BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HOÀNG TUẤN BẰNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÓ DẦU DẠNG NHŨ TƯƠNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪ[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - HOÀNG TUẤN BẰNG NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CĨ DẦU DẠNG NHŨ TƯƠNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: CƠNG NGHỆ HĨA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS Phạm Văn Thiêm GS.TSKH Nguyễn Minh Tuyển H Ni - 2008 Lời cảm ơn Với lòng biết ơn sâu sắc xin chân thành cảm ơn GS.TS Phạm Văn Thiêm GS.TSKH Nguyễn Minh Tuyển đà tận tình hướng dẫn, giúp đỡ trình học tập nghiên cứu khoa học Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô trường Đại học Bách khoa Hà nội, Thầy, Cô Bộ môn Quá trình-Thiết bị Công nghệ Hóa học đà giúp đỡ tạo điều kiện cho hoàn thành luận án Do trình độ có hạn đề tài chắn nhiều thiếu sót, mong mỏi góp ý Thầy, Cô, nhà khoa học độc giả Tôi xin chân thành cảm ơn Hà nội, ngày 01 tháng 08 năm 2008 Hoàng Tuấn Bằng Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận án trung thực chưa công bố công trình khác Hà nội, ngày 01 tháng 08 năm 2008 Hoàng Tuấn Bằng Mục lục Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Trang Danh mục chữ viết tắt, ký hiệu Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị Lời mở đầu Ch¬ng 1- Tổng quan Giới thiệu số phương pháp xử lý nước thải nhiễm dầu 1.1 Phương pháp học 1.2 Phương pháp sinh học .6 1.3 Phương pháp hóa lý Nhũ tương dầu/nước nước thải yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định phá vỡ nhũ tương Dầu/nước 10 2.1 Nhũ tương dầu/nước nước th¶i 10 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định nhũ tương 2.3 Các tác nhân tạo nhũ phân loại 21 2.4 Hiện tượng tách nhũ 27 Chương 2- Phương pháp nghiên cứu 32 2.1 KÝch thíc, thành phần phân bố kích thước giọt 32 2.1.1 Các phương pháp xác định kích thước giät 33 2.1.2 Ph©n bè kÝch thíc giät 36 2.2 Xác định điện động Zeta giät dÇu 40 2.2.1 Hiện tượng điện di 40 2.2.2 Dơng ®Ĩ quan sát mắt tượng di chuyển 40 2.2.3 Lựa chọn dung dịch đệm 41 2.2.4 thùc hµnh tÝnh thÕ zeta 42 2.3 Cách xác định hàm lượng dầu nước thải 43 2.4 Phương pháp kế hoạch hóa thực nghiệm 44 2.4.1.KÕ ho¹ch hai møc tèi u bËc mét 44 2.4.2 KÕ ho¹ch trùc giao bËc hai 48 Chương 3- Kết nghiên cứu thảo luận .52 3.1 Xác định ảnh hưởng chất phá nhũ pH đến Zêta 52 3.1.1 ảnh hưởng pH đến điện tích Zeta giọt dầu 53 3.1.2 ảnh hưởng chất HĐBM ion dương vào điện tích Zeta 54 3.1.3 ảnh hưởng NaCl vào điện tích Zeta giọt dầu 55 3.2 Phân bố tập hợp giọt nhũ tương dầu/nước 55 3.2.1 Mẫu có dầu thải tuốc bin 59 3.2.2 MÉu cã dầu thải động 62 3.2.3 MÉu níc th¶i XÝ nghiƯp Toa xe 63 3.2.4 So sánh kết xử lý tách dầu số phương pháp 65 3.3 Mô tả toán học trình xử lý nước thải có dầu dạng nhũ tương 68 3.3.2 Xử lý tách nhũ tương dầu/nước nước thải nhà máy toa xe Hà Nội b»ng nhãm chÊt C510 vµ PAC 73 3.3.1 Xư lý t¸ch nhũ tương dầu/nước nước thải nhà máy toa xe Hà Nội với nhóm chất C300 phèn nhôm 80 3.4 M« hình vật lý mô tả trình xử lý nước thải chứa dầu 85 3.4.1 Các yếu tố ảnh hưởng lên trình xử lý 85 3.4.2 Thiết lập mô hình vật lý cho trình xử lý nước thải có chứa dÇu 86 KÕt luËn 94 Tài liệu tham khảo 96 Các công trình đà công bố liên quan đến luận án .100 Các bảng thực nghiệm thống kê .101 Danh mơc c¸c chữ viết tắt, ký hiệu - Nhũ tương dầu/ nước: Nhũ tương dầu nước - Nhũ tương nước/dầu : Nhũ tương nước dầu - : điện tÝch zeta cđa giät dÇu, mV - ψ0: ThÕ cđa lớp điện tích kép (chung), mV - l1: Khoảng cách điện tích kép Helmholtz - l2: Khoảng cách điện tích kép Helmholtz - Fr: Lực đẩy giữ hai giọt nhũ tương - y: Hóa trị ion - FA: Lùc hÊp dÉn Vanderwaals gi÷a hai giät dầu - x: Bán kính giọt dầu - N: Số giọt dầu - D: Đường kính giọt dầu - : Sức căng bề mặt chất lỏng - ri: Lượng hấp phụ hợp chất i đơn vị diện tích - a: hoạt tính nhiệt động - f: Hệ số hoạt độ ion trung bình - C: Nồng độ chất tan - Chất HĐBM: Chất hoạt động bỊ mỈt - A: ChØ sè cđa axit - Dt: Độ từ thẩm điện môi chất lỏng - V: Tèc ®é di chun cđa giät ®iƯn tÝch - PAC: Poly Aluminium Chloride Danh mục bảng Trang Bảng 1.1 Sự hoà tan nước sản phẩm dầu mỏ 10 B¶ng 2.1 Ma trận kế hoạch hoá yếu tố phụ thuộc 45 B¶ng 2.2 Ma trận kế hoạch hoá thêm cột biến 45 B¶ng 2.3 Ma trËn quy ho¹ch biÕn m· hãa 47 B¶ng 2.4 Ma trËn trùc giao 48 Bảng 2.5 Giá trị cánh tay ®ßn α 49 B¶ng 2.6 Ma trËn trùc giao bËc víi k= 49 Bảng 3.1 Kích thước số giọt cđa mÉu dÇu tc bin 57 Bảng 3.2 Giá trị hàm phân bố dầu thải tuốc bin 59 Bảng 3.3 Thông số chuẩn dầu thải tuèc bin 60 Bảng 3.4 Giá trị phân bố lý thuyết dầu th¶i tuèc bin 61 Bảng 3.5 Giá trị tính toán chuẩn số Wincoson 62 B¶ng 3.6 Giá trị hàm phân bố thực nghiệm dầu thải động 62 Bảng 3.7 Hàm phân bố lý thuyết dầu thải động 63 Bảng 3.8 Hàm phân bè thùc nghiƯm níc th¶i XN Toa xe HN 64 Bảng 3.9 Hàm phân bố lý thuyết dầu thải nước thảI XN toa xe HN 64 B¶ng 3.10 HiƯu st xư lý b»ng C510H 66 B¶ng 3.11 HiƯu st xư lý b»ng phÌn 66 Bảng 3.12 Các phương pháp xử lý dầu tuốc bin 66 Bảng 3.13 Hiệu suất sử dụng phương pháp lọc cát 67 B¶ng 3.14 Hiệu suất xử lý phương pháp 67 B¶ng 3.15 KÕt qu¶ thùc nghiƯm xư lý b»ng C510 vµ PAC 71 B¶ng 3.16 Ma trËn quy ho¹ch trùc giao bËc 1, nhãm chÊt C510H &.PAC 101 Bảng 3.17 Ma trận quy hoạch trực giao bËc 2, nhãm chÊt C510H &.PAC 102 B¶ng 3.18 78 B¶ng 3.19 Ma trËn quy ho¹ch trùc giao bËc 2, biÕn, chÊt C510H 79 B¶ng 3.20 81 Bảng 3.21 Ma trận giá trÞ thùcnghiƯm, nhãm chÊt C300 &.phÌn kÐp 104 Bảng 3.22 Ma trận quy hoạch trực giao bậc 1, nhãm chÊt C300 &.phÌn kÐp 105 B¶ng 3.23 106 B¶ng 3.24 Ma trËn quy ho¹ch trùc giao bËc 2, nhãm chÊt C300 &.phÌn kÐp 107 B¶ng 3.25 83 B¶ng 3.26 Ma trËn quy ho¹ch trùc giao bËc 2, biÕn, chÊt C300 84 Bảng 3.27 Ma trận thứ nguyên xác định chuẩn số phức hợp 88 Bảng 3.28 Ma trận nghiệm để xác định chuẩn số phức hợp 90 B¶ng 3.29 92 B¶ng 3.30 Giá trị chuẩn số 92 Danh môc hình vẽ đồ thị Trang Hình 1.1 1.2 Nhũ tương dầu/nước nhũ tương nước/dầu 12 Hình 1.3 Nhũ tương phức tạp .12 H×nh 1.4 Sơ đồ biểu diễn chất hoạt động bề mặt 17 Hình 1.5 ổn định nhũ tương tác nhân tạo nhũ 18 Hình 1.6 Các trường hợp phá vỡ nhũ tương .29 Hình 1.7 Cơ chế phá nhũ chất HĐBM cao phân tử .31 H×nh 2.1 Dơng quan sát độ điện chuyển .40 Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống chưng ngang .43 Hình 3.1 ảnh hëng pH tíi thÕ ®iƯn tÝch Zeta 53 H×nh Sù phơ thc Zeta vào nồng độ 54 Hình 3.3 ảnh hưởng NaCl đến Zeta .55 H×nh 3.4 Nhũ tương dầu thải tuốc bin 0,1% .56 Hình 3.5 Nhũ tương dầu thải tuèc bin 0,01% .56 Hình 3.6 Nhũ tương dầu thải tuốc bin 0,001% 56 Hình 3.7 Nhũ tương dầu thải động 0,1% .56 Hình 3.8 Nhũ tương dầu thải xí nghiệp toa xe Hµ Néi .57 mở đầu Hiện nay, nước ta khu công nghiệp ngày nhiều, tốc độ phát triển ngành công nghiệp nói chung ngành công nghiệp dầu khí nói riêng nhanh, kèm theo vấn đề ô nhiễm môi trường đà tới mức báo động Làm vừa đảm bảo cho phát triển kinh tế xà hội, vừa ngăn ngừa ô nhiễm môi trường câu hỏi đặt cho ngành cấp có liên quan cần giải Trong hoạt động dầu khí, cố bất ngờ xảy khí, phun trào dầu khí khoan, rò rỉ dầu bơm tải tiếp dầu vỡ nứt đường ống, cố va chạm tàu dầu cố cháy nổ, va chạm hư hỏng cấu trúc Trong tai nạn chìm tàu, bên cạnh thiệt hại vật chất toàn hàng hóa, dầu, nhớt có tàu tràn biển gây ô nhiễm Trong trình thăm dò, khai thác dầu khí đà gây cố tràn dầu biển Các cố đà gây ô nhiễm nặng nề, phá huỷ nghiêm trọng nguồn nước Bên cạnh vấn đề ô nhiễm môi trường biển cố gây vấn đề ô nhiễm nước mặt nghiêm trọng Các nhà máy, xí nghiệp có sử dụng dầu cố xảy ra, gặp mưa, nước mưa kéo theo dầu đổ sông hồ Mặt khác, nguồn nước thải nhà máy, xí nghiệp có lẫn dầu gây ô nhiễm vùng nước mặt Các chất nhiễm bẩn, với dầu chảy vào sông thủy vực Vì việc xử lý nước thải nhiễm dầu Việt Nam đà trở thành vấn đề thời Dầu nước thải tồn hai dạng, dạng thứ trạng thái tích tụ thành đám mặt nước, dạng thứ hai trạng thái nhũ tương dầu/nước Nhũ tương dầu/nước nước thải bền vững độ ổn định cao Việc tách giọt dầu khỏi nước phương pháp học thông thường gặp nhiều khó khăn hiệu Vì thế, việc nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải có dầu dạng nhũ tương để bảo vệ môi trường vấn đề thiết thực cấp bách nội dung luận án 2 Mục đích đề tài: Tìm hiểu đặc tính nhũ tương dầu/nước nước thải Sử dụng mô hình thống kê mô hình vật lý để mô tả trình tách nhũ tương dầu nước thải phương pháp cơ-hóa lý Đề xuất công nghệ thích hợp xử lý nước thải có dầu dạng nhũ tương Đối tượng nghiên cứu đề tài: Hệ nhũ tương dầu/nước nước thải Hệ nhũ tương có kích thước giọt nhỏ cỡ àm tồn bền vững môi trường tự nhiên nước thải Nội dung chủ yếu đề tài Xác định mức độ phân tán điều kiện tồn nhũ tương dầu/nước Nghiên cứu ảnh hưởng pH, ion điện ly, nồng độ chất phá nhũ đến điện động Zeta 3.Xây dựng mô hình thống kê mô tả trình tách nhũ tương dầu/nước nước thải tác nhân phá nhũ Xây dựng mô hình vật lý trình tách nhũ tương bằnh chất phá nhũ Xây dựng công nghệ xử lý hai bậc thích hợp cho việc xử lý nước thải nhũ tương dầu/nước Những đóng góp đề tài Mô tả chi tiÕt vỊ cÊu tróc tËp hỵp giät cđa nhị tương số mẫu dầu thải điển hình Trên sở yếu tố ảnh hưởng đến điện ®éng zeta cđa giät dÇu ®a phíng híng lùa chọn hoá chất dùng làm chất phá nhũ tương dầu/nước nước thải 3 Thiết lập mô hình thống kê mô hình vật lý mô tả trình tách nhũ xử lý nước thải chế độ công nghệ tối ưu theo yếu tố: nồng độ hỗn hợp hoá chất,tỷ lệ hóa chất, tốc độ khuấy trộn thời gian khuấy trộn Đưa mô hình tuyển hai bậc cho trình phá nhũ tương dầu/nước nước thải ý nghĩa giá trị thực tiễn đề tài Quá trình thực nghiệm xử lý theo hai cấp đề tài áp dụng cho quy trình chung xử lý dầu nước thải Hoá chất sử dụng đề tài bao gồm hai tính chất: chất có tính kết tụ giọt dầu có kích thước nhỏ chất có tính gom tụ thành phần lớn Do chất tham gia vào dây chuyền xử lý nước thải chung thực tế Bằng phương pháp tối ưu lựa chọn hàm lượng thành phần tác nhân phá nhũ, xác định chế độ khuấy, thời gian khuấy tối ưu nhằm tiết kiệm lượng cho trình xử lý Mô hình vật lý thu đề tài giúp cho việc chuyển quy mô công nghƯ 4 Ch¬ng - Tỉng quan 1.Giíi thiƯu mét số phương pháp xử lý nước thải nhiễm dầu 1.1 Phương pháp học Phương pháp học loại bỏ dầu phân tán nước thải dùng thiết bị hệ thống thiết bị thu hồi các sản phẩm dầu mặt nước dầu lắng xuống kết hơp với sản phẩm khác 1.1.1 Tách dầu bể thu hồi dầu Việc thu hồi lớp dầu tập trung bề mặt nước phẳng lặng thực máy thu hồi, nhược điểm phương pháp tác dụng lọc nước mặt thoáng Bể thu hồi dầu có số loại sau: - Máng nghiêng lỗ tròn định hướng: Chúng lắp cố định (hoặc trường hợp mức nước thay đổi) cần có thiết bị phụ áp gần đến lớp dầu , thu hồi dầu thải kéo theo lượng nước lớn - Thiết bị thu hồi động: thiết bị mặt nước, tự chuyển động hay máy kéo Thiết bị cho phép bảo vệ mét vïng níc lín (hå chøa níc ma, hå sinh học) Chúng thu lại lưu lượng lớn nước sau xử lý để tiếp tục lọc lắng - Máy thu hồi dầu cố định: lớp dầu chuyển từ khoảng cách xa đến vùng thu góp dòng nước tạo máy bơm hút dầu di động Nguyên lí máy bơm hút phần mặt nước, qua thu dầu mặt nước Cấu tạo bơm: bao gồm phận máy bơm kết cấu Kết cấu tạo thành nhờ loại phao thông thường phao Nhờ có kết cấu mà điều chỉnh độ hút sâu, nông mặt nước (tuỳ theo độ dày lớp dầu tràn) 5 1.1.2 Tách dầu phương pháp lắng Thông thường nước thải có chứa dầu mỡ với hàm lượng 100 mg/l trở lên trước qua xử lý phải cho qua bể tách sơ phương pháp lắng Các thiết bị lắng làm giảm chảy dồn không dầu dòng nước thải Có số loại thiết bị lắng sau: - Thiết bị tách theo chiều dọc: thiết bị dùng để tách giọt dầu có đường kính lớn 150 µm Chóng cã chiỊu réng tõ 1,8 ®Õn 6m vµ chiều sâu từ 0,6 đến 2,4m Thiết bị khó bao che kín phía để giảm bớt mùi độc hại lấy bùn từ đáy không dễ dàng - Thiết bị tách thành tầng: sử dụng thiết bị lắng tầng với mỏng chất dẻo dày cm cho phÐp gi¶m thêi gian dõng xư lý tõ vài xuống 60 phút, chí 30 phút Thiết bị thường sử dụng cho nước thải cã Ýt hun phï (n¹o vÐt tèn kÐm) CÊu tróc chúng môđun, xử lý lưu lượng lớn nước thải yêu cầu cần lượng lớn môđun (mỗi môđun có lưu lượng từ 15 đến 30m3/h) - Thiết bị tách tròn: chúng bảo đảm tách hai ngăn liên tiếp Ngăn đầu che kín để ngăn khí thải sản phẩm nhẹ bay Ngăn thứ hai nạo vét bề mặt đáy thiết bị Dùng phương pháp học để tách dầu chủ yếu dựa khác biệt tỉ trọng dầu so với nước Tỉ trọng dầu thay đổi từ 0,7 đến 0,95 lớn hơn1 với số hyđrôcacbua nặng Tuỳ trường hợp dầu mặt nước thải dầu lắng xuống mà ta dùng thiết bị thu hồi thiết bị lắng để tách dầu Phương pháp học thường để tách sơ dầu nước thải Đối tượng tách trường hợp dầu tự dầu trạng thái nhũ tương học không ổn định Đối với nhũ tương dầu ổn định có mặt thành phần chất nhũ hóa nước thải kích thước giọt dầu dầu nhỏ nằm lơ lửng nước phương pháp không hiệu 1.2 Phương pháp sinh học Một phương pháp loại bỏ dầu thải dùng vi sinh vật mà thức ăn chúng sản phẩm hyđrocacbon Đặc biệt trường hợp có ô nhiễm dầu đất Sau thời gian tiếp xúc với hyđrocacbon chúng phát triển nhanh Trong thời gian vi sinh vật ăn vết dầu biến chúng thành dạng chất hữu vô hại cho môi trường sinh thái phần thành khí cacbonic bay lên Ưu điểm phương pháp làm ô nhiễm dầu sản phẩm dầu đất nước số trường hợp biện pháp học, lý học giải Nghĩa làm đất nước mức độ cao Tuy nhiên phương pháp có hạn chế định Đối với loại dầu khác người ta có loại vi khuẩn tương ứng, giá thành làm lớn Việc nuôi dưỡng hóa, bảo quản vi sinh vật tốn việc xác định vi sinh vật có hại cho sức khoẻ người hay không cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng Sau số ví dụ vi sinh vật làm dầu: - HÃng PRO.TEX ENVIROMENTAL (USA) theo đơn đặt hàng EGNITABLE LISE INSURACE đà sản xuất loại vi khuẩn làm dầu đất Sau 2,5 tháng áp dụng, mức độ dầu đất giảm 50 lần - Hiệp hội Alpha Enviromental (USA) thông báo họ đà làm 16 bề mặt nước vịnh Mexico tàu chở dầu Maraborg gây chØ b»ng 60 kg chÕ phÈm sinh häc Gi¸ thành làm vi sinh vật 10.000 USD 1.3 Phương pháp hóa lý 1.3.1 Dùng chất hấp phụ Phương pháp dùng để thu gom, làm dầu quy mô khác Ưu điểm chất hấp phụ dầu hút dầu mà không hút nước Hiện giới sử dụng nhiều loại chất hấp phụ khác nhau: + Chất hấp phụ làm từ vỏ trấu, mạt cưa, phoi bào + Chất hấp phụ làm từ sản phẩm phụ trình sản xuất giấy, làm vải, len + ChÊt hÊp phơ lµm tõ vËt liƯu mao dÉn + ChÊt hÊp phơ lµm tõ polypropylen ChÊt hấp phụ dầu sử dụng để xử lý cố dầu tràn làm dầu mỡ sở sản xuất, nhà máy khí, phân xưởng ôtô Một số chất hấp phụ sử dụng lần, có loại chất hấp phụ sử dụng nhiều lần, sau dùng làm nhiên liệu Nhược điểm chất hấp phụ giá thành cao, thân chúng không sử dụng phân huỷ khó gây khí độc, cần rửa dầu hay hoàn nguyên lại tốn hóa chất tẩy rửa Hơn nữa, với dầu có độ nhớt thấp khó bám vào chất hấp phụ Với dầu dạng nhũ tương mịn có kích thước nhỏ phương pháp hiệu 1.3.2 Phương pháp tuyển Để xử lý nước thải công nghiệp người ta dùng phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt Một phương pháp phổ biến công nghệ xử lý nước thải phương pháp tuyển Đây phương pháp hóa lý, áp dụng hiệu với nước thải có trình keo tụ tạo tạp chất bẩn Tuyển phương pháp phân chia tập hợp không đồng nhất, phân tán nhiều pha : nước- hạt rắn, nước dầu Nói cách khác phương pháp tuyển thực dựa sở khác tính chất hóa lý bề mặt hạt vật chất Nguyên lý chung phương pháp tuyển để tách dầu dựa vào khả bám dính giọt dầu lên bóng khí giọt dầu đưa vào pha lỏng dạng nhũ tương, vận động với chúng lên bề mặt chất lỏng Trong phương pháp hỗn hợp làm bÃo hòa bóng khí Những giọt dầu bám vào bóng khí lên bề mặt Hình thành lớp bọt mang dầu phía , hạt không lên nằm lại dung dịch Tuỳ theo cách làm bÃo hòa bóng khí mà ta có dạng tuyển bọt khác - Tuyển bọt chân không: hợp chất đặt chân khônglàm cho áp suất giảm bóng khí thoát Những bóng khí bám vào hạt kéo chúng lên - Tuyển thông thường: nước thải làm bÃo hòa bóng khí thiết bị tuyển tự hút vào khí nén đưa vào thiết bị - Tun nỉi bät ph¶n øng hãa häc - Tuyển điện cực: dựa sở điện ly nước tạo thành dòng khí nhỏ Để thu bọt khí có kích thước mong muốn cần phải chọn vật liệu đường kính dây catôt mật độ dòng điện Phương pháp tuyển bọt khí thích hợp để tách dầu trường hợp: dầu trạng thái tự do, dầu trạng thái nhũ tương có kích thước giọt lớn Trong trường hợp hệ nhũ tương có độ mịn cao, bền vững phân tán đồng dung dịch dùng phương pháp tuyển bọt khí cho hiệu tách không cao nên cần kết hợp thêm biện pháp khác 1.3.3 Đông tụ keo tụ Nếu hạt có kích thước tương đối lớn, tách nhờ vào quy trình lắng lọc tự nhiên Quá trình lắng tự nhiên tách hạt rắn huyền phù tách chất gây nhiễm bẩn dạng keo hòa tan chúng hạt (hay giọt) có kích thước nhỏ Để tách hạt cách hiệu phương pháp lắng, cần tăng kích thước chúng nhờ tác động tương hỗ hạt phân tán liên kết thành tập hợp hạt (hay giọt) làm tăng vận tốc lắng chúng Việc khử hạt keo lắng trọng lực đòi hỏi trước hết cần trung hòa điện tích chúng, liên kết chúng với Quá trình trung hòa điện tích thường gọi trình đông tụ trình tạo thành lớn từ hạt thường gọi trình keo tụ Trong nước thải có chứa dầu dạng nhũ tương có tham gia chất keo tụ, hạt nhũ tương dầu kết hợp với với tác nhân phá nhũ lực liên kết phân tử lực tĩnh điện tạo thành tập hợp Tập hợp tách khỏi nước thải phương pháp lắng tuyển Chất keo tụ dùng phèn nhôm, chất đa điện ly chất hoạt động bề mặt cao phân tử Ưu điểm phương pháp đông tụ-keo tụ gom tách giọt nhũ tương dầu có kích thước nhỏ ổn định khỏi nước thải Qua phân tích phương pháp phổ biến dùng để tách dầu thải nhận thấy tách dầu khỏi nước thải nhiều phương pháp khác Tuy nhiên để tách dầu thải tồn dạng nhũ tương bền mịn phương pháp hóa lý có nhiều ưu điểm kinh tế kỹ thuật Luận án đưa phương án xử lý tách nhũ tương dầu/nước nước thải kết hợp hai phương án : phương án dùng chất keo tụ phương án khuấy tuyển Trên sở phương án tách dầu, luận án thiết lập mô tả toán học trình tách nhũ tương dầu/nước, tối ưu hóa trình nhằm tiết kiệm chi phí cho quy trình công nghệ thiết lập mô hình vật lý trình xử lý tách dầu để thuận tiện cho việc chuyển quy mô công nghệ 10 Nhũ tương dầu/ nước nước thải yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định khả phá vỡ nhũ tương dầu/ nước 2.1 nhũ tương dầu/nước nước thải 2.1.1 Sự hòa tan sản phẩm dầu mỏ nước Dầu mỏ chất lỏng tạo thành từ hydrocacbon có trọng lượng phân tử khác số hợp chất hữu khác Các hydrocacbon thường bay hơI hòa tan nước lượng định Sự hòa tan nước vài sản phẩm dầu mỏ bảng 1.1.[25, tr.3] Bảng 1.1 Giới hạn hòa tan nước sản phẩm dầu mỏ nước Loại sản phẩm dầu mỏ Nồng độ bÃo hòa Hydrocacbon nước (mg/l) Xăng 50 - 500 C6 C10 Dầu Redoren 500 C11 C12 Chất đốt diezen 10-50 C13 C17 Dầu mazut, dầu thủy lực