TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC CHUYÊN ĐỀ THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT XANH Giảng viên hướng dẫn Th S Lê Trọng Thành Nhóm 01 Lớp học phần 420300377006 Lớp DHVC14 Khoá 2018 2022 Tp Hồ C.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC CHUYÊN ĐỀ THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT XANH Giảng viên hướng dẫn: Th.S Lê Trọng Thành Nhóm: 01 Lớp học phần: 420300377006 Lớp: DHVC14 Khố: 2018-2022 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC CHUN ĐỀ THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT XANH Lớp học phần: 420300377006 Nhóm: 01 STT Họ tên MSSV Nguyễn Ngọc Lan Phương 18029871 Hồ Dương Phụng 18029701 Hồ Thị Nở 18028101 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2021 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin cho phép nhóm thực báo cáo gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Lê Trọng Thành, người giảng viên tận tụy giúp đỡ hướng dẫn chúng em tận tình suốt thời gian qua, cho chúng em nhiều tiền đề, kiến thức để tiếp cận vấn đề, phân tích giải vấn đề, đồng thời rèn luyện kỹ làm việc nhóm để có kinh nghiệm học tập làm việc sau chúng em Nhờ mà nhóm hồn thành báo cáo tốt Nhóm xin chân thành cảm ơn Khoa Cơng nghệ Hóa học tạo điều kiện cho chúng em có trang thiết bị để thực hành bạn lớp DHVC14 tận tình giúp đỡ nhóm q trình hoàn thành báo cáo, tạo cho thành viên phấn đấu để đạt mục tiêu chung khả phối hợp với để tạo điều mà cá nhân khơng thể có khả thực Trong khuôn khổ báo cáo kiến thức hạn chế, làm chúng em tránh khỏi sai sót định, mong thầy góp ý để làm hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Phần đánh giá: (thang điểm 10) • Thái độ thực hiện: • Nội dung thực hiện: • Kỹ trình bày: • Tổng hợp kết quả: Điểm số: …… … Điểm chữ: TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2021 Trưởng môn Giảng viên hướng dẫn Chuyên ngành (Ký ghi họ tên) MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BÀI 1: BIẾN TÍNH BÙN ĐỎ XỬ LÝ CHẤT MÀU HỮU CƠ 1.1 Các phương pháp xử lý nước thải ? Cho biết nguồn nước ngày ô nhiễm dù trước xả thải qua xử lý ? Nguồn nước thải vấn đề lo ngại cho sống nay, lượng nước thải ngày lớn Để hạn chế vấn đề ô nhiễm môi trường nước giúp cho mơi trường xanh, sạch, đẹp phải có biện pháp xử lý nước thải cho phù hợp Tùy thuộc vào khu vực, khu công nghiệp, mà nên có cách xử lý nước thải thỏa đáng khu vực nhiều cách, nhiều hình thức khác thơng qua việc phân loại nước thải 1.1.1 Các loại nước thải Nước thải gồm có loại: nước thải sinh hoạt nước thải công nghiệp Nước thải sinh hoạt nước thải có nguồn gốc từ q trình sinh hoạt hộ gia đình, khu dân cư, nước thải từ hoạt động tắm giặt, rửa chén, rau, củ, quả, … Trong nước thải sinh hoạt lại chia thành loại nước thải bẩn hệ tiết người từ phòng vệ sinh chất thải bẩn hoạt động sinh hoạt người Nước thải công nghiệp loại nước thải có nguồn gốc từ q trình sản xuất công nghiệp, nông nghiệp Nước thải công nghiệp đa dạng, khác thành phần yếu tố ngành sản xuất Nước thải công nghiệp có loại: • • Nước thải từ q trình sản xuất sản phẩm, rửa máy móc thiết bị, nước thải từ sản xuất bẩn chứa nhiều tạp chất, chất độc hại, vi khuẩn, … Nước thải từ trình làm nguội thiết bị, giải nhiệt trình ngưng tụ, làm lạnh thiết bị nên coi nước thải 1.1.2 Các phương pháp xử lý nước thải Dù nước thải sinh hoạt hay nước thải cơng nghiệp nên xử lý nước thải trước đưa môi trường nước bên Các cách xử lý nước thải hình dung qua sơ đồ sau: Các phương pháp xử lý nước thải Phương pháp hóa học Phương pháp vật lý Hấp phụ Kết tủa Lưới chắn Bông tụ Tuyển Lọc Phương pháp sinh học Khử trùng Hiếu khí Kỵ khí Lắng Hình 1.1: Các phương pháp xử lý nước thải Về phương pháp vật lý: Lưới chắn: chất thải rắn giữ lại Song chắn rác phân thành tùy theo kích thước khe hở, loại thơ, trung bình mịn Nước thải trước vào hệ thống xử lý trước hết phải qua song chắn rác Tại loại rác trôi có kích thước lớn giẻ, rác, vỏ đồ hộp, rác cây, bao nilon, … giữ lại Song chắn rác thơ có khoảng cách từ 60 – 100 mm song chắn rác mịn có khoảng cách từ 10 – 25 mm Bể lắng: Bể lắng cát để tách tạp chất vơ khơng tan có kích thước từ 0,2 mm đến mm khỏi nước thải nhằm đảm bảo an tồn cho bơm khỏi bị cát, sỏi bào mịn, tránh tắc đường ống dẫn tránh ảnh hưởng đến công đoạn xử lý sau Bể lắng cát chia thành loại: bể lắng ngang bể lắng đứng Lọc: bể lắng khơng loại bỏ hồn tồn chất có kích thước nhỏ nước thải đưa qua hệ thống lọc Các loại lọc thường sử dụng lọc kim loại, lọc vải, lọc giấy, lọc cát Tuyển nổi: Phương pháp tuyển thường sử dụng để tách tạp chất dạng rắn lỏng phân tán không tan, tự lắng khỏi pha lỏng Trong số trường hợp khác trình cịn dùng để tách chất hịa tan chất hoạt động bề mặt Trong xử lý nước thải, trình tuyển thường sử dụng để khử chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học Ưu điểm phương pháp khử hồn tồn hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm thời gian ngắn Bông tụ: Trong nước thải hạt phần thường tồn dạng keo mịn phân tán, kích thước thường từ 0,1 – 10 micromet Các hạt lơ lửng không khơng lắng nên tương đối khó tách loại Trạng thái lơ lửng hạt keo bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện Để phá vỡ tính bền hạt keo cần trung hịa điện tích bề mặt q trình gọi trình keo tụ Các hạt keo bị trung hịa điện tích liên kết với hạt keo khác tạo thành cặn có kích thước lớn hơn, nặng lắng xuống, trình gọi trình tạo bơng Về phương pháp hóa học: Kết tủa: nước thải có hỗn hợp nhiều kim loại nặng tạp chất cần loại bỏ hoàn toàn Hai trình kết tủa nước thải kết tủa cabonate canxi hydroxit Các loại hoá chất kết tủa thường dùng: phèn nhôm, sulfate sắt vôi, ferric chloride, ferric chloride vôi Hấp phụ: Quá trình hấp phụ thường bao gồm ba giai đoạn chính: -Giai đoạn 1: Chuyển chất cần hấp phụ từ nước thải tới bề mặt hạt hấp phụ -Giai đoạn 2: Thực trình hấp phụ chất hữu hịa tan -Giai đoạn 3: Chuyển chất gây nhiễm vào bên hạt hấp phụ Để làm điều này, người ta thường sử dụng than hoạt tính, chất tổng hợp số chất thải khác sản xuất tro, xỉ… để loại bỏ chất ô nhiễm loại dung môi, màu tổng hợp, dẫn xuất phenol hydroxyl Quy trình hấp phụ thường ứng dụng việc tách chất hữu thuốc nhuộm, alkylbenzen-sulphonic, phenol… than hoạt tính Ngồi cịn sử dụng than hoạt tính để khử thủy ngân, tách chất nhuộm khó phân hủy Khử trùng: Để khử trùng nước thải người ta thường áp dụng phương pháp chính: + Phương pháp khử trùng hóa học (dùng hóa chất) + Phương pháp lý học (dùng loại sóng, từ, …) Các biện pháp hóa học dùng tác nhân hóa học để khử trùng nước thải, chủ yếu chất ion hóa clo, hợp chất clo, ozon, hipoclorit, permanganat, bạc, H2O2 (hidroperoxit)… Phương pháp vật lý bao gồm: sử dụng tia cực tím (UV), vi lọc, lọc cát chậm, keo tụ, nhiệt… để tiêu diệt vi khuẩn Phương pháp dùng tác nhân hóa học chất oxi hóa chủ yếu dựa vào khả làm biến tính protein tế bào vi sinh protein enzim chúng Dùng tia UV vậy, dùng nhiệt dựa khả giết chêt tế bào vi sinh vật nhiệt độ cao Về phương pháp sinh học: Hiếu khí: q trình xử lý gồm giai đoạn: oxi hóa chác chất hữu cơ, tổng hợp tế bào mới, phân hủy nội bào Phương pháp hiếu khí bể xử lý nước thải xảy điều kiện tự nhiên nhân tạo, trình nhân tạo với điều kiện tối ưu cho trình oxy hóa sinh hóa nên có tốc độ hiệu suất cao nhiều chia thành: xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu sử dụng để khử chất hữu chứa carbon trình bùn hoạt tính, hồ làm thống, bể phản ứng hoạt động gián đoạn, trình lên men phân hủy hiếu khí Trong số q trình này, q trình bùn hoạt tính q trình phổ biến Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám q trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate với màng cố định Kỵ khí: q trình xử lý theo giai đoạn: thủy phân cắt mạch hợp chất cao phẩn tử, acid hóa, acetac hóa, methan hóa Các chất thải hữu chứa nhiều chất hữu cao phân tử protein, chất béo, carbohydrates, celluloses, lignin, …trong giai đoạn thủy phân, cắt mạch tạo phân tử đơn giản hơn, dễ phân hủy Tùy theo trạng thái bùn, chia q trình xử lý kỵ khí xử lý nước thải thành: q trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật dạng lơ lửng q trình tiếp xúc kỵ khí, q trình xử lý lớp bùn kỵ khí với dịng 10 Bảng 2: QCVN nồng độ thông số ô nhiễm nước thải cơng nghiệp Chú thích: C: nồng độ thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp A: quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt B: quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước khơng dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt 21 Bảng 3: Một số thành phần nước thải sinh hoạt (Nguồn: FAO) 2.1.3 Giải pháp cho xử lý nước thải tốt a) Những phương pháp xử lí nước thải Việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải trước đưa môi trường việc làm cần thiết tất quan, doanh nghiệp cá nhân tham gia hoạt động sản xuất Việc xử lý nước thải bao gồm nhiều cơng đoạn như: xử lý hóa học, vật lý, sinh học Các q trình có tác dụng thúc đẩy việc cải thiện chất lượng nước, giúp giảm thiểu tối đa hàm lượng độc hại thải môi trường để sử dụng lại khơng gây ô nhiễm Phương pháp xử lý học, vật lý: Trong nước thải thường chứa chất khơng tan, có kích thước lớn dạng lơ lửng nên đầu hệ thống xử lí nước thải cần tác chất khỏi nước thải Để tách chúng khỏi nước thải, cần dùng phương pháp như: lọc qua song chắn rác lưới chắn rác, lắng cát, tuyến nổi, Tùy thuộc vào kích thước, tính chất lý hóa, đặc điểm chất lơ lửng mà lựa chọn cơng nghệ thích hợp Phương pháp xử lý hóa học, lý hóa: Sau loại bỏ chất thải có kích thước lớn nước thải, quy trình hệ thống xử lý hóa học như: trung hịa pH, keo tụ tạo bông, để điều chỉnh pH, loại bỏ chất lơ lửng kích thước nhỏ, kim loại nặng nước chất vô Phương pháp xử lý sinh học: Xử lý sinh học chủ yếu bao gồm phương pháp: kỵ khí, hiếu khí, nhằm loại bỏ chất hữu hòa tan nước tải hydro sunfua, Sunfit, Ammonia, Nito, Hệ thống xử lý nước thải tốt hệ thống xử lý nước thải thiết kế để phù hợp với thay đổi nhu cầu xử lý nước thải, tồn lâu, bền nhằm tránh tốn chi phi việc thay nâng cấp thiết bị Một hệ thống xử lí nước thải chuẩn, cần xử lý vấn đề sau: 22 - Thứ nhất: Xử lý thành phần độc hại có nước thải, đáp bảo chất lượng nước thải theo Bộ Y Tế (QCVN nước thải) - Thứ hai: Chi phí xây dựng, lắp đặt hợp lý đảm bảo chất lượng nước thải - Thứ ba: Nâng cấp dễ dàng có thay đổi chất lượng nước sau - Thứ tư: Tùy ý thêm lượng hóa chất xử lý nước thải b) Các hệ thống xử lí nước thải tối ưu Hệ thống xử lý nước thải điều lưu: Điều lưu q trình giảm thiểu kiểm sốt biến động đặc tính nước thải nhằm tạo điều kiện tối ưu cho trình xử lý nước thải Quá trình điều lưu tiến hành cách trữ nước thải lại bể lớn, sau bơm định lượng chúng vào bể xử lý Hình 2.1: Hệ thống bể điều lưu xử lý nước thải cơng nghiệp Q trình điều lưu sử dụng để: Điều chỉnh biến thiên lưu lượng nước thải theo ngày Tránh biến động hàm lượng chất hữu làm ảnh hưởng đến hoạt động vi khuẩn bể xử lý sinh học Kiểm soát pH nước thải để tạo điều kiện tối ưu cho q trình sinh học, hóa học sau Khả chứa bể điều lưu góp phần giảm thiểu tác động đến môi trường lưu lượng thải trì mức độ ổn định Ngồi ra, bể điều lưu cịn nơi cố định độc chất trình xử lý sinh học làm cho hiệu suất trình tốt Cơng nghệ trung hồ: Nước thải thường có pH khơng thích hợp cho q trình xử lý sinh học thải mơi trường Do đó, cần phải trung hịa Có nhiều cách để tiến hành q trình trung hịa: 23 - Trộn lẫn nước thải có pH acid nước thải có pH bazơ Bằng cách trộn lẫn hai loại nước thải có pH khác nhau, đạt mục đích trung hịa Q trình địi hỏi bể điều lưu đủ lớn để chứa nước thải - Trung hòa nước thải Acid: người ta thường cho nước thải có pH acid chảy qua lớp đá vơi để trung hồ; cho dung dịch vơi vào nước thải, sau vơi tách q trình lắng - Trung hịa nước thải kiềm: acid mạnh (lưu ý đến tính kinh tế) CO dùng để trung hòa nước thải kiềm, sục CO vào nước thải, tạo thành acid carbonic trung hịa với nước thải Hình 2.2: Xử lý nước thải bể trung hồ Cơng nghệ keo tụ tạo bơng cặn: Hai q trình hóa học kết tụ chất rắn lơ lửng hạt keo để tạo nên hạt có kích thước lớn Nước thải có chứa hạt keo có mang điện tích (thường điện tích âm) Chính điện tích ngăn cản khơng cho va chạm kết hợp lại với làm cho dung dịch giữ trạng thái ổn định Việc cho thêm vào nước thải số hóa chất (phèn, ferrous chloride…) làm cho dung dịch tính ổn định gia tăng kết hợp hạt để tạo thành cặn đủ lớn để loại bỏ q trình lọc hay lắng cặn Các chất keo tụ thường sử dụng muối sắt hay nhơm có hóa trị Các chất tạo cặn thường sử dụng chất hữu cao phân tử polyacrilamid Việc kết hợp sử dụng chất hữu cao phân tử với muối vô cải thiện đáng kể khả tạo cặn Phương pháp kết tủa: Kết tủa phương pháp thông dụng để loại bỏ kim loại nặng khỏi nước thải Thường kim loại nặng kết tủa dạng hydroxide Do đó, để hồn thành q trình người ta thường cho thêm base vào nước thải nước thải đạt đến pH mà kim 24 loại nặng cần phải loại bỏ có khả hịa tan thấp Thường trước trình kết tủa, người ta cần loại bỏ chất nhiễm khác có khả làm cản trở trình kết tủa Quá trình kết tủa dùng để khử phosphate nước thải Ứng dụng công nghệ tuyển xử lý nước thải: Q trình dùng để loại bỏ chất có khả mặt nước thải dầu, mỡ, chất rắn lơ lửng Trong bể tuyển người ta cịn kết hợp để đặc loại bỏ bùn Đầu tiên nước thải, hay phần nước thải tạo áp suất với diện lượng khơng khí đủ lớn Khi nước thải trả áp suất tự nhiên khí quyển, tạo nên bọt khí Các hạt dầu, mỡ chất rắn lơ lửng kết dính với bọt khí với để lên bị gạt tách chúng khỏi nước thải Tùy thuộc vào nghành sản xuất mà hệ thống xử lí nước thải khác Hình 2.3: Sử dụng bể tuyển hệ thống xử lý nước thải - ảnh minh họa Công nghệ bể lắng: Quá trình lắng áp dụng khác tỉ trọng nước, chất rắn lơ lửng chất ô nhiễm khác nước thải để loại chúng khỏi nước thải Đây phương pháp quan trọng để loại bỏ chất rắn lơ lửng Bể lắng thường có dạng chữ nhật hình trịn Đối với dạng bể lắng hình chữ nhật đáy bể có thiết kế gạt bùn theo chiều ngang bể, gạt chuyển động phía đầu vào nước thải gom bùn hố nhỏ đây, sau bùn thải ngồi Có hai loại bể lắng hình trịn: Loại nước thải đưa vào bể tâm bể lấy thành bể Loại nước thải đưa vào thành bể lấy tâm bể Loại bể lắng hình trịn có hiệu suất cao loại bể lắng hình chữ nhật Q trình lắng cịn kết hợp với q trình tạo bơng cặn đưa thêm vào số hóa chất xử lý nước thải để cải thiện rõ rệt hiệu suất lắng Cơng nghệ xử lý sinh học hiếu khí 25 Phần lớn chất hữu nước thải bị phân hủy trình sinh học Trong trình xử lý sinh học vi sinh vật sử dụng oxy để phân hủy chất hữu trình sinh trưởng chúng tăng nhanh Ngoài chất hữu (hiện diện nước thải), oxygen (do ta cung cấp) q trình sinh học cịn bị hạn chế số chất dinh dưỡng khác Ngoại trừ nitơ photpho, chất khác diện chất thải với hàm lượng đủ cho trình xử lý sinh học Nước thải sinh hoạt chứa chất với tỉ lệ thích hợp cho q trình xử lý sinh học Một số loại nước thải công nghiệp nước thải nhà máy giấy có hàm lượng carbon cao lại thiếu phospho nitơ, cần bổ sung hai nguồn để vi khuẩn hoạt động có hiệu Những yếu tố khác ảnh hưởng đến trình xử lý sinh học nhiệt độ, pH độc tố Có nhiều thiết kế khác cho bể xử lý sinh học hiếu khí, loại thường dùng bể bùn hoạt tính, nguyên tắc bể vi khuẩn phân hủy chất hữu nước thải sau tạo thành bơng cặn đủ lớn để tiến hành trình lắng dễ dàng Sau bơng cặn tách khỏi nước thải trình lắng học Như hệ thống xử lý bùn hoạt tính bao gồm: bể bùn hoạt tính bể lắng Hình 2.4: Cơng nghệ xử lý nước thải sinh học hiếu khí Ứng dụng máy sục khí: Q trình sục khí khơng cung cấp oxy cho vi khuẩn hoạt động để phân hủy chất hữu cơ, cịn giúp cho việc việc khử sắt, magnesium Ngồi cịn kích thích q trình oxy hóa hóa học chất hữu khó phân hủy đường sinh học tạo lượng DO đạt u cầu để thải mơi trường Có nhiều cách để hồn thành q trình sục khí: đường khuếch tán khí khuấy đảo Hệ thống xử lý nước thải cấp 3: - Lọc Quá trình lọc nhằm loại bỏ chất rắn lơ lửng bơng cặn (từ q trình keo tụ tạo bơng cặn), bể lọc cịn nhằm mục đích khử bớt nước bùn lấy từ bể lắng Quá trình lọc dựa nguyên tắc chủ yếu nước thải qua lớp vật liệu có lổ rỗng, chất rắn có kích thước lớn lổ rỗng bị giữ lại Có nhiều loại bể lọc khác có loại sử dụng tốt cho trình xử lý nước thải Hai loại thường sử dụng trình xử lý nước thải bề lọc cát trống quay 26 - Hấp phụ Quá trình hấp phụ thường dùng để loại bỏ mảnh hữu nhỏ nước thải công nghiệp (loại khó loại bỏ q trình hệ thống xử lý sinh học) Nguyên tắc chủ yếu trình bề mặt chất rắn (sử dụng làm chất hấp phụ) tiếp xúc với nước thải có khả giữ lại chất hịa tan nước thải bề mặt khác sức căng bề mặt Chất hấp phụ thường sử dụng than hoạt tính (dạng hạt) Tùy theo đặc tính nước thải mà chọn loại than hoạt tính tương ứng Q trình hấp phụ có hiệu việc khử COD, màu phenol… Than hoạt tính sau thời gian sử dụng bảo hòa khả hấp phụ, tái sinh chúng lại biện pháp tách chất bị hấp phụ khỏi than hoạt tính thơng qua: nhiệt, nước, acid, base, ly trích dung mơi oxy hóa hóa học - Trao đổi ion Trao đổi ion trình ứng dụng nguyên tắc trao đổi ion thuận nghịch chất rắn chất lỏng mà không làm thay đổi cấu trúc chất rắn Quá trình ứng dụng để loại bỏ cation anion nước thải Các cation trao đổi với ion hydrogen hay sodium, anion trao đổi với ion hyhroxyl nhựa trao đổi ion Hầu hết loại nhựa trao đổi ion hợp chất tổng hợp Nó chất hữu vơ cao phân tử đính kết với nhóm chức Các nhựa trao đổi ion dùng hệ thống xử lý nước thải hợp chất hữu cao phân tử có cấu trúc khơng gian chiều có lổ rỗng Các nhóm chức đính vào cấu trúc cao phân tử cách cho hợp chất phản ứng với hóa chất chứa nhóm chức thích hợp Khả trao đổi ion tính số nhóm chức đơn vị trọng lượng nhựa trao đổi ion Hoạt động hiệu kinh tế phương pháp phụ thuộc vào khả trao đổi ion lượng chất tái sinh cần sử dụng Nước thải cho chảy qua nhựa trao đổi ion chất ion cần loại bỏ biến Khi nhựa trao đổi ion hết khả trao đổi ion, tái sinh lại chất tái sinh thích hợp Sau trình tái sinh chất tái sinh rửa nước nhựa trao đổi ion sẳn sàng để sử dụng cho chu trình kế Sơ đồ xử lí nước thải cơng nghệ tiên tiến hiệu quả: Để lựa chọn sơ đồ xử lý nước cơng nghiệp hiệu quả, tránh lãng phí, doanh nghiệp cần cân nhắc yếu tố sau: • Loại nước thải, lưu lượng, thành phần, đặc tính, nồng độ chất thải, chất nhiễm, hóa chất thải ngồi • Chi phí hệ thống xử lý nước thải cơng nghiệp, chi phí nhân cơng xây dựng, mua hóa chất, thiết bị, vật tư • Diện tích xây dựng thi công cho dự án xử lý nước, điều kiện mặt bằng, điều kiện tận dụng công trình xử lý có sẵn • Chất lượng nước thải đầu vào đầu nào, tiêu chuẩn xả thải địa phương • Mức độ cần thiết hệ thống xử lý tính hiệu tình hình kinh tế • Công xuất xử lý 27 c) Các sơ đồ xử lí nước thải cơng nghiệp tiên tiến hiệu Sơ đồ xử lý nước cơng nghiệp cơng nghệ SBR: Hình 2.5: Sơ đồ xử lý nước công nghiệp công nghệ SBR Quy trình xử lý nước thải SBR bao gồm bể tương đương trình xử lý Bao gồm: Bể thu gom SCR, bể tách dầu mỡ, bể điều hòa, bể sinh học SBR, bể khử trùng bể chứa bùn Nước thải từ khu công nghiệp thường chứa lượng lớn dầu mỡ lớn Nên chúng lọc qua bể tách dầu để tách lượng hóa chất dạng dầu mỡ Sau sử dụng bể sinh học SBR để khử nitrat phân hủy photpho Ưu điểm sơ đồ xử lý SBR là: • Hiệu xử lý nước thải cao • Chi phí lắp đặt vận hành khơng q cao • Kết cấu hệ thống bền • Thời gian sử dụng lâu dài dàng lắp đặt mở rộng cần • Có khả loại bỏ nito photpho khỏi nước thải khu công nghiệp 28 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải cơng nghiệp cơng nghệ MBBR: Hình 2.6: Sơ đồ quy trình xử lý nước thải công nghiệp công nghệ MBBR Đây công nghệ xử lý nước thải áp dụng nhiều Ưu điểm là: • Khơng tốn nhiều diện tích • Chi phí đầu tư ban đầu không cao nhiều so với phương án truyền thống • Khơng cần xây dựng bể lắng bể lọc áp lực mà nước thải đầu đạt chuẩn cột B, QCVN • Hiệu xử lý BOD lên tới 90% • Thích hợp với nước thải dệt nhuộm, chứa hóa chất phẩm màu 29 Sơ đồ xử lí nước thải sử dụng cơng nghệ keo tụ bơng: Hình 2.7: Sơ đồ cơng nghệ keo tụ bơng xử lý nước thải Sơ đồ thích hợp với nước thải phát sinh từ nhà máy có nồng độ kim loại nặng cao, có mùi, có nồng độ chất thải rắn lơ lửng cao Ví dụ ngành xi mạ, dệt nhuộm, sản xuất mực in, công nghệ giặt tẩy Sơ đồ xử lý nước thải cơng nghệ AAO: Là tổ hợp quy trình Anaerobic (kỵ khí), Anoxic (thiếu khí) Oxic (hiếu khí) Hình 2.8: Sơ đồ xử lý nước thải công nghệ AAO Ưu điểm: • Hiệu suất xử lý nước thải nhiễm BOD lên tới 80% • Tiêu thụ lượng vận hành • Được ứng dụng rộng rãi ngành nghề dịch vụ như: chế biến thủy hải sản, sản xuất tinh bột, dệt nhuộm Qua phân tích thấy ứng với loại ngành nghề khác có phương pháp xử lý với công nghệ khác Nước thải nguồn nguy hại lớn 30 cho vấn đề ô nhiễm môi trường Xử lý nước thải cách vấn đề cần thiết cấp bách hoạt động sản xuất 2.2 Phân tích yếu tố ảnh hưởng tới trình hấp phụ? Áp dụng vào việc thiết kế thiết bị hấp phụ mùi hôi xưởng chế biến cao su? Quá trình hấp phụ q trình xảy chất khí hay chất lỏng bị hút bề mặt chát rắn xốp Chất khí bay gọi chất bị hấp phụ, chất rắn xốp dùng để hút khí hay gọi chất hấp phụ khí khơng bị hấp phụ gọi khí trơ Q trình ngược lại hấp phụ trình giải hấp phụ Trong q trình hấp phụ có tỏa nhiệt lượng gọi nhieeth hấp phụ Bề mặt lớn tức lỗ xốp chất hấp phụ cao nhiệt hấp phụ tỏa lớn Có hai trình hấp phụ hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học Hiện q trình hấp phụ áp dụng rộng rãi nhà máy, công ty dùng để hấp phụ nước thải Vậy với q trình hấp phụ nước thải có yếu tố ảnh hưởng áp dụng vào hấp phụ mùi hôi xưởng chế biến cao su tìm hiểu 2.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ Xử lý nước thải phương pháp hấp phụ ứng dụng trở nên phổ biến việc làm loại nước thải bị ô nhiễm Nước thải đa phần chứa nhiều chất hữu phát sinh từ loại nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt,… mà phương pháp khác xử lý triệt để Để có hiệu xử lý cao mà chi phí đầu tư lại thấp khả hấp phụ chất cao xử lý nước thải phương pháp hấp thụ phù hợp Hấp phụ xảy phân tử chất hấp phụ (chất rắn, chất lỏng chất hịa tan) hoạt động nhiệt độ cao bị hút lên bề mặt chất xốp Trong chất hòa tan gọi chất bị hấp phụ, chất xốp bề mặt chất hấp phụ Bên cạnh có khí khơng bị hấp phụ gọi khí trơ Giải hấp phụ xảy trình hấp phụ ngược lại Các vật liệu hấp phụ thường dạng: hạt nhỏ, thanh, bùn, đá nguyên khối với hydrodynamic đường kính khoảng 0.5 đến 10 mm chúng phải chống mài mòn cao, ổn định với nhiệt đường kính lỗ nhỏ, giúp tăng diện tích bề mặt tăng khả hấp phụ Những vật liệu hấp phụ mà ta thường dùng: - Than hoạt tính: diện tích tiếp xúc với bề mặt nước thải lớn - Nhơm hoạt tính: thường sử dụng để hấp phụ ẩm hoạt động nhiệt độ cao - Silica gel: thường sử dụng để xử lý axit, dạng hạt xốp -Zeolit: Các zeolit có tính hấp phụ tốt tương đối chọn lọc, thường dùng hấp phụ hợp chất mercaptan, xử lý nước biển - Alumin silicat: ứng dụng chủ yếu lúc trình tách Nhưng than hoạt tính sử dụng phổ biến giá thành rẻ, khả xử lý đạt hiệu cao Cấu trúc lỗ rỗng than hoạt tính: - Đường kính với số từ 10 – 10.000 A - Lỗ rỗng lớn có đường kính > 1.000 A 31 - Lỗ rỗng nhỏ có đường kính > A (vi lỗ) - Diện tích ngồi bề mặt than hoạt tính từ 500 – 1.500 m2/g cacbon Có phương thức hấp phụ: - Hấp phụ vật lý: phần tử khí bị giữ lại bề mặt theo loại chất hấp phụ nhờ vào lực liên kết phần tử Q trình có tỏa nhiệt độ nhiệt toả phụ thuộc vào cường độ lực liên kết phân tử -Hấp phụ hố học: khí bị hấp phụ có phản ứng hóa học với vật liệu hấp phụ, lực liên kết phân tử trường hợp mạnh so với hấp phụ vật lý Do lượng nhiệt tỏa lớn cần lượng nhiều Khi xử lý nước thải phương pháp hấp phụ gồm có giai đoạn: -Giai đoạn 1: vận chuyển chất bị hấp thụ đến cạnh bề mặt chất hấp phụ -Giai đoạn 2: chất hữu bị hấp phụ -Giai đoạn 3: lúc tiến hành chuyển chất hữu vào phía bên vật liệu hấp phụ (than hoạt tính, tro, xỉ, chất tổng hợp, …) 2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hấp phụ -Nhiệt độ yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hấp phụ Sự hấp phụ xảy tốt nhiệt độ thấp Vì hấp phụ trình tỏa nhiệt, nhiệt độ thấp tạo phản ứng thuận - Khi diện tích bề mặt tiếp xúc lớn lúc hiệu hấp phụ cao - Những vật liệu hấp phụ bao gồm hạt có kích thước nhỏ để hạn chế việc chất bị hấp phụ xâm nhập vào bên vật liệu hấp phụ - Thời gian bạn tiếp xúc lâu hiệu cao - Cịn q trình lọc nước than hoạt tính lọc lượng nước khoảng định lượng nước nhiều làm ảnh hưởng đến hiệu việc xử lý lúc than khơng cịn khả hấp phụ - Các phân tử ion chất bị hấp thụ thường có mức độ ion hóa nhỏ phân tử trung tính - Những chất ưa nước hấp phụ chậm chất mà kỵ nước -Sự hấp phụ tăng lên tăng áp suất đến mức độ định đạt đến độ bão hòa Sau bão hịa khơng xảy tượng hấp phụ áp suất áp dụng Mối quan hệ mức độ hấp phụ nhiệt độ áp suất không đổi gọi isobar hấp phụ -Vì hấp phụ tượng bề mặt, diện tích bề mặt tăng tốc độ hấp phụ -Các chất khí dễ hóa lỏng dễ bị hấp phụ 32 2.2.3 Thiết kế thiết bị hấp phụ mùi hôi xưởng chế biến cao su Hình 2.9: Sơ đồ thiết kế thiết bị hấp phụ mùi hôi xưởng chế biến cao su Trong mùi mủ cao su có hợp chất Mercaptan, chất hữu có độc tính cao tiếp xúc nhiều gây chóng mặt, buồn nôn, đau đầu tiếp xúc lâu dài gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe, tiếp xúc với lượng lớn chất dẫn đến tử vong Hydro sulfua thực chất H2S có mùi trứng thối, hít phải loại loại khí độc gây bệnh phổi viêm màng kết, loại khí độc vào thể tác động trực tiếp đến đường hơ hấp gây tình trạng thở gấp ngừng thở có tính oxy hóa mạnh mẽ Ngun lý hoạt động: Khí thải có mùi từ nơi phát sinh thu gom thông qua chụp hút Các chụp hút nối với hệ thống ống dẫn, tác dụng lực hút từ quạt ly tâm khí thải chứa mùi theo hệ thống đường ống dẫn vào tháp hấp phụ Quá trình hấp phụ thực cách cho tiếp xúc hai pha khơng hịa tan pha rắn với pha khí Chất hấp phụ từ pha khí đến pha rắn nồng độ hai pha đạt đến trạng thái cân Hiệu phương pháp hấp phụ phụ thuộc vào diện tích bề mặt pha rắn khả hấp phụ vật liệu chọn Than hoạt tính vật liệu thường chọn làm chất hấp phụ Khí sau qua tháp hấp phụ dẫn ống thải ngồi khơng khí Vật liệu: Than hoạt tính nano oxit kim loại Ứng dụng: - Được ứng dụng xử lý khí thải lị đốt, mùi sơn, mùi hóa chất, mùi dầu mỡ chiên xào, khói bếp - Được dùng rộng rãi nhà máy sản xuất phát sinh nhiều khí thải có mùi hóa chất - Các phịng nấu ăn tập thể, phòng bếp nhà hàng khách sạn… Qua yếu tố ảnh hưởng phân tích với thiết kế trình hấp phụ áp dụng để hấp phụ mùi hôi mủ cao su phân xưởng thấy loại vất liệu hấp phụ có nguyên lý hoạt động chung chúng khác cấu trúc lỗ xốp, khả hấp phụ chất khác Nhưng tất thiết kế hấp phụ nhà máy, công ty, phân 33 xưởng có mục tiêu chung thiết bị phải hoạt động hiệu mang lại lợi ích kinh tế cao 34 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đào Minh Trung, Nguyễn Võ Châu Ngân, Ngô Kim Định, 2016 Hiệu xử lý nước thải dệt nhuộm chất trợ keo tụ hóa học sinh học Tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm TPHCM [2] Lê Đức Trung, Nguyễn Ngọc Linh, Nguyễn Thị Thanh Thúy, 2007 Sử dụng vật liệu hấp phụ tự nhiên để xử lú kim loại nặng bùn thải cơng nghiệp Tạp chí phát triển KH & CN, số 10, tập 01 [3] Lương Đức Phẩm, 2007 Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học NXB Giáo dục, Đại học Đà Nẵng – trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật [4] Nguyễn Đình Bảng, 2004 Bài giảng Chuyên đề phương pháp xử lý nước, nước thải Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội [5] Nguyễn Đức Toàn, 2011 Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp keo tụ kết hợp với hấp phụ Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng [6] Nguyễn Đức Toàn Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp keo tụ kết hợp với hấp phụ Khóa Luận tốt nghiệp, Trường Đại học Quản lý Công nghệ Hải Phịng [7] Nguyễn Hồi Nam, 2021 Cơng nghệ xử lý nước thải Trường Đại học Thủy Lợi [8] Nguyễn Xuân Nguyên, 2003 Nước thải xử lý nước thải NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội https://baoquangninh.com.vn/o-nhiem-nuoc-va-cac-nguyen-nhan-gay-o-nhiem-nguonnuoc-2293921.html https://congtyxulynuoc.com/xu-ly-nuoc-thai-det-nhuom/ https://greenwater.com.vn/nuoc-thai-la-gi-va-cach-xu-ly.html https://tailieu.vn/doc/qua-trinh-hap-phu-426678.html https://www.dtsquocte.vn/thiet-bi-hap-phu-xu-ly-mui-pr85.html 35