chương 4 xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

Ch 4 Ch ương 4 XỬ LÝ NƯỚCTHẢIBẰNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC N ễ N Châ N guy ễ n N gọc Châ u Chi c ụ c BVMT Bình Dươn g NỘI DUNG NỘI DUNG  Phươn g pháp trun g hòa  Phươn g p há p kếttủa g pp  Phương pháp oxyhóa – khử Ph há t hò Ph ương p há p t rung hò a  Sử dụng ¾ Xử lý sơ bộ trước một quá trình xử lý khác ¾ Xử lý sơ bộ trước một quá trình xử lý khác (sinh học hay hóa học) ¾ Xử lý trước khi thải vào nguồn tiếp nhận ¾ Xử lý trước khi thải vào nguồn tiếp nhận Phương pháp trung hòa Phương pháp trung hòa ẫ ề 9 Trộnl ẫ nnướcthải axít vớinướcthảiki ề m; 9 Bổ sung các tác nhân hóa học; 9 Lọcnước axít qua vậtliệucótácdụng trung hòa; 9 Hấpthụ khí axít bằng nướckiềmhoặchấpthụ amoniac bằng nước axít. Phương pháp trung hòa Phương pháp trung hòa PP lựa chọn PP lựa chọn ¾Thể tích và nồng độ củanướcthải, ¾ Chế độ thải nước thải ¾ Chế độ thải nước thải , ¾ Tác nhân hóa học: sẵncóvàgiáthành Lượng bùn tạo thành ¾Nồng độ và thành phầnnướcthải ¾Lo ạ ivàlư ợ n g tác nhân hóa h ọ csử d ụ n g ạ ợ g ọ ụ g Phươn g p há p trun g hòa g pp g Tr ộ nlẫnchấtthải  Áp dụng khi ộ ¾ Nướcthảicủa hai xí nghiệpgần nhau; ¾ Tron g x í n g hi ệp có 2 n g uồnthải ; g g ệp g ;  Phương pháp trộn ¾ Khuấy trộn bằng cánh khuấy ¾ Khuấy trộn bằng cánh khuấy ¾ Khuấytrộnbằng không khí (vậntốc ở đường ố ấ 20 40 / ) ố n g c ấ p 20 - 40 m / s ) Phương pháp trung hòa  Tác nhân hóa học Ca(OH) 2 hoặcvôi 9 NaOH; 9 KOH; bộtthường được dùng để trung hòa nước thải chứa axít 9 Na 2 CO 3 ; 9 NH 4 OH; 9 CaCO ; nước thải chứa axít sulfuric. Chú ý 9 CaCO 3 ; 9 MgCO 3 ; 9 Đôlômit (CaCO 3 ; Chú ý -Thường tạoracặn; Có sự lắng đọng 9 Đôlômit (CaCO 3 ; MgCO 3 ); 9 Xi măng; - Có sự lắng đọng trên thành ống 9 Ca(OH) 2 Phươn g p há p trun g hòa g pp g Lư ợ n g tác nhân để trun g hòa đư ợ c xác đ ị nh ợ g g ợ ị C a Q k G 100 C a Q B k G 3 = k 3 = hệ số dự trữ (~10% lượng tính toán) Q = lưu lượng nước thải (m 3 /h) Q lưu lượng nước thải (m /h) B = lượng chấthọat hóa trong thương phẩm(%) l h i ố i (k /k ) a = l ượn g tác n h ân t i êu t ố nr i ên g (kg/kg) C = nồng độ axít hoặckiềm (kg/m 3 ) Phương pháp trung hòa Phương pháp trung hòa Lư ợ n g tiêu tốn riên g của kiềm để trun g hòa axít ( k g /k g) Tác nhân hóa h ọ c ợ g g g(gg) ọ H 2 SO 4 HCl HNO 3 H 3 PO 4 CH 3 COOH HF CaO 0,57 0,77 0,44 0,86 0,47 1,7 C(OH) 075 101 059 113 062 185 C a (OH) 2 0 , 75 1 , 01 0 , 59 1 , 13 0 , 62 1 , 85 NaOH 0,82 1,09 0,63 1,22 0,67 2 KOH 1,14 1,53 0,89 1,71 0,94 2,8 KOH 1,14 1,53 0,89 1,71 0,94 2,8 CaCO 3 1,02 1,37 0,8 1,53 0,83 2,5 MgCO 3 0,86 1,15 0,67 1,21 0,7 2,1 N a 2 CO 3 1,09 1,45 0,84 1,62 0,89 2,63 Th ự ct ế , lư ợ n g tác nhân đưa vào khỏan g 1 , 1 l ầ nlư ợ n g ự , ợ g g , ợ g tính tóan; Thờigianlưu ≥5 phút Phương pháp trung hòa Phương pháp trung hòa Nướcthải Nước thải Nước thải axit đã th Manheit (MgCO 3 ), đôlômít [(C O) (M O) [(C a O) 0,6 (M g O) 0,4 ]Đá vôi, đá phấn, chấtthảirắn(xỉ 30 – 80 mm 30 – 80 chất thải rắn (xỉ , tro,) N ớ thải mm Nước thải axit N ư ớ c thải đã th [...]... lượng nhiệt sinh ra; àl hiệ i h Ảnh hưởng của việc cho dư hóa chất Phương pháp trung hòa gp p g Phương pháp trung hòa Thiết bị Xử lý dạng mẻ (Q ≤ 300 m3/ngđ); Xử lý liên tục có thiết bị điều chỉnh pH tự ử ý iê ó iế ị iề ỉ động; Khuấy trộn Dùng khí (H nước = 2,7m => Q khí = 0,3 – g ( , , 0,9 m3/m2.phút) Cơ khí (P = 0 04 – 0 08 Kw/m3) 0, 04 0,08 Phương pháp trung hòa Khó khăn trong chỉnh pH Quan hệ giữa pH... thay đổi; Một lượng nhỏ tác nhân hóa học được trộn đều g ộ ợ g g ộ trong một lượng lớn nước thải trong một khoảng thời gian rất ngắn SỬ DỤNG NHIỀU BẬC Phương pháp kết tủa Sử dụng: Ion kim loại nặng (Zn, Ni, Cd, As,….); Phosphor h h Hóa chất sử dụng: OH-; CO32-; S2- pH H Phương pháp kết tủa Phương pháp kết tủa Phương pháp kết tủa k3: hệ số dự trữ; ệ ự ; B: lượng chất hoạt hóa trong thương phẩm (%); a:.. .Phương pháp trung hòa gp p g Tránh tạo cặn Nồng độ axit; C ≤ 1,5 mg/L HNO3 & HCl => H = 1-1,5 m > 1 15 Chiều cao lớp vật liệu lọc l H2SO4 => H = 1 5 -2 m 1,5 2 HNO3 & HCl; đá vôi => v = 0,5-1,0 m/h ; , , Vận tốc lọc H2SO4 0,5%; dùng đôlômít => v = 0,6 0,9 0 9 m/h H2SO4 2%; => v = 0,35m/h Phương pháp trung hòa gp p g Trung hòa bằng khí axit Nước thải có tính kiềm; Sử dụng khí thải lò hơi... hóa (g (g/mole); ); COD: nhu cầu oxi hóa hóa học (mgO2/L) Phương pháp oxy hóa khử OZONE (O3) Cơ chế oxi hóa chất hữu cơ Oxi ó O i hóa rượu thành aldehyde và sau đó thành à à ó à acid RCH2O + O3 RCOOH C OH COO Thay 1 nguyên tử vào vòng thơm Tách liên kết Tá h liê kế đôi của carbon ủ b TOC ↓ ⇔ BOD ↑ Cơ chế phản ứng O3 tùy thuộc tốc độ truyền khối Phương pháp oxy hóa khử pH Liều lượng o o e ozone Vùng... peroxide, y g p , ozone – UV Phương pháp oxy hóa khử Hydrogen peroxide (H2O2) - Fenton Fe2+ + H2O2 Fe3+ + OH- + *OH Và Fe3+ + H2O2 Fe2+ + HO2* + H+ Sau đó xảy ra phản ứng giữa các gốc tự do và chất hữu cơ như sau RH + *OH R* + H2O R* + O2 ROO* ROO* + RH ROOH + R* Các phản ứng trên xảy ra tối ưu trong điều kiện pH = ố ề 2 – 4 Phương pháp oxy hóa khử Trộn trong đường ống Nước thải FeSO4 H2 O2 50% Na2CO3 Bộ... hỉ h lưu lượng b bơm Nước sau xử lý CHƯƠNG 6 XỬ LÝ CÁC VẤN ĐỀ Ô NHIỄM PHÁT SINH TỪ HTXLNT Nguồn phát sinh Chất thải rắn Song chất rác; Cặn lắng h Cặ lắ hay váng nổi tại Bể ĐH á ổi t i Bùn bể lắng (cát, đợt 1, đợt 2); Bùn lắng keo tụ tạo bông Khí ô nhiễm Phân hủy CHC; Khu lưu giữ bùn Bay hơi hóa chất; Chất thải rắn - bùn Bùn dạng lỏng ~ 0,25-12% cặn ạ g g , ặ Thiết bị XL bùn chiếm 40 – 60% chi phí XD... chi phí vận hành HTXLNT Thành phần hóa học của bùn p ọ Thành phần p Tổng chất rắn khô Chất rắn bay hơi y Dầu mỡ Protein Ni tơ Phosphor p pH Độ kiềm ộ Acid hữu cơ Năng lượng Đơn vị ị % % % % % % mg/L theo CaCO3 g mg/L Kj/Kg Giá trị ị 0.83 – 1.16 0 .49 – 1.02 0. 04 – 0. 14 0.27 – 0 .48 0.02 – 0.06 0.02 – 0.13 6.5 – 8.0 580 – 1100 1100 – 1700 18560 – 23200 Các phương pháp xử lý bùn Nén bùn: nén bùn trọng lực,... để tách kim loại (Kg/Kg) Phương pháp kết tủa Lượng tác nhân tiêu tốn riêng Kim loại Zn Z Ni Cu Fe Pb CaO 0,85 0 85 0,95 0,88 , 1,00 1,27 Ca(OH)2 1,13 1 13 1,26 1,16 1,32 , 0,36 Na2CO3 1,60 1 60 1,80 1,66 1,90 , 0,51 NaOH 1,22 1 22 1,36 1,26 1 ,43 , 0,38 Phương pháp oxy hóa khử Dùng để oxy hóa chất hữu cơ Khó phân hủy sinh học Độc tính hoặc ức chế vi sinh ộ í hh ứ hế i i h Oxy hóa chất vô cơ và khử mùi;... hh ứ hế i i h Oxy hóa chất vô cơ và khử mùi; Khử các kim loại nặng từ hợp chất thành đơn chất Phương pháp oxy hóa khử Các chất oxy hóa – khử Ozone (O3), Hydrogen peroxide (H2O2), Permanganate (MnO4-), g ( Chloride dioxide (ClO2), Chlorine (Cl2 hay HOCl) HOCl) NaHSO3 Phương pháp oxy hóa khử Các mức độ oxi hóa khác nhau ộ Phân hủy sơ bộ: làm thay đổi cấu trúc của chất hữu cơ; Phân hủy đến mức có thể... Sục khí vào bể chứa nước thải; Sử dụng tháp rửa khí trần Phương pháp trung hòa gp p g Tác nhân phản ứng lựa chọn theo các tiêu chí (W Wesley) Tốc độ phản ứng; Lượng bùn sinh ra và cách xử lý; Có tính an toàn cao và dễ dàng kiểm soát việc lưu giữ và đưa vào hệ thống; ố Tổng chi phí bao gồm chi phí hóa chất và thiết bị châm hóa chất; ấ Chiều phản ứng bao gồm muối hòa tan, mức độ hoạt hóa và lượng nhiệt . Ch 4 Ch ương 4 XỬ LÝ NƯỚCTHẢIBẰNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC N ễ N Châ N guy ễ n N gọc Châ u Chi c ụ c BVMT Bình Dươn g NỘI DUNG NỘI DUNG  Phươn g pháp trun g hòa . Phươn g p há p kếttủa g pp  Phương pháp oxyhóa – khử Ph há t hò Ph ương p há p t rung hò a  Sử dụng ¾ Xử lý sơ bộ trước một quá trình xử lý khác ¾ Xử lý sơ bộ trước một quá trình xử lý khác (sinh học hay hóa học) ¾ Xử lý trước khi thải vào nguồn tiếp nhận ¾ Xử lý trước khi thải vào nguồn tiếp nhận Phương pháp trung hòa Phương pháp trung hòa ẫ ề 9. hay hóa học) ¾ Xử lý trước khi thải vào nguồn tiếp nhận ¾ Xử lý trước khi thải vào nguồn tiếp nhận Phương pháp trung hòa Phương pháp trung hòa ẫ ề 9 Trộnl ẫ nnướcthải axít vớinướcthảiki ề m; 9 Bổ