Đánh giá sự ô nhiễm trong nước thải mạ và nghiên cứu chế tạo vật liệu phèn sunphat sắt dùng cho xử lý nước thải công ty ống thép hòa phát

97 11 0
  • Loading ...
1/97 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 28/01/2019, 20:42

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THANH TUÂN ĐÁNH GIÁ SỰ Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI MẠ VÀ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU PHÈN SUNPHAT SẮT DÙNG CHO XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY ỐNG THÉP HÒA PHÁT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Thái Nguyên - 2014 ii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THANH TUÂN ĐÁNH GIÁ SỰ Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI MẠ VÀ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU PHÈN SUNPHAT SẮT DÙNG CHO XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG TY ỐNG THÉP HỊA PHÁT Chuyên ngành : Khoa học môi trường Mã số ngành : 60 44 03 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRỊNH LÊ HÙNG Thái Nguyên– 2014 LờI CAM ĐOAN Sau thời gian nghiên cứu thực tập phòng thí nghiệm Trung tâm Công nghệ Môi trường Việt Nhật, với giúp đỡ giáo viên hướng dẫn PGS TS Trịnh Lê Hùng, em chọn đề tài: “Đánh giá ô nhiễm nước thải mạ nghiên cứu chế tạo vật liệu phèn sun phát sắt dùng cho xử lý nước thải Cơng ty ống thép Hòa Phát” làm Luận văn tốt nghiệp Em xin cam đoan cơng trình nghiên cứu độc lập thân em với giúp đỡ tận tình thầy cô hướng dẫn bạn cán phòng thí nghiệm trung tâm Nếu có chép nào, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Học viên Nguyễn Thanh Tuân LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn PGS TS Trịnh Lê Hùng thầy cô hướng dẫn em suốt q trình học tập, nghiên cứu, thực tập hồn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài: “Đánh giá ô nhiễm nước thải mạ nghiên cứu chế tạo vật liệu phèn sun phát sắt dùng cho xử lý nước thải Cơng ty ống thép Hòa Phát” Sự giúp đỡ Thầy, Cô giúp em vượt qua khó khăn để hồn thành tốt luận văn Em xin cám ơn thầy cô giáo Khoa Môi Trường – Trường Đại Học Nông lâm Thái Nguyên tân tình dạy dỗ truyền đạt kiến thức cho em năm học trường Em xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Trung tâm Công nghệ Môi trường tạo điều kiện giúp đỡ tận tình em suốt thời gian thực tập viết luận văn trung tâm Những kiến thức thực tiễn có ý nghĩa to lớn giúp em nâng cao trình độ chun mơn cho phép em hoàn thành luận văn Học viên Nguyễn Thanh Tuân MụC LụC Nội dung Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii DANH MỤC BẢNG BIỂU ix DANH MỤC HÌNH x MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu tổng quát: 2.2 Mục tiêu cụ thể: 3 Yêu cầu đề tài Ý nghĩa đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở pháp lý, lý luận 1.1.1 Cơ sở pháp lý 1.1.2 Cơ sở lý luận 1.2 Đặc điểm ngành mạ nhúng nóng giới Việt Nam 1.2.1 Lịch sử hình thành cơng nghệ mạ nhúng nóng 1.2.2 Giá trị mạ nhúng nóng 1.2.3 Ứng dụng công nghệ mạ nhúng nóng 10 1.2.4 Quy trình cơng nghệ mạ nhúng nóng 11 1.2.5 Hiện trạng ô nhiễm môi trường: 13 1.2.6 Tác hại khả ô nhiễm bùn thải gây môi trường [5] 17 1.3 Các chất keo tụ, trợ keo tụ hấp phụ 18 1.4 Các loại phèn dùng xử lý sơ nước thải giới Việt nam [4] 22 1.5 Giới thiệu sắt (III) hydroxyt 26 1.5.1 Đặc tính sắt (III) hydroxyt (Fe(OH)3) [6] 26 1.5.2 Giới thiệu phèn sắt Polytetsu 27 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Đối tượng nghiên cứu 28 2.2 Phạm vi thời gian nghiên cứu 28 2.3 Nội dung nghiên cứu 29 2.3.1 Đánh giá trạng ô nhiễm môi trường 29 2.3.2 Nghiên cứu khả kết tủa thực phản ứng sắt (III) hydroxyt với Axít sunfuric 29 2.3.3 Đánh giá hiệu phèn sắt sunphat 29 2.4 Phương pháp nghiên cứu 29 2.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp 29 2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 30 2.4.3 Phương pháp lấy mẫu 30 2.4.4 Một số tiêu phân tích chất lượng nước 31 2.4.5 Phương pháp lấy mẫu nước 32 2.4.6 Bố trí thí nghiệm nước thải nhà máy giấy 33 2.4.7 Phương pháp thực nghiệm 33 2.5 Ứng dụng sản phẩm 36 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Đánh giá ô nhiễm nước thải mạ công ty Ống thép Hòa Phát 38 3.1.1 Giới thiệu công ty ống thép Hòa Phát 38 3.1.2 Công nghệ sản xuất Nhà máy 39 3.1.3 Nguồn phát sinh ô nhiễm 41 vii 3.2 Đánh giá khả kết tủa thực phản ứng sắt (III) hydroxyt với Axít sunfuric 51 3.2.1 Xác định thành phần hóa học kim loại bột hydroxyt thu hồi từ bột sắt nhà máy ống thép Hòa Phát 51 3.2.2 Chế tạo phèn Polytetsu [Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m 53 3.2.3 Phân tích xác định thành phần sản phẩm .54 3.2.4 Đánh giá khả thủy phân tạo polytetsu tự chế tạo 56 3.3 Đánh giá hiệu phèn sắt(III) sunphat .57 3.3.1 So sánh với số vật liệu phèn nhơm PAC thị trường có Phèn sắt (III)sunphat 57 3.3.2 Đánh giá khả sản xuất bảo quản 62 3.3.3 Đánh giá khả ứng dụng thực tế 63 3.3.4 Đánh giá triển vọng 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 Kết luận 64 Kiến nghị 65 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chú thích BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường BOD Nhu cầu oxi sinh hóa BQL Ban quản lý COD Nhu cầu oxi sinh học CHXHCN Cộng hòa xã hội chủ nghĩa CP Chính phủ DO Hàm lượng oxi hòa tan ĐTM Đánh giá tác động môi trường HĐKT Hợp đồng kinh tế KCN Khu công nghiệp NQ Nghị NĐ Nghị Định PAV Poly Alumin Clorua QCVN Quy chuẩn Việt Nam QH Quốc hội TCCP Tiêu chuẩn cho phép TNHH Trách nhiệm hữu hạn TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TSS Tổng chất rắn lơ lửng VIFOTEC Vietnam fund for supporting technological creations (Quỹ hỗ trợ sáng tạo Kỹ thuật Việt Nam) 55 Hòa tan 1g sản phẩm điều chế lít nước 1g sản phẩm polytetsu thị trường lít nước, tiến hành phân tích so sánh loại sản phẩm 2+ + Nếu trừ số mol SO4 2+ 3+ 2- cho số mol Ca Fe số mol SO4 Polytetsu thị trường : 7,5 – ( 0,5 + (2,8*3/2) = 2,8 mM H2SO4 pH lg[H ] lg( 2,8 * ) 1000 2, 25 Vậy polytetsu thị trường có pH = 2,25 Bảng 3.8 Kết phân tích thành phần hóa học polytetsu thị trường sản phẩm điều chế Tên mẫu Màu sắc Ca 2+ Trên thị trường Vàng tươi nhạt 20 Số mM 0,5 Sản phẩm điều chế Vàng tươi nhạt 40 (Polytetsu) mg/l 2- pH 720 Số mM 7,5 3 3+ Fe SO4 157,1 Số mM 2,8 115,8 2,1 mg/l mg/l (Nguồn: Kết nghiên cứu) + Polytetsu điều chế : 7,3 – ( + 2,1*3/2) = 3,15 mM H2SO4 pH lg[H ] lg( 3,15 * ) 1000 2, Với số mol pH = 2,2 gần polytetsu thị trường pH= 2,25 Như vây thấy sản phẩm gần tương đương, khác 2+ nồng độ Ca dung dịch pha 1g sản phẩm 1lit nước 2+ Đó xử lý nước thải trước mạ chứa Fe Fe 2+ dùng nhiêu vôi nên lượng Ca 3+ nhà máy cộng kết với kết tủa sắt (III) hydroxyt 2+ nhiều Còn sản phẩm thị trường người ta loại Ca ít, chất lượng cao nên lại 56 3.2.4 Đánh giá khả thủy phân tạo polytetsu tự chế tạo - Sự keo tụ phèn sắt (III) ảnh hưởng đến pH nước thải xử lý Bảng 3.9 Khảo sát trình đông keo tụ sử dụng chất keo tụ nồng độ phèn sắt (III) sunphat với hàm lượng thay đổi để xác định tốc độ lắng (trong 100ml mẫu nước thải giấy) STT Hàm lượng phèn sắt (III) sunfat (mg) pH 10 2,5 9,2 Xuất kết tủa 5,0 8,5 10 Kết tủa lớn 7,5 7,4 14 Tạo rõ rệt, bắt đầu lắng nhanh, nước 10,0 6,8 19 Tạo lớn 12,5 6,2 22 Tạo lớn 15,0 5,5 40 Tạo lớn 20,0 4,3 55 Tạo lớn Thời gian lắng Kết Không lắng, có màu đen 57 (Nguồn: Kết nghiên cứu) Nhận xét: - Ta nhận thấy khả keo tụ phèn sắt nước thải giấy tối ưu 75mg phèn cho lít nước thải phèn sắt ( [Fe2(OH)n(SO4)3-n/2] m) - Khả keo tụ phèn sắt bền vững nhiều so với chất keo tụ gốc nhôm - Giảm mùi theo chế: 3+ H2S + 2Fe H2S + Fe 2+ =S = FeS 2+ + + 2Fe + 2H + + 2H - Giảm nồng độ Phosphat nước: Fe 3+ + PO4 3- = FePO4 - Tốc độ keo tụ nhanh, áp dụng cho dải pH rộng 57 - Có khả làm giảm BOD, COD nước thải, có khả loải bỏ kim loại nặng phốt 3.3 Đánh giá hiệu phèn sắt(III) sunphat 3.3.1 So sánh với số vật liệu phèn nhôm PAC thị trường có Phèn sắt (III)sunphat * Phèn nhôm PAC: 3+ Phèn nhôm PAC: cho vào nước chúng phân ly thành Al -> Al(OH)3 3+ + Al + 3H2O -> Al(OH)3 + 3H Độ pH nước ảnh hưởng trực tiếp đến trình thuỷ phân: - pH < 4.5: khơng xảy q trình thuỷ phân - pH = – 8.5: đạt tốt - pH > 8.5: hiệu keo tụ không tốt o o – Nhiệt độ nước thích hợp vào khoảng 20 - 40 C, tốt 35 - 40 C * So sánh phèn sắt (III) sunphat phèn nhôm PAC - Phèn nhôm PAC: Bảng 3.10 Độ đục (NTU) tỉ lệ tăng, giảm độ đục (%) theo thời gian keo tụ phèn nhôm PAC Thực Độ đục nghiệm bắt Sau Sau 12 Sau 24 Độ đục Tỉ lệ % Độ đục Tỉ lệ % Độ đục Tỉ lệ % đầu 259 257 -0,07 254 -1,93 250 -3,47 259 231 -10,08 202,2 -21,9 166,3 -35,8 10 259 209,5 -19,1 178,1 -31,2 151,2 -41,6 15 259 172,4 -33,4 160,3 -38,1 140,6 -45,7 20 259 144 -44,4 112,6 -56,5 137 -47,1 (Nguồn: Kết nghiên cứu) 58 Độ đục: Nguồn nước thí nghiệm lấy từ nước thải giấy có độ đục cao, bắt đầu thí nghiệm độ đục trung bình nước tất lơ thí nghiệm khoảng 259NTU Sau xử lý hóa chất độ đục giảm nhanh mẫu có xử lý hóa chất, vào thời điểm sau xử lý, độ đục mẫu có xử lý hóa chất thấp khác biệt có ý nghĩa (P [Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m Theo thực nghiệm thực tế để sản xuất 1kg phèn cần phối liệu: + Bột sắt thải: 500g + Axit sunfuric: 260ml + Nước bổ xung: 300 ml - Chỉ tiêu nguyên liệu Bột sắt thải dạng bột mịn khơng vón cục, khơng lẫn rác Hàm lượng Fe tổng 90% khối lượng hàm lượng Fe(II) < 5%, hàm lượng ẩm
- Xem thêm -

Xem thêm: Đánh giá sự ô nhiễm trong nước thải mạ và nghiên cứu chế tạo vật liệu phèn sunphat sắt dùng cho xử lý nước thải công ty ống thép hòa phát , Đánh giá sự ô nhiễm trong nước thải mạ và nghiên cứu chế tạo vật liệu phèn sunphat sắt dùng cho xử lý nước thải công ty ống thép hòa phát

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay