1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

công nghệ xử lý nước cấp và nước thải

34 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 34
Dung lượng 1,33 MB

Nội dung

PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I 3.1 ð.i cương 3.1 Các q trình cơng ngh5 XLNT (xem l i Chương 1, M c 1.3) 3.2 Cơ s8 l:a ch;n dây chuy?n công ngh5 XLNT Quy mô/công su t c a ngu!n th"i (lưu lư#ng thi$t kế) ð)c ñi+m nư,c th"i (thành ph/n, n!ng ñ0) M1c ñô2 XLNT c/n thi$t (ñ)c ñi+m và kha9 tư2 làm s ch ngu!n nư,c, yêu c/u theo tiêu chuu hịa lưu lư#ng VD trí b+ đi>u hịa: thưLng sau b+ lWng cát, trư,c b+ lWng bCc ðơi có th+ sP d ng b+ đi>u hịa đ+ đi>u chXnh pH, s c khí sơ b0 Th+ tích b+ đi>u hịa xác đDnh dBa vào đưLng cong tích lũy lưu lư#ng (Hình 3.1) Bi+u di\n đưLng cong tích lũy Q theo thLi gian V] ñưLng ti$p tuy$n v,i ñưLng cong song song v,i đưLng QTB Th+ tích b+ đi+u hịa V = kho"ng cách theo chi>u th_ng ñ1ng t` ti$p ñi+m ñ$n ñưLng QTB (H.3.1.a), hay = kho"ng cách giaa ti$p ñi+m theo chi>u th_ng ñ1ng (H.3.1.b) BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I b a Hình 3.1 ðưLng cong tích lũy lưu lư#ng dùng xác đDnh th+ tích b+ đi>u hịa BM KTMT Khoa Mơi trư ng – Trư ng ðHKH Hu PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I Ví d xây dBng ñưLng cong tích lũy lưu lư#ng dùng xác ñDnh th+ tích b+ đi>u hịa BM KTMT Khoa Mơi trư ng – Trư ng ðHKH Hu PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I 3.2.2 ChMn rác (Screening) 3.2.2.1 ðPi tưHng xưQ lý: Các vCt thô rác, túi nilon, vo9 cây, VD trí chWn rác: đ)t t i mương den NT, trư,c tr m bơm và cơng trình xư9 lý 3.2.2.2 Thi t bT chMn rác Phô9 bi$n song chWn rác (bar racks hay bar screens) C u t o song chWn rác: G!m nhang kim lo i ñ)t kế ti$p (kho"ng hơ9 15 i 75 mm) Các có ti$t di?n hình chữ nhCt, trịn hay elip Các chWn rác ñ)t nghiêng so v,i hư,ng dòng ch"y (45 – 900) Theo phương th1c làm s ch rác phân bi?t nhóm chWn rác : làm s ch thu9 cơng (manual cleaning)→ lư#ng rác < 0,1 m3/d làm s ch gi,i (mechanical cleaning) → lư#ng rác > 0,1 m3/d BWng 3.1 M0t sr thông sr c a song chWn rác Thông sP B> r0ng chWn, mm Kho"ng hq giaa chWn, mm Góc nghiêng so v,i phương ngang, Làm s.ch thV công – 15 25 – 50 45 – 60 BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu Làm s.ch giUi i1 15 – 75 60 – 90 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I a) B> m)t b) M)t cWt dsc Hình 3.2 C u t o thi$t bD song chWn rác BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I Thi$t kế song chWn rác VCn trc dòng ch"y trư,c chWn : v ≥ 0,6 m/s VCn trc dòng ch"y qua chWn : V ≥ 0,8 – 1,0 m/s TRn th t áp lBc qua song chWn : hL ≤ 150 mm Sư9 d ng lưu lư#ng l,n nh t (Qmax) tính tốn thi$t k BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I Thi t bT chMn rác k t hHp nghi?n rác: barminutor Dao c t (di chuy n lên xu ng) Hình 3.3 Barminutor Song ch n rác BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I 3.2.3 L ng cát (Grit chamber: G.C) 3.2.3.1 ðPi tưHng xưQ lý Các h t vơ có kích thư,c và ty9 trsng l,n: d ≥ 0,2 mm hay U0 ≥ 18 mm/s (U0: đơ2 l,n th y lBc) 3.2.3.2 C_u t.o và nguyên tMc ho.t ñCng cVa thi t bT Nguyên tWc: Xem m c 2.3.1 (Chương 2) – l ng lo i VCn trc dòng ch"y (v) ph"i ñuQ lUn ñê9 ph/n tư9 nho9, nhe2 (ch t rWn hau cơ) khơng lWng đư#c và đuQ nhoQ ñê9 cát và h t vô bD giữ l i bê9 lWng: v = 0,15 ~ 0,30 m/s lo i bê9 lWng cát: Bê9 lWng cát ngang i ti$t di?n bề m)t hình chữ nhCt, dịng nư,c th"i chuy+n đ0ng dsc theo chi>u dài bề, có hớ tCp trung cát q m0t đ/u Bê9 lWng cát đ1ng i có hình lăng tru2 đ1ng, nư,c th"i đư#c den vào từ dư,i ñáy và khxi bê9 q phía Thi$t bD lWng cyclone i có hình lăng tru2 v,i ph/n đáy hình cơn, dịng nư,c th"i ch"y theo phương ti$p tuy$n v,i thành thi$t bD Phô9 bi$n nh t bê9 lWng cát ngang (Hình 3.4) BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I H Hình 3.4 Sơ đ! ngun tWc b+ lWng cát ngang 3.2.3.3 Tính tốn bêQ lMng cát ngang Thê9 tích bê9 lWng cát g!m ph/n: ph/n công tác và ph/n gom cát Chi>u dài ph/n công tác c a bê9 lWng ngang đư#c tính theo cơng th1c: 1000 × K × v × H Uo L i chi>u dài ph/n công tác bê9, m L= (3.2) H i chi>u sâu cơng tác bê9 lWng, m v i vCn trc dịng ch"y bê9 lưu lư#ng l,n nh t, m/s U0 i đơ2 l,n th y lBc c a h t cát murn giữ l i bê9, mm/s K i hê2 số (K=1,7 v,i U0 = 18,7 mm/s và K = 1,3 v,i U0 =24,2 mm/s) BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 10 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I B ng 3.2 Gia tr U0 ñ i v i m t sô h t khác (ty kh i 2,65) d (mm) 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 U0 (mm/s) 5,12 11,5 18,7 24,2 28,3 34,5 40,7 • Chi>u r0ng bê9 lWng cát ngang tính theo cơng th1c: B= Q v ×H ( 3) Q i lưu lư#ng nư,c th"i thi$t kế, m3/s • Thơng thưLng thi$t kế bê9 lWng cát ngang v,i: Số bê9 nhi>u H = 0,25 ~ 1,0 m Cỡ h t d = 0,2 mm và U0 = 18,7 mm/s v = 0,3 m/s ThLi gian lưu nư,c th"i = 0,5 ~ 2,0 phút Lưu lư#ng thi$t kế: Qmax BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 11 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I Ví d" tính tốn bêQ lMng cát Tính tốn thi$t kế bê9 lWng cát ngang cho xư9 lý NT sinh ho t có lưu lư#ng l,n nh t 12.000 m3/d đê9 lo i h t có đưLng kính 0,2 mm; chsn v 1ng v,i lưu lư#ng l,n nh t 0,3 m/s GiWi: Thi$t kế bê9 lWng thành ngăn: Q = 12000 m3/d = 0,14 m3/s → Qtk (m i b ) = 0,14/2 = 0,07 m3/s v = 0,3 m/s ⇒ ti$t di?n ư,t = 0,07/0,3 = 0,23 m2 Chsn đơ2 sâu cơng tác H = 0,5 m ⇒ bề r0ng B = 0,23/0,5 = 0,46 m – L y B = 0,5 m Chi>u dài công tác c a bê9: = 1000 × × × = 1000 × 1,7 × 0,3 × 0,5 = 13 , 18 ,7 L y L = 14m VCy kích thư,c ph/n công tác: L x B x H = 14 m x 0,5 m x 0,5 m Th tích m i b V = 3,5 m3 Th i gian lưu NT = V/Q = 3,5/0,07 = 50 s BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 12 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I 3.2.4 L ng b c (primary settling) 3.2.4.1 ðPi tưHng xưQ lý Bê9 lWng bCc ñư#c sư9 d ng ñê9 lo i ch t rWn lơ lPng khxi nư,c th"i trư,c ñi vào hê2 xư9 lý sinh hsc LWng bCc có thê9 lo i 40 – 60 % SS và 25 – 35 % BOD 3.2.4.2 Nguyên tMc và c_u t.o thi t bT Nguyên tWc lWng: xem m c 2.3.1, Chương LWng bCc lWng lo i hay lWng t o (flocculent settling) C u t o bê9 lWng: Theo hình d ng c a ti$t di?n bề m)t bê9, phân bi?t: Bê9 lWng hình chữ nhCt (Rectangular tanks) Bê9 lWng hình trịn (Circular tanks) Theo hư,ng dịng ch"y NT vùng lWng, phân bi?t: Bê9 lWng ngang – dòng NT ch"y ngang qua bê9 (Horizontal flow) (Hình 3.5) Bê9 lWng đ1ng – dịng NT ch"y từ dư,i lên (Upflow) (Hình 3.6) Bê9 lWng theo phương bán kính – dịng NT phân phri từ rng trung tâm thành bê9 (Radial flow) (Hình 3.7) Bê9 lWng hình chữ nhCt i lWng ngang Bê9 lWng hình trịn – lWng đ1ng và theo phương bán kính BM KTMT Khoa Mơi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 13 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I Hình 3.5 B+ lWng ngang BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 14 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I Hình 3.6 B+ lWng đ1ng Hình 3.7 B+ lWng theo phương bán kính BM KTMT Khoa Mơi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 15 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I Thi t k bi lMng bEc BWng 3.3 Kích thư,c đi+n hình c a b+ lWng bCc Thông sr 3–4m 25 – 50 m – 10 m B+ lWng trịn Chi>u cao ðưLng kính lWng bCc Giá trD tiêu bi+u B+ lWng cha nhCt Chi>u cao Chi>u dài Chi>u r0ng BWng 3.4 Thông sr thi$t k$ tiêu bi+u c a b+ 3–4m 12 – 40 m Thông sr Kho"ng giá trD Giá trD tiêu bi+u 1,5 ~ 2,0 2,0 V,i QTB 32 ~ 50 40 V,i Qmax,h 81 ~ 122 100 124 ~ 490 248 ThLi gian lưu, h SLR, m3/m2/d WOR, m3/m/d SLR: Surface Loading Rate: T"i trsng b> m)t WOR: Weir Overflow Rate: T"i trsng máng tràn BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 16 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I 3.3 XưQ lý bEc hai 3.3.1 MCt số khái ni5m Xư9 lý bCc hai = trình xư9 lý sinh hsc: vi sinh vCt (VSV) sư9 d ng ch t c/n lo i bo9 nư,c th"i (ch t hau cơ, N, P) làm ch t cho trình sinh trưqng (g!m t o lư#ng và t o tế bào m,i) 3.3.1.1 Vi sinh vEt xưQ lý nưUc thWi Sư2 chuy+n hóa sinh hsc ch t th"i liên quan ñ$n nhi>u nhóm VSV khác nhau: (1) Vi khuu ki?n ky2 khí v,i NO2i ph/n tư9 nhCn ñi?n tư9 t o thành N2: [3.11] NH4+ + NO2i → N2 + H2O H? sr t• lư#ng p/ư anammox tính đ$n sB tăng trưqng sinh khri: NH4+ + 1.32 NO2i + 0.066 HCO3i + 0.13 H+ → 1.02 N2 + 0.26 NO3i +0.066 CH2O0.5N0.15 + 2.03 H2O [3.12] Các vi khu nguyên tWc, ñ+ áp d ng ph"n 1ng anammox, nư,c th"i ph"i ch1a NH4+ NO2i v,i t• l? mol 1: 1,32 q ph"n 1ng [3.12] Trên thBc t$, NT ch1a ch y$u NH4+ nên: ho)c ph"i bR sung NO2i ho)c ph"i chuy+n hóa ~50% NH4+ thành NO2i đ+ ph/n NO2i t o ph"n 1ng v,i NH4+ l i Hư,ng th1 hai nguyên lý cho 1ng d ng thBc t$ c a anammox Công ngh? xP lý nitơ m,i g!m nitrit hóa bán ph/n (partial nitritation) theo sau anammox: Nitrit hóa bán ph/n Anammox NH4+ NH4+ + NO2i N2 Nitrit hóa bán ph/n: 2NH4+ + 1,5 O2 → NH4+ + NO2i + H+ + H2O [3.13] Có th+ đ t đư#c nitrit hóa bán ph n b†ng cách ki+m sốt đi>u ki?n ph"n 1ng đ+ 1c ch$ VK Nitrobacter khuy n khích VK Nitrosomonas: Nhi?t ñ0 cao (> 30oC) DO th p (u hịa nư,c mưa,…) H n chế c a hờ sinh hsc: Yêu c/u m)t b†ng l,n ThLi gian lưu nư,c th"i dài Dễ bD "nh hưqng bqi thay ñRi thLi ti$t, khí hCu H k khí khí có thu h i biogas Ví dụ du:̣ cơng nghệ nghệ CIGAR (Covered In Ground Anaerobic Reactor) xử xử lý lý NT s'n s'n xu( xu(t tinh b)t * Thái Thái Lan BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 47 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I BWng 3.10 M0t sr ñ)c ñi+m c a h! sinh hsc xP lý nư,c th"i Thông s H hi u khí Di?n tích, H tùy nghi H k khí 0,8 i 0,8 i 0,2 i 0,8 0,9 i 1,5 1,2 i 2,4 2,4 i 4,8 Nri ti$p/ Song song Nri ti$p/ Song song Nri ti$p ThLi gian lưu, ngày i 20 i 30 20 i 50 To i 30 i 50 i 50 ≤ 17 56 i 200 224 i 560 60 i 80 80 i 95 50 i 85 ðô2 sâu, m Ki+u vCn hành ho t ñ0ng, oC T"i trsng BOD5, kg/ha/ngày Hi?u su t lo i BOD5, % S"n phu ki?n tư2 nhiên (đ t, đDa hình, hê2 thBc vCt, đ0ng vCt) chX xây dBng hê2 thrng phân phri và thu nư,c th"i Giá thành xây dBng rš, qu"n lý ñơn gi"n, hi?u qu" kinh tế Khó đi>u khi+n và ki+m sốt phu2 thu0c vào y$u tố ngo i c"nh bãi lsc tr!ng nhân t o (Constructed wetlands): Các bãi ñ t ñư#c quy ho ch s˜n, phân thành t`ng thPa; Có thê9 thay đ t b†ng lo i vCt li?u lsc có kha9 lsc cao (sxi, ñá dăm…) Hê2 thrng phân phri và thu nư,c bố trí phù h#p kha9 th m lsc c a vCt li?u lsc Hi?u qu" xư9 lý Rn ñDnh có thê9 ki+m sốt đư#c q trình làm vi?c Theo ñ)c ñi+m làm vi?c, phân bi?t: bãi lsc dòng ch"y bề m)t (FSW: Free Surface Water Wetlands) bãi lsc dòng ch"y ng/m (SSF: Subsurface Flow Wetlands) BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 49 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I FSW wetland V t li u thư ng ñ t t nhiên L p nư c b m t cao 0.1 i 0.6 m; c m r ñ t, ph n ng p nư c, ph n m t nư c; thu nư c th i b m t Phân h y ch t th i x y ch y u nư c, VSV bám thân, cành, c a s ng l p m c ru ng ñáy Ph thu c nhi u vào ñi u ki n t nhiên, vi c thu ho ch cây… V n ñ phát tri n SV truy n b nh: mu i, ru i,… SSF wetland S d ng v t li u l c ñá dăm, s i,… Cây c m r l p v t li u thân m t ñ t; nư c th i ñư c cho ch y ng m qua l p v t li u thu nư c th i ñáy Phân h y ch t th i x y l p v t li u, VSV bám b m t v t li u r Quá trình x lý nư c th i n ñ nh H n ch phát tri n SV truy n b nh Hình 3.21 Sơ đ! h? thrng bãi lsc tr!ng FSW SSF BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 50 25 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I Th:c vEt wetland ðóng vai trò quan trsng xư9 lý: Thân, cành, rễ, – giá thê9 cho VSV VCn chuy+n oxy vào đ t qua bơ2 rễ ð!ng hóa, h p thu ch t ô nhi\m vào sinh khri ThưLng tr!ng loài: sCy (reed), cx n$n (cattail), b c (bulrush), cói (sedge) BWng 3.11 M0t sr thơng sr thi$t k$ wetland Thông số ðơn vT FSW T"i trsng hau kg BOD/ha/ngày 100 i 110 80 i 120 T"i trsng th y lBc cm/ngày 2,5 i 5,0 6,0 i 8,0 ThLi gian lưu nư,c ngày i 15 i 15 m 0,1 i 0,6 i Chi>u cao l,p nư,c bề m)t BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu SSF 51 wetland ngồi thBc t$ mơ hình wetland thí nghi?m BM KTMT Khoa Mơi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 52 26 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I 3.4 MCt sP phương pháp x@ lý bEc cao Nh†m ñáp 1ng yêu c/u cao c a tiêu chu m)t m0t sr ch t rWn (ch t h p ph ) Phương trình đ_ng nhi?t h p ph Freundlich – ñánh giá kh" h p ph : x = K f C e1 / n m (3.15) Ce: n!ng ñ0 cân b†ng c a ch t bD h p ph , mg/L x: lư#ng ch t ô nhi\m bD h p ph , mg m : lư#ng ch t h p ph , mg → x/m = AC: ho t tính h p ph n, Kf: h? sr thBc nghi?m T` thBc nghi?m có th+ xác đDnh h? sr n, Kf tuy$n tính hóa phương trình (3.15) Các ch t h p ph : than ho t tính, khống sét, silicagen, keo nhơm, xX tro, tro bay,… BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 53 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I Công ngh? xP lý nư,c th"i v,i than ho t tính • Than h.t i GAC (Granular Activated • Carbon) – dùng tháp h p ph (Hình 3.22) Than bCt – PAC (Powdered Activated Carbon), có th+: khu y tr0n than v,i nư,c th"i b+ ti$p xúc, sau m0t thLi gian cho lWng ñ+ tách than (thưLng thêm ch t keo t đ+ h• tr# q trình lWng) thêm trBc ti$p than vào b+ thơng khí c a q trình bùn ho t tính, sau ñó lWng v,i bùn q b+ lWng b.2 Tái sinh than ho t tính: dùng nư,c nhi?t (200oi300oC, 3i6 atm) dùng khí trơ nóng (120o–140oC) trích ly b†ng dung mơi hau Hình 3.22 C u t o tháp h p ph v,i GAC BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 54 27 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I 3.4.2 Trao ñ•i ion ðri tư#ng xP lý: ion kim lo i (Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd, As,…), anion ñ0c (CNi), ch t phóng x Nguyên tWc: ion b> m)t c a ch t rWn (gsi ionit hay ch t trao ñRi ion) trao đRi v,i ion có đi?n tích dung dDch ti$p xúc v,i Cationit: ionit có kh" trao đRi ion dương (ch1a nhóm ch1c –SO3H, iCOOH) Anionit: ionit có kh" trao đRi ion âm (do nhóm ch1c –NR3+OHi, iNH2, iNHR) Trao đRi ion trình thuCn nghDch: Cationit: Ri I++ M+ Xi ⇔ Ri M+ + I+Xi Anionit: R+Yi + M+ Xi ⇔ R+Xi + M+Yi [3.14] [3.15] (I+: H+, Na+; Yi: OHi, Cli,…; R+, Ri: m ng ch t rWn không tan c a ionit) Các ch t trao ñRi ion: Các khoáng tB nhiên: zeolit, sét, fenspat,… Các nhBa tRng h#p, ví d den xu t sulfonat c a copolymer c a styreni divinylbenzen(RiSO3H) BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 55 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I Công ngh? xP lý NT: thưLng thBc hi?n v,i c0t trao đRi ion (Hình 3.23) Tái sinh ionit: Sau m0t thLi gian, nhóm ch1c trao ñRi b> m)t h t ionit ñã bD trao ñRi h$t, c/n tái sinh dùng dung dDch HCl hay NaCl ñ+ tái sinh cationit dung dDch NaOH ñ+ tái sinh anionit Nư c th i RH + AB ⇔ RA + HB ROH + HB ⇔ RA + H2O Nư c th i vào Hình 3.23 Sơ ñ! h? thrng trao ñRi ion xP lý nư,c, nươc th"i BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 56 28 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I 3.4.3 Oxy hóa hóa h;c 3.4.3.1 ð.i cương ðri tư#ng, m c tiêu: XP lý tri?t ñ+ ch t ñ0c (phenol, cyanua, sulfua…) Phân h y ch t hau “c1ng đ/u” khơng bD phân h y sinh hsc (refractory, recalcitrant) → gi"m TOC, COD Chuy+n ch t khó PHSH thành ch t có kh" PHSH → gi"m khơng đáng k+ COD, TOC làm tăng t• sr BOD/COD Các lo i nư,c th"i áp d ng: d?t nhu0m (các thurc nhu0m), s"n xu t tinh b0t sWn (cyanua), gi y (lignin), CN hóa ch t (phenol),… Các tác nhân oxy hóa: O3 Cl2 KMnO4 H2O2 + xúc tác Nhu c/u ch t oxi hóa đư#c xác đDnh theo cơng th1c: × × mg ch t oxy hóa/L = 32 n: đương lư#ng oxy (moL O/moL ch t oxi hóa) (tùy vào ñi>u ki?n, xem b"ng 3.12), M: khri lư#ng phân tP ch t oxi hóa BM KTMT Khoa Mơi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 57 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I BWng 3.12 ðương lư#ng oxy c a m0t sr ch t oxy hóa Ch t oxy hóa Ph"n 1ng Clo h#p ch t clo Cl2 + H2O → O + 2Cl\ + 2H+ HClO → O + Cl\ + H+ 2ClO2 + H2O → 5O + 2Cl\ + 2H+ KMnO4 2MnO4\ + 6H+ → 2Mn2+ + 5O + 3H2O 2MnO4\ + 2H+ → 2MnO2 + O + 3H2O 2MnO4\ + H2O→ 2MnO2 + 3O + 2OH\ 2MnO4\ + H2O→ 2MnO2 + O + 2H+ O3 O3 O3 H2O2 H2O2 → O + H2O mol O/mol ch t oxy hóa 1,0 1,0 2,5 (pH m)t, thurc nhu0m, Các tác nhân AOP phR bi$n: Fenton (H2O2/Fe2+) H2O2/UV H2O2/O3 H2O2/UV/O3 BWng 3.13 Th$ oxy hóa khP c a m0t sr tác nhân oxy hóa Tác nhân OH— PhWn yng OH— + e H+ Eo, V → OHi HClO HClO + + H2O 1,49 H2O2 H2O2 + 2H+ + 2e → O2 + OHi 1,78 O3 O3 2,07 KMnO4 MnO4i + 8H+ + 5e + 2H+ + 2e 2,80 → Cli + 2e → O2 + H2O → Mn2+ + 4H2O BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 1,49 60 30 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I AOP vUi tác nhân Fenton Năm 1894, Fenton phát hi?n ion Fe2+ xúc ti$n cho kh" oxy hóa acid tartric b†ng H2O2 T` tác nhân H2O2/Fe2+ gsi Fenton Ph"n 1ng t o grc hydroxyl : H2O2 + Fe2+ → Fe3+ + HO— + OHi (v=k1[Fe2+][H2O2] v,i k1=76 Mi1si1) Oxy hóa v,i Fenton trt nh t q mơi trưLng acid (pH=2 – 4) Các 1ng d ng Fenton xP lý nư,c th"i: khP ñ0c cyanua; phân h y phenol, den xu t clo nitro c a phenol, thurc tr` sâu, thurc nhu0m, oxy hóa cWt m ch ch t hau cao phân tP humic, lignin, làm c"i thi?n kh" xP lý sinh hsc (ví d , nư,c th"i nhu0m, nư,c rX rác, ) Ưu ñi+m: giá thành th p so v,i AOP khác (do giá H2O2 FeSO4 rš) thân thi?n mơi trưLng (Fe2+ khơng đ0c; H2O2 dư bD phân h y t o O2) tiêu th lư#ng k thuCt xP lý ñơn gi"n,… BM KTMT Khoa Môi trư ng – Trư ng ðHKH Hu 61 PH N A CÔNG NGH X! LÝ NƯ%C C&P VÀ NƯ%C TH)I Chương X! LÝ NƯ%C TH)I 3.4.4 Các phương pháp màng (Membrane technology) 3.4.4.1 ð.i cương Màng: m0t pha đóng vai trị ngăn cách giaa pha khác nhau; có th+ ch t rWn, m0t gel trương nq dung môi ðri tư#ng xP lý: phân tP, ion hòa tan nư,c th"i; vi sinh vCt BWng 3.14 Tóm tWt m0t sr phương pháp màng xP lý nư,c th"i Phương pháp màng ð0ng lBc tách Nguyên tWc tách Cˆ màng, m Khri lư#ng phân tP bD tách, Da Áp su t làm vi?c, psi ði?n th 105 i 30 Siêu lsc (Ultrafiltration, UF) Áp su t Chsn lsc kích thư,c phân tP 0,01 – 0,1 103 i 105 i 80 Lsc nano (Nanofiltration, NF) Áp su t Chsn lsc kích thư,c phân tP 0,001 – 0,01 300 i 1000 50 i250 Th cathode, anion bD hút v> anode i Do có màng chsn lsc, k$t qu" ion s] tCp trung vào khoang giaa khoang bên s] lo i ñư#c ion (muri) 1’ 2’ Hình 3.25 Sơ đ! q trình đi?n th

Ngày đăng: 30/08/2022, 10:28

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w