 Ưu nhược điểm sừ dụng nước ngầm 18 3.2.1 Ưu điểm 18 3.2.2 Nhược điểm .19 3.3 Các phương pháp xử lý nước ngầm 19 3.3.1 Phương pháp học 20 3.3.2 Phương pháp hóa học 20 3.3.3 Phương pháp vi sinh 21 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 22 4.1 Xử lý phương pháp tuyển 22 4.1.1 Cở sở lý thuyết trình tuyển 22 4.1.2 Xử lý benzen phương pháp tuyển 23 4.1.2.1 Tuyển chân không 23 4.1.2.2 Tuyển không áp lực 24 4.2 Xử lý phương pháp hấp phụ .25 4.2.1 Cơ sở lý thuyết 25 4.2.1.1 Những khái niệm 25 4.2.1.2 giai đoạn hấp phụ 27 4.2.1.3 Chất hấp phụ 27 4.2.2 Xử lý phương pháp hấp phụ 28 4.2.2.1 Xử lý than hoạt tính 28 4.2.2.2 xử lý silicagel 31 4.2.2.3 xử lý nhôm oxít 32 4.2.2.4 xử lý zeolit .33 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO .36 GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm DANH MỤC BẢNG HÌNH Hình 4.1: Tuyển khấy trộn 22 Hình 4.2: sơ đồ tuyển chân không 23 Hình 4.3: sơ đồ tuyển không áp lực 25 Hình 4.3: Các giai đoạn hấp phụ .27 Hình 4.4: Than hoạt tính 28 Hình 4.5: Silicagel 31 Hình 4.6: nhôm oxít 32 Hình 4.7: cấu trúc zeolit 33 Hình 4.8: chế hấp phụ zeolit 34 Hình 4.9: Hấp phụ zeolit môi trường nước 34 GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Nước nhu cầu tất yếu sinh vật Không có nước sống trái đất tồn Hàng ngày trung bình người cần từ 3-10 lít đáp ứng cho nhu cầu ăn uống sinh hoạt ngày Trong sinh hoạt nước cấp dùng đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ăn uống, vệ sinh, họat động giải trí, họat động công cộng cứu hỏa, phun nước, tưới đường… công nghiệp, nước cấp dùng cho trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm đồ hộp, nước giải khát, rượu… Hầu ngành công nghiệp sử dụng nước cấp nguồn nguyên liệu không thay sản xuất Tùy thuộc vào mức độ phát triền công nghiệp mức sinh hoạt cao thấp cộng đồng mà nhu cầu nước cấp với số lượng chất lượng khác Ngày với phát triển công nghiệp, đô thị bùng nổ dân số nguồn nước ngày bị ô nhiễm cạn kiệt.… Vì người cần phải biết cách xử lý nguồn nước cấp đề đáp ứng chất lượng lẫn số lượng cho sinh hoạt ngày sản xuất công nghiệp 1.2 Mục tiêu đề tài Tìm phương pháp, công nghệ xử lý benzen nước ngầm tiên tiến hiệu Việt nam nói riêng toàn giới nói chung nhằm đáp ứng số lượng chất lượng nguồn nước để phục vụ nhu cầu cho toàn xã hội 1.3 Nội dung đề tài Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm Nêu lên sở lý thuyết trình xử lý benzen nước ngầm, ưu nhược điểm phương pháp xử lý, ảnh hưởng đến môi trường người 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng dung môi benzen có nước ngầm Phạm vi nghiên cứu không giới hạn 1.5 Phương pháp nghiên cứu Đề tài hình thành dựa phương pháp thu thập tài liệu, phân tích sau so sánh với QCVN 01:2009/bộ y tế (quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ăn uống) 1.6 Nhu cầu kinh tế xã hội Hiện nhu cầu dùng nước người dân ngày tăng cao, đáp ứng nhu cầu nhà máy xử lý nước cấp đời Huyện Long Khánh theo khảo sát vùng có trữ lượng nước ngầm lớn, chất lượng nước đạt tiêu chuẩn chất lượng nước ngầm Do cần xử lý sơ đưa vào mạng lưới cấp nước cho người dân sử dụng CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu sơ lược benzen 2.1.1 Tính chất vật lý Benzen có công thức phân tử C6H6, hidrocacbon vòng thơm đơn giản Trong benzen có chứa tập hợp vòng gồm sáu nguyên tử cacbon nhân Sáu nguyên tử C GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 Hình 2.1: Cấu trúc phân tử benzen Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm phân tử benzen trạng thái lai hóa (lai hóa tam giác) Mỗi nguyên tử C sử dụng obitan lai hóa để tạo liên kết với nguyên tử C bên cạnh nguyên tử H Sáu obitan p lại nguyên tử C xen phủ bên với tạo thành hệ liên hợp chung cho vòng benzen Nhờ mà liên kết benzen tương đối bền vững so với liên kết anken hiđrocacbon không no khác Benzen viết tắt PhH, benzol Benzen có khối lượng phân tử gam 78,1121 g/mol, tỷ trọng 0,8786 g/cm3, điểm nóng chảy 5,50C (278,6 K), điểm sôi 80,10C (353,2 K), độ hòa tan nước 1,79 g/l (250C) Benzen chất không màu, không tan nước tan nhiều dung môi hữu cơ,đồng thời chúng dung môi hòa tan nhiều chất khác Chẳng hạn benzen hòa tan brom, iot, lưu huỳnh, cao su, chất béo, Các aren chất có mùi, chẳng hạn benzen toluen có mùi thơm nhẹ, có hại cho sức khoẻ, benzen 2.1.2 Tính chất hóa học 2.1.2.1 Phản ứng a) Phản ứng halogen hóa Khi có bột sắt, benzen tác dụng với brom khan tạo thành brombenzen khí hiđro bromua Toluen phản ứng nhanh benzen tạo hỗn hợp hai đồng phân ortho đồng phân para b) Phản ứng nitro hóa Benzen tác dụng với hỗn hợp đặc đậm đặc tạo thành nitrobenzen: HNO3 + HNO3  NO2+ + H2O +NO3GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm HNO3 + 2H2SO4  NO2+ +H3O+ + HSO4CH3 NO2 CH3 + HNO3 H2SO4 o - Nitrotoluen CH3 + OH2 + OH2 NO2 p-Ntrotoluen Nitrobenzen tác dụng với hỗn hợp axit bốc khói đậm đặc đồng thời đun nóng tạo thành m-đinitrobenzen Toluen tham gia phản ứng nitro hóa dễ dàng benzen (chỉ cần đặc, không cần bốc khói) tạo thành sản phẩm vào vị trí ortho para c) Quy tắc vòng benzen Khi vòng benzen có sẵn nhóm ankyl (hay nhóm ,phản ứng vào vòng dễ dàng ưu tiên xảy vị trí nhóm ortho para Ngược lại, vòng benzen có sẵn nhóm (hoặc nhóm phản ứng vào vòng khó ưu tiên xảy vị trí meta X - C H , O H, - C H GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 Y - N O ,- C O O H, -C H O Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm Benzen liên kết với hợp chất khác tạo thành dẫn xuất benzen khác Như liên kết với OH tạo phenol, liên kết CH3 tạo toluen đồng đẳng benzen, liên kết với Clo tạo thuốc trừ sâu số 6, hay tạo điôxin Và liên kết cho vào vị trí ortho, meta para tương ứng với vị trí 1, 2, nhóm Ví dụ phenol có vị trí đánh số bắt đầu kể từ OH số 2-ortho, 3-meta, 4-para nên hợp chất gọi 2-metylphenol hay metylphenol Nếu phenol liên kết với nhóm nhóm đẩy electron -NH3, -NR,OH, -OCH3, gốc ankyl -R, làm mật độ electron vị trí ortho para tăng lên phản ứng dễ xảy vị trí o, p GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm Ví dụ: phenol tạo kết tủa với dd Br2 benzen phản ứng với Br2 khan có mặt bột sắt nhiệt độ Ngược lại nhóm nhóm hút electron -NO2, -COOH, -CHO, phản ứng khó xảy ưu tiên vào vị trí meta VD : phenol có vòng benzen liên kết -OH O có số oxh âm, -NH2 có N trạng thái oxh âm => nhóm đẩy electron Ngược lại -NO2 có N số oxh dương, -COOH có C số oxh dương => nhóm hút electron Nếu nguyên tử liên kết với vòng thơm mà có tính oxh mạnh nguyên tử liên kết với nhóm đẩy electron, có tính oxh yếu nguyên tử liên kết với nhóm hút electron d) Cơ chế phản ứng vòng benzen Phân tử halogen phân tử axit nitric không trực tiếp công Các tiểu phân mang điện tích dương tạo thành tác dụng chúng với xúc tác tác nhân công trực tiếp vào vòng benzen 2.1.2.2 Phản ứng cộng Benzen ankylbenzen làm màu dung dịch brom (không cộng với brom) hiđrocacbon không no Khi chiếu sáng, benzen cộng với clo thành Khi đun nóng,có xúc tác Ni Pt,benzen ankylbenzen cộng với hiđro tạo thành xicloankan a Cộng hiđro: GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 10 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 4.1 Xử lý phương pháp tuyển 4.1.1 Cở sở lý thuyết trình tuyển Phương pháp tuyển thường sử dụng để tách tạp chất (ở dạng hạt rắn lỏng có tỉ trọng nhỏ tỉ trọng chất lỏng làm nền) phân tán không tan, tự lắng khỏi pha lỏng Trong số trường hợp trình dùng để tách chất hòa tan chất hoạt động bề mặt Quá trình gọi trình tách hay lám đặc bọt Hình 4.1: Tuyển khấy trộn Ưu điểm phương pháp so với phương pháp lắng khử hoàn toàn hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm, thời gian ngắn Khi hạt cặn lên bề mặt, chúng thu gom phận vớt bọt Quá trình tuyển thực cách sục bọt khí nhỏ (thường không khí) vào pha lỏng Các khí kết dính với hạt lực tập hợp bóng khí hạt đủ lớn kéo theo hạt lên bề mặt, sau chúng tập hợp lại với thành lớp bọt chứa hàm lượng hạt cao chất lỏng ban đầu Hiệu suất trình tuyển phụ thuộc vào số bọt khí Kích thước tối ưu chúng khoảng 15 – 30 m Ở điều kiện nước cần đạt độ bão hòa không khí thật lớn, hay nói cách khác, nước cần chứa lượng lớn không khí Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm 4.1.2 Xử lý benzen phương pháp tuyển 4.1.2.1 Tuyển chân không Hỗn hợp khí nước bơm vào ngăn làm thoáng từ nước dẫn qua ngăn sau để tách không khí hòa tan Do chênh lệch áp suất nên nước dẫn vào ngăn tuyển Ở nhờ áp suất chân không, không khí hình thành dạng cực nhỏ kéo theo chất bẩn (benzen) lên tạo thành lớp bọt bề mặt lớp bọt nhờ gạt phía trên, cặn lắng nhờ gạt gắn phía gom lại đẩy vào máng dẫn tới bể chứa nước qua hệ thống máng tôn đặt xung quanh dẫn để xử lý tiếp tục Hình 4.2: sơ đồ tuyển chân không 1- điều chỉnh nước vào; 2- ngăn làm thoáng tạo bọt; 3-thiết bị thổi khí; 4-thiết bị khử khí; 5-máng thu cặn tuyển nổi; 6- gạt bọt; 7- gạt cặn đáy; 8- máng thu nước sạch; 9- ngăn thiết bị kỹ thuật; 10- ngăn chứa cặn bọt  Ưu điểm: GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 22 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm Các trình tạo bọt khí,dính kết bọt khí với chất bẩn, lên hỗn hợp bọt khí- chất bẩn trạng thái tĩnh nên hiệu suất tuyển cao Tốn lượng  Nhược điểm: Mức độ bão hòa bọt khí nước thấp, sử dụng với loại nước có nồng độ chất bẩn cao > 250 -300 mg/l Phải xây dựng lắp ráp thùng chân không kín với thiết bị gạt giới bên Cấu tạo phức tạp quản lý gặp nhiều khó khăn sữa chữa chi tiết đòi hỏi ngừng làm việc trạm Khi độ chênh lệch mực nước ngăn tuyển không đủ thắng áp suất chân không bên cần dùng máy bơm để tháo nước 4.1.2.2 Tuyển không áp lực Không khí dẫn vào ống hút máy bơm từ máy nén khí ejector Hỗn hợp khí nước tạo thành máy bơm đẩy vào bể hở bể lắng ngang bọt khí lên bề mặt kéo theo tạp chất bẩn GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 23 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm Hình 4.3: sơ đồ tuyển không áp lực 1-Bể chứa; 2- ống hút máy bơm; 3- máy bơm; 4- ống đẩy máy bơm; 5ngăn tuyển nổi; 6- gạt Ưu điểm: dễ vận hành, dễ lắp đặt Nhược điểm: khó điều chỉnh không khí chế độ công tác trạm không ổn định Bên cạnh đó, biện pháp không áp lực công tác máy bơm tạo bọt khí tương đối lớn nên hiệu suất tuyển không cao 4.2 Xử lý phương pháp hấp phụ 4.2.1 Cơ sở lý thuyết 4.2.1.1 Những khái niệm Hấp phụ tượng bề mặt, ngưng kết chất khí chất tan bề mặt phân chia pha Hấp phụ trình tăng nồng độ chất tan (chất bị hấp phụ) bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 24 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm Quá trình hấp phụ xảy sở lực hút tĩnh điện, lực định hướng, lực tán xạ (lực hấp phụ vật lý) Nếu lực tương tác đủ lớn xảy liên kết hoá học tạo phức, trao đổi ion  Có hai loại hấp phụ: hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học - Hấp phụ vật lý: Tương tác chất hấp phụ chất bị hấp phụ không lớn, cấu trúc điện tử chất hấp phụ thay đổi, nhiệt hấp phụ tỏa nhỏ - Hấp phụ hóa học: Tương tác chất hấp phụ chất bị hấp phụ lớn làm biến đổi cấu trúc điện tử nguyên tử dẫn tới hình thành liên kết hóa học, nhiệt tỏa lớn ngang với phản ứng hóa học  Một số tương tác gây hấp phụ vật lý Lực tĩnh điện: hai điện tích trái dấu hút dấu đẩy Lực định hướng: độ âm điện khác nguyên tố, phân tử có phân bố điện tích không Lực tán xạ: xảy chất có phân bố điện tích Nguyên nhân phân bố điện tích không cách tức thời phân tử, phân bố không lan truyền xung quanh gây tương tác Lực cảm ứng: phân tử bị tác động điện trường khác bị phân cực tạo thành moment cảm ứng gây tương tác Tương tác phụ thuộc vào độ phân cực cường độ điện trường tác dụng lên GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 25 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm 4.2.1.2 Các giai đoạn hấp phụ  Di chuyển chất bị hấp phụ đến bề mặt chất hấp phụ  Thực trình hấp phụ  Di chuyển chất bị hấp phụ bên chất hấp phụ Hình 4.3: Các giai đoạn hấp phụ 4.2.1.3 Chất hấp phụ  Chất hấp phụ tự nhiên Zeolit tự nhiên Diatomit (SiO2 vô định hình) Montmorillonit (bentonit) GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 26 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm Mordenit Chabazit Than bùn  Chất hấp phụ nhân tao Than hoạt tính Zeolit Nhôm oxyt Silicagen Các polymer Sắt oxyt 4.2.2 Xử lý phương pháp hấp phụ 4.2.2.1 Xử lý than hoạt tính Than hoạt tính than tinh khiết xử lý từ nhiều nguồn vật liệu tro vỏ lạc, gáo dừa than đá,… Những nguyên liệu nung nóng từ từ môi trường chân không, sau hoạt tính hóa khí có tính ôxi hóa nhiệt độ cực cao Hình 4.4: Than hoạt tính Quá trình tạo nên lỗ nhỏ li ti có tác dụng hấp thụ giữ tạp chất GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 27 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm Phẩm chất than hoạt tính có nhiều lỗ hỗng làm cho có khả hấp thu chất hữu không khí chất lỏng với khối lượng lớn Những đặc trưng cấu trúc có liên quan chặt chẽ đến khả hấp phụ là: • Diện tích bề mặt, cấu trúc • Phân bố mao quản theo độ lớn • Loại mật độ nhóm chức bề mặt Than hấp phụ chất bẩn cách hút giữ chất khí chất lỏng mặt than Quá trình hấp phụ than hoạt tính thực qua bước sau:  Chuyển khối  Khuếch tán màng  Khuếch tán hạt  Hấp phụ Chuyển khối • Giai đoạn vận chuyển chất hữu từ dung dịch tích lớn tới lớp vỏ nước bao quanh hạt than • Thực theo chế chuyển khối đối lưu cưỡng khuấy trộn dòng chảy Khuyếch tán màng • Bao quanh hạt than lớp nước dính bám bề mặt than.các phân tử nước tạo thành lớp màng có độ linh động • Độ dày lớp màng phụ thuộc vào nhiều yếu tố GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 28 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm  Tốc độ vận chuyển chất qua màng phụ thuộc vào độ lớn hệ số khuếch tán, độ dày lớp màng kích thước hạt than Khuyếch tán hạt • Tốc độ khuếch tán bị chi phối nhiều yếu tố đặc biệt yếu tố tương tác chất tan với chất rắn • Khuếch tán hạt xảy theo chế khuếch tán bề mặt • Tốc độ chuyển khối tỉ lệ nghịch với bình phương kích thước hạt • Các yếu tố chất hấp phụ lên dòng khuếch tán độ xốp, hệ số lệch kích thước than Hấp phụ • Tiếp cận tới tâm hấp phụ • Hấp phụ tương tác với tạo thành liên kết hấp phụ • Trong trình hấp phụ có hình thành liên kết hoá học tốc độ tạo liên kết xảy chậm  Ưu điểm: giá thành rẻ, dùng xử lý ô nhiễm môi trường  Nhược điểm: khó tái sinh bị đóng cặn, dễ cháy tái sinh GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 29 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm 4.2.2.2 Xử lý silicagel Silicagel chất hấp phụ có thành phần hóa học chủ yếu silic oxit SiO2, có cấu trúc xốp Độ xốp silicagel đạt 50 – 60% Nguyên liệu để tổng hợp silicagel axit silic silicagel thường chế tạo cách kết tủa SiO2 từ dung dịch thủy tinh lỏng với axit Hình 4.5: Silicagel Tính chất silicagel phụ thuộc vào yếu tố thực chế tạo: nồng độ, pH, nhiệt độ Tỷ lệ thành phần tham gia phản ứng, tốc độ khuấy trộn, chất đưa thêm vào, thứ tự đưa chất tham gia phản ứng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Sản phẩm silicagel lưu hành thị trường thường chia làm hai loại: mao quản lớn mao quản nhỏ, loại mao quản nhỏ có dung lượng hấp phụ cao hơn, loại mao quản lớn dùng cho mục đích đặc thù làm chất hấp phụ phân tích sắc kí Silicagel sử dụng chủ yếu làm chất hút ẩm, phần làm chất mang xúc tác, sử dụng làm mặt nạ phòng độc, tinh chế dầu mỏ Trong phân tích chủ yếu sử dụng làm chất hấp phụ hay chất mang sắc kí.Gần có số nghiên cứu ứng dụng silicagel để xử lý nước thải chứa kim loại nặng chất póng xạ  Ưu điểm: Năng suất cao zeolit  Nhược điểm: Hiệu thấp zeolit tách nước dòng khí GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 30 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm 4.2.2.3 Xử lý nhôm oxít Nhôm oxit vật liệu màu trắng ngà không tan nước tan axit đặc, nung nhiệt độ cao chuyển sang dạng thù hình khác không tan axit Nhôm oxit tồn nhiều dạng thù hình Khi loại bỏ nước nhôm hydroxit dạng ortho hay meta hay nung nhôm oxihydrat hình thành γ – Al2O3 tinh thể γ – Al2O3 tan axit kiềm Hình 4.6: nhôm oxít Nhôm oxit hình thành đốt nhôm kim loại nung nhôm hydroxit hay muối nhôm có gốc axit dễ bay Sản xuất công nghiệp thường sử dụng nguyên liệu quặng bauxit theo phương pháp Bayer Bauxit dạng nguyên khai có khả hấp phụ thấp, thông qua hoạt hóa nhiệt làm tăng khả hấp phụ bauxit Trong số trường hợp hoạt hóa nhiệt người ta phải loại bỏ bớt số tạp chất oxit quặng cách xử lý (hòa tan) với axit clohydric hay flohydric loãng Nhôm oxit sử dụng làm chất sấy khô khí, chất mang xúc tác, xử lý phân đoạn dầu mỏ, khử mùi, hấp phụ số chất đặc thù benzen, florua, asen,…  Ưu điểm: Năng suất cao zeolit  Nhược điểm: Hiệu thấp zeolit tách nước dòng khí GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 31 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm 4.2.2.4 Xử lý zeolit Zeolit tên gọi nhóm khoáng chất alumosilicat cấu trúc tinh thể, thành phần hóa học chủ yếu gồm nhôm oxit silic oxit xếp theo trật tự theo tỷ lệ định Trật tự xếp tỷ lệ Al: Si dẫn đến loại zeolit tồn khác Ngoài thành phần hóa học kể zeolit tồn ion dương không gắn vào vị trí cố định, linh động trao đổi với ion khác nên tính hấp phụ zeolit chất trao đổi ion Zeolit có nguồn gốc tự nhiên hay loại tổng hợp Hình 4.7: cấu trúc zeolit Trong kỹ thuật, zeolit sử dụng dạng bột, chúng thường tạo viên với chất kết dính Lực hấp thu zeolit chủ yếu lực tương tác tĩnh điện hay định hướng, lực tán xạ đóng góp không nhiều Zeolit sử dụng làm chất hấp phụ công nghệ lọc dầu Zeolit cho phép tách hợp chất có độ phân cực khác nhau, chúng sử dụng rộng rãi kỹ thuật tinh chế nhiều loại chất lỏng, chất khí…  Ưu điểm: phân riêng dựa phân cực, hình học  Nhược điểm: hiệu thấp so với chất hấp phụ khác GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 32 Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm Hình 4.8: chế hấp phụ zeolit Zeolit sử dụng rộng rãi kỹ thuật xúc tác, làm chất trao đổi ion… Hình 4.9: Hấp phụ zeolit môi trường nước GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 33 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nước thật nguồn sống người động vật, thực vật nguyên liệu sản xuất thay Nhưng nguồn nước dần cạng kiệt bị ô nhiễm nghiêm trọng Do nên có chiến lược bảo vệ nguồn nước đắn phương pháp xử lý thích hợp Đặc biệt phải biết áp dụng biện pháp làm nước trước sử dụng để đảm bảo an toàn sức khỏe Qua tiểu luận nhóm đưa số phương pháp xử lý nước ngầm nói chung đưa số phương pháp xử lý benzen nước ngầm nói riêng nhằm đảm bảo chất lượng nước cấp đến người tiêu dùng theo QCVN 01:2009/bộ y tế Trong trình làm không tránh khỏi thiếu xót, nhầm lẫn nhóm mong nhận đóng góp ý kiến Cô bạn Nghiên cứu xử lý benzen nước ngầm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Thị Ngọc Diệu, Hóa hỹ thuật môi trường, trường đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh [2] Hoàng Văn Huệ, Thoát nước, nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp, nhà xuất xây dựng [4] Lâm Minh Triết, Kỹ thuật môi trường, nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] Một số website tham khảo www.yeumoitruong.com.vn www.google.com.vn www.tailieu.vn GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 35 [...]... dân cư Đây là ưu điểm nổi bật của nước ngầm trong vấn đề cấp nước nông thôn Giá thành xử lý nước ngầm nhìn chung rẻ hơn so với nước mặt GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 17 Nghiên cứu xử lý benzen trong nước ngầm 3.2.2 Nhược điểm Một số nguồn nước ngầm ở tầng sâu được hình thành từ hàng trăm, hàng nghìn năm và ngày nay nhận được rất ít sự bổ cập từ nước mưa Và tầng nước này nói chung không thể tái... 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT NƯỚC NGẦM VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 3.1 Tổng quan về các nuồn nước dùng để cấp nước: Để cung cấp nước sạch có thể khai các nguồn nước thiên nhiên (thường gọi là nước thô) từ nước mặt nước ngầm và nước biển Nước mặt: Bao gồm các nguồn nước trong các ao, hồ, đầm chứa, sông suối Do kết hợp từ dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt... dụng của benzen GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 11 Nghiên cứu xử lý benzen trong nước ngầm Benzen là một nguyên liệu rất quan trọng trong công nghiệp hoá chất Những nguyên tử hidro trong benzen dễ bị thay thế bằng clo và các halogen khác, bằng các nhóm sunfo-, amino-, nitro- và các nhóm định chức khác Clobenzen, hexaclobenzen, phenol, anilin, nitrobenzen… đấy mới chỉ là một số dẫn suất của benzen. .. thấp hơn zeolit khi tách nước trong dòng khí GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 30 Nghiên cứu xử lý benzen trong nước ngầm 4.2.2.3 Xử lý bằng nhôm oxít Nhôm oxit là vật liệu màu trắng ngà không tan trong nước nhưng tan trong axit đặc, khi nung ở nhiệt độ cao nó sẽ chuyển sang dạng thù hình khác và không tan trong axit Nhôm oxit tồn tại dưới nhiều dạng thù hình Khi loại bỏ nước của nhôm hydroxit dạng... trong đất, benzen dễ bay hơi vào không khí, và trong nước nó nổi trên bề mặt, nếu hàm lượng benzen quá cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng môi GVHD: Cao Thị Thúy Nga SVTH : Nhóm 15 14 Nghiên cứu xử lý benzen trong nước ngầm trường không khí làm cho cây cối sinh trưởng phát triển chậm, mất cân bằng hệ sinh thái Ở nồng độ cao trong không khí, đất hoặc trong nước, benzen có thể ức chế quang hoặc chặn sự phân... gây hư hại các công trình xây dựng-một trong các nguyên nhân gây hiện tượng lún sụt đất Khai thác nước ngầm một cách bừa bãi cũng dễ dẫn tới tình trạng ô nhiễm nguồn nước ngầm 3.3 Các phương pháp cơ bản xử lý nước ngầm Về nguyên tắc nước chứa hàm lượng tạp chất ở dạng nào lớn hơn giới hạn cho phép thì phải xử lý trước khi đem sử dụng Cho đến nay người ta xử lý nước theo các phương pháp sau:  Phương... Nhóm 15 18 Nghiên cứu xử lý benzen trong nước ngầm 3.3.1 Phương pháp cơ học Nước từ nguồn được bơm cấp 1 phun qua giàn mưa thành những tia nhỏ để ôxy của không khí tác dụng với Fe2+ thành Fe3+ Nước dàn mưa được dẫn đi lắng lọc ở các bể lọc chứa chất lọc (cát, đá, than hoạt tính…) 3.3.2 Phương pháp hóa học Là phương pháp dùng hóa chất, các phản ứng hóa học trong quá trình xử lý nước  Nếu nước có độ... cần đạt độ bão hòa không khí thật lớn, hay nói cách khác, nước cần chứa một lượng lớn không khí Nghiên cứu xử lý benzen trong nước ngầm 4.1.2 Xử lý benzen bằng phương pháp tuyển nổi 4.1.2.1 Tuyển nổi chân không Hỗn hợp khí nước được bơm vào ngăn làm thoáng và từ đó nước được dẫn qua ngăn sau để tách không khí hòa tan Do sự chênh lệch áp suất nên nước được dẫn vào ngăn tuyển nổi Ở đó nhờ áp suất chân... biển Nước khoáng: Khai thác từ tầng dưới sâu nước cất hay từ các suối do phun trào từ lòng đất ra, nước có chứa một vài nguyên tố ở nồng độ cao hơn nồng độ cho phép đối với nước uống và đặt biệt có tác dụng chữa bệnh Nghiên cứu xử lý benzen trong nước ngầm Nước chua phèn: Những nơi gần biển (ví dụ như Đồng bằng sông Cửu Long) ở nước ta thường có nước chua phèn Nước bị nhiễm phèn do tiếp xúc với đất phèn,... khả năng tái tạo rất hạn chế Do vậy trong tương lai cần phải tìm nguồn nước khác thay thế khi các tầng nước này bị cạn kiệt Việc khai thác nước ngầm với qui mô và nhịp điệu quá cao cũng sẽ làm cho hàm lượng muối trong nước tăng lên từ đó dẫn đến việc tăng chi phí cho việc xử lý nước trước khi đưa vào sử dụng Khai thác nước ngầm với nhịp điệu cao sẽ làm cho mực nước ngầm hạ thấp xuống, một mặt làm cho