chuyên đề ứng dụng của hấp phụ trong xử lý nước

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VOC: Hợp chất hữu dễ bay THMs:Trihalomethanes GAC: Than hoạt tính dạng hạt PAC:Than hoạt tính dạng bột AC: Bộ lọc than hoạt tính LMW: Các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp DOC: Các chất ô nhiễm hữu đa lượng AOC: Carbon hữu đồng hóa UV: Tia tử ngoại A.Bảng Biểu Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng B.Hình Ảnh Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình 10 Hình 11 Hình 12 Hình 13 Hình 14 Hình 15 Hình 16 Hình 17 Hình 18 Hình 19 Hình 20 Hình 21 Hình 22 Hình 23 Hình 24 Hình 25 CHƯƠNG KẾ HOẠCH THỰC HIỆN I.GIỚI THIỆU Xử lý nước thải nước cấp có tầm quan trọng lớn khơng mơi trường tự nhiên mà cịn sức khỏe người Mức sống người dân ngày tăng đồi hỏi chất lượng nước xử lý tăng theo Đặc biệt từ có luật , quy định chất lượng nước thải Các doanh nghiệp, xưởng công nghiệp đầu tư hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn theo quy định Hấp phụ, hóa học trình xảy chất khí hay chất lỏng bị hút bề mặt chất rắn xốp Chất khí, hay chất hịa tan gọi chất bị hấp phụ (adsorbate), chất rắn xốp dùng để hút khí, hay chất hịa tan gọi chất hấp phụ (adsorbent) khí khơng bị hấp phụ gọi khí trơ Q trình ngược lại hấp phụ gọi trình giải hấp phụ hay nhả hấp phụ Các chất hấp phụ than hoạt tính , zeolite, silicagel … sử dụng nhiều công nghệ xử lý nước cấp nước thải Giai đoạn lọc thường giai đoạn ứng dụng hấp phụ để lọc tạp chất , chất bẩn , chất ô nhiểm sau nước xử lý cấp cấp hai Hấp phụ không ứng dụng cơng trình xử lý nước cho thành phố hay cơng ty xí nghiệp mà cịn sử dụng cho lọc nước nhà dân vòi lọc , bình lọc Thơng qua chun đề “ Ứng dụng hấp phụ xử lý nước” , sẻ giới thiệu chế hấp phụ ứng dụng hấp phụ xử lý nước cấp nước thải , đánh giá hiệu hấp phụ xử lý nước Chuyên để thực qua việc tổng hợp tài liệu nước tài liệu quốc tế I MỤC TIÊU Mục tiêu đề tài giới thiệu trình hấp phụ, ứng dụng trình hấp phụ vào xử lý nước thải nước cấp PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU II Đối tượng nghiên cứu: Quá trình hấp phụ ứng dụng hấp phụ xử lý nước thải nước cấp Phạm vi nghiên cứu : Những vấn đề có liên quan tới q trình hấp phụ ứng dụng hấp phụ xử lý nước thải nước cấp Có thể mở rộng báo, tạp chí quốc tế cơng bố có liên quan đến đề tài III NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu: sử dụng nhiều báo, tạp chí nước ngồi cơng bố, có chọn lọc thơng tin hay, mới, hiệu để xây dựng chuyên đề Ngoài ra, tham khảo ý kiến giảng viên để hỗ trợ kiến thức trình thực Nội dung nghiên cứu: Để hồn thành chun đề, chúng tơi phải thực bước - Dịch tài liệu tham khảo chính, đọc hiểu nội dung đề Hình thành ý tưởng dàn bài, cân nhắc nội dụng cần thiết cho chuyên - Tìm kiếm báo nước ngồi (trong nước) cơng bố có liên quan Sàng lọc thơng tin phù hợp có tính lạ - Tham khảo tài liệu tiếng Việt giảng viên để nắm thông tin - Chỉnh sửa làm CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 Giới Thiệu Nước chứa chất hữu hịa tan khơng thể bị loại bỏ tạo cặn hay lọc cát Các hợp chất hữu hòa tan bao gồm : - Các hợp chất tạo mùi, vị , màu - Các chất ô nhiễm ( thuốc bảo vệ thực vật, hợp chất hydrocarbon) Carbon hoạt tính hấp phụ ( phần ) chất hữu chủ yếu sử dụng xử lý nước uống từ nước mặt Trong khứ, nước uống sản xuất từ nước mặt phải qua bước : kết bông, loại bỏ cặn ( lắng lọc ) khử trùng với chlorine Điều đủ để đáp ứng yêu cầu nước uống cho độ đục , mùi , vị… Do phát thuốc bảo vệ thực vật nước uống dẫn đến việc xử lý nước truyền thống khơng cịn đáp ứng tiêu chuẩn Ngồi chlorine tác dụng với chất hữu hình thành THMs chất độc Các chất độc bị loại bỏ carbon hoạt tính Vấn đề carbon hoạt tính liên tục bị bão hịa THMs cần tái sinh thường xuyên Tốt nên ngăn chặn hình thành THMs cách giảm nồng độ chất hữu trước cho chlorine vào Carbon hoạt tính chất có nồng độ carbon cao Dưới nhiệt độ cao, phần carbon vật liệu chuyển hóa thành CO nước Đó lý carbon có cấu trúc mở Hình 1.Cấu trúc mở carbon hoạt tính Bề mặt phía carbon hoạt tính lớn gấp nhiều lần so với bề mặt bên ngồi Vì phần lớn chất bị hấp phụ phía carbon Các chất hữu hịa tan bị loại bỏ cách cho lọc qua lớp carbon hoạt tính Các chất hữu chuyển từ pha lỏng sang bề mặt carbon Các hợp chất hữu vận chuyển sâu vào carbon để gắn vào lỗ rổng Sự hấp phụ chất hữu khơng phải vơ hạn Có cân nồng độ hợp chất hòa tan nước lượng chất bị hấp phụ vào carbon Khi có hợp chất hữu khác diện nước, cạnh tranh xảy Các hợp chất hấp phụ tốt chiếm vị trí hấp phụ mà khơng thể sử dụng chất bị hấp phụ Các phân tử hữu lớn chặn lỗ nhỏ, từ chặn phân tử hữu nhỏ vào lỗ rổng nhỏ Sau khoảng thời gian carbon hoạt tính bị bảo hịa với chất hữu bị hấp phụ cần làm ( tái sinh ) cách tháo lớp carbon khỏi chổ đặt nung nóng đến 1000oC Tái sinh thường thực sau nhiều lần sử dụng Lọc carbon hoạt tính vận hành lọc cát Chủ yếu dòng chảy xuống Lọc mở áp dụng để tránh hạt carbon mịn bị rửa trơi Vì thới gian tiếp xúc yếu tố quan trọng để định hiệu loại bỏ, bể lọc thường thiết kế với lớp lọc dầy để giảm diện tích xây dựng Vì , lọc carbon hoạt tính khơng thể hoạt động nhờ trọng lực mà cần phải có thêm cơng đoạn bơm Hình 2.Mặt cắt ngang dọc bể lọc carbon Khi bể lọc bị chặn chất lơ lửng hay sinh khối có độ chống chịu cao, bể lọc cần rửa lọc Nước rửa lọc thu hệ thống ống phía bể lọc Tắc nghẽn chất lơ lửng dẫn đến việc tái sinh thường xun Vì lọc carbon hoạt tính thường đặt sau tạo , loại cặn lọc cát Hình Vị trí lọc than hoạt tính qui trình xử lý nước đóng chai 2.2 Vật liệu hấp phụ: - Than hoạt tính - loại vật liệu giống than với diện tích bề mặt cao - Silica gel - cứng, dạng hạt, vật liệu xốp làm kết tủa từ natri silicat xử lý acid - Nhôm hoạt tính - nhơm oxit hoạt tính nhiệt độ cao sử dụng chủ yếu cho hấp phụ độ ẩm - Alumin silicat (rây phân tử) - zeolit tổng hợp xốp sử dụng chủ yếu trình tách Than hoạt tính đến hấp phụ phổ biến sử dụng xử lý nước thải Than hoạt tính (Activated Carbon): lựa chọn lý tưởng cho mục đích hấp phụ, có diện tích bề mặt lớn ( từ 500 đến 1500 m2/ g ) Than hoạt tính lọc nước qua hai trình song song: - Lọc học, giữ lại hạt cặn lỗ nhỏ - Hấp phụ tạp chất hòa tan nước chế hấp phụ bề mặt trao đổi ion Than hoạt tính chất liệu xốp, có nhiều lỗ lớn nhỏ Dưới kính hiển vi điện tử, hạt than trơng giống tổ kiến Vì thế, diện tích tiếp xúc bề mặt ... “ Ứng dụng hấp phụ xử lý nước? ?? , sẻ giới thiệu chế hấp phụ ứng dụng hấp phụ xử lý nước cấp nước thải , đánh giá hiệu hấp phụ xử lý nước Chuyên để thực qua việc tổng hợp tài liệu nước tài liệu... lực hấp dẫn chất bị hấp phụ vật liệu hấp phụ lực lượng Vander Waal, hấp phụ gọi hấp phụ vật lý Nó cịn gọi hấp phụ Vander Waal Trong hấp phụ vật lý lực hấp dẫn chất bị hấp phụ vật liệu hấp phụ. .. tiêu đề tài giới thiệu trình hấp phụ, ứng dụng trình hấp phụ vào xử lý nước thải nước cấp PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU II Đối tượng nghiên cứu: Quá trình hấp phụ ứng dụng hấp phụ xử lý nước