đề tài: công nghệ xử lý nước nhiễm phèn potx

Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga TP.HCM, tháng 7, năm 2010. Trang 1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG eo0of Đề tài: GVHD: Cao Thị Thúy Nga. Lớp: CDMT10. Nhóm: 1. Nguyễn Thị Yến Nhi. 2. Hồ Tiểu Mi. 3. Vũ Thị Lan. 4. Lê Thành Yên . 5. Nguyễn Đình Việt Hưng. XỬ LÝ NƯỚC CẤP Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga MỤC LỤC CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU I. Sự cần thiết: 1 II. Mục tiêu: 1 III. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu: 1 IV. Phương pháp nghiên cứu: 1 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC NHIỄM PHÈN I. Tính chất: 2 1. Phèn sắt: 2 2. Phèn nhôm 2 II. Nguyên nhân nước nhiễm phèn. 3 III. Ảnh hưởng của nước chua phèn: 3 CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM PHÈN. I. Các biện pháp xử lý trong dân gian 4 1. Lọc qua tro bếp: 4 2. Lọc nước qua lớp bã thơm đã được sấy khô: 4 II. Các phương pháp xử lý nước nhiễm phèn 4 1. Đối với nước phèn loại I: 4 2. Đối với nước phèn loại II: 4 3. Đối với nước phèn loại III: 4 III. Các phương pháp khử sắt có thể dùng trong công nghệ xử lý phèn 5 1. Phương pháp hóa học: 5 1.1 Khử sắt bằng hoá chất 5 1.2 Khử sắt bằng vôi 5 1.3 Khử sắt bằng Clo 5 1.4 Khử sắt bằng Kali Permanganat (KMnO 4 ) 5 Trang 2 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga 1.5 Khử sắt bằng ClO 2 : 5 1.6 Khử sắt bằng O 3 : 6 2. Phương pháp hóa lý: 6 2.1 DS3 – Hạt lọc xử lý nước phèn 6 2.2 Khử sắt bằng cách lọc qua lớp vật liệu đặc biệt 7 2.3 Khử phèn sắt bằng trao đổi ion 7 2.4 KDF 85 7 2.5 Vật liệu lọc FILOX-R đột phá trong công nghệ khử phèn: 7 3. Phương pháp oxy hoá sắt 8 4. Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng: 8 4.1 Làm thoáng đơn giản bề mặt lọc 8 4.2 Làm thoáng bằng giàn mưa tự nhiên 8 4.3 Làm thoáng cưỡng bức 9 5. Khử sắt bằng phương pháp vi sinh 9 IV. Một số giai đoạn về công nghệ khử sắt trong nước cấp 9 1. Giai đoạn đưa các hoá chất vào nước 9 2. Giai đoạn xử lý sơ bộ 9 3. Giai đoạn làm sạch 9 V. Một số thiết bị khử sắt thường được sử dụng 10 1. Làm thoáng đơn giản trên bề mặt bể lọc 10 2. Tháp làm thoáng tự nhiên 10 3. Tháp làm thoáng cưỡng bức 10 4. Bể lắng tiếp xúc 11 5. Bể lọc cặn sắt 11 VI. Công nghệ KATOX 11 VII. Một số phương pháp khác xử lý nước nhiễm sắt, phèn: 12 CHƯƠNG IV: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THÍCH HỢP I. Qui mô công nghiệp: 13 II. Qui mô hộ gia đình: 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO 17 Trang 3 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga LỜI CẢM ƠN Chúng em, lớp CDMT10 xin gởi lời cảm ơn chân thành đến cô Cao Thị Thúy Nga, giáo viên hướng dẫn môn xử lý nước cấp, đã tận tình hướng dẫn để chúng em có thể hoàn thành tốt bài tiểu luận này. Đồng thời, chúng em cũng xin gởi lời cảm ơn đến các thầy cô quản lý thư viện đã giúp chúng em tìm tài liệu. Trang 4 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, vấn đề cấp nước cho sinh hoạt và ăn uống đang là một vấn đề bức thiết và cần có sự quan tâm nhiều. Bởi vì, hầu hết người dân đều sử dụng nguồn nước cấp cho sinh hoạt mà nếu nguồn nước đó không được xử lý đúng cách thì nó sẽ gây ảnh hưởng rất lớn tới người tiêu dùng. Chẳng hạn như gây ra bệnh đau bao tử, các dụng cụ chứa nước đều bị ăn mòn, tắm rửa bị rộp da, nước có màu gây cảm giác mỹ quan không tốt… Vì vậy yêu cầu hiện nay là phải có các công nghệ xử lý thích hợp để xử lý các nguồn nước chưa đạt tiêu chuẩn thành nguổn nước đạt tiêu chuẩn cấp nước để cấp nước cho người dân, bảo đảm an toàn vệ sinh. Hiện tại, vấn đề xử lý nước chua phèn đang rất nóng bỏng và cần nhiều sự quan tâm của giới chuyên môn. Trang 5 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Trang 6 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga Trang 7 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU I. Sự cần thiết: Hiện nay, khí hậu đang biến đổi thất thường, nắng nhiều, trái đất đang nóng lên từng ngày, sự bóc hơi nước cũng tăng theo là nguyên nhân dẫn đến tình trạng thiếu nước nghiêm trọng. Chính vì vậy việc tìm ra các công nghệ xử lý nước có hiệu quả là vấn đề cần thiết. II. Mục tiêu: Xử lý nước nhiễm phèn. III. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu: Nước nhiễm phèn ở đồng bằng sông Cửu Long. IV. Phương pháp nghiên cứu: Sử dụng phương pháp phân tích chỉ tiêu: xem xét hàm lượng sắt, nhôm, sunfat, độ pH, độ màu, độ kiềm, điều kiện địa phương mà xây dựng công nghệ xử lý. Trang 8 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC NHIỄM PHÈN. I. Tính chất: Vào mùa mưa, nước mưa rửa trôi đất phèn, mang theo nhiều sắt, nhôm sunfat và axit mùn hữu cơ, chứa nhiều ion H + và các muối thủy phân mang tính axit (AlCl 3 , Al 2 (SO 4 ) 3 , FeCl 3 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , FeSO 4 . Nước phèn không có tính chất điệm (hàm lượng ion HCO 3 - và CO 3 2- không có hoặc rất thấp). Vùng trũng, nước đọng chứa rất nhiều sunfat, ngược lại ở vùng có địa hình cao hàn lượng sunfat có trong nước ít hơn. Nước chua phèn được chia ra làm 3 loại: Thông số Loại I Loại II Loại III Độ màu Vàng đục Vàng đục Trong xanh pH 2.5 – 3.0 2.5 – 3.5 2.5 – 2.8 Độ kiềm 0 0 0 Hàm lượng sắt (mg/l) 30 – 120 25 – 70 2 – 10 Hàm lượng sunfat (mg/l) 800 – 5000 100 – 380 100 – 400 Hàm lượng nhôm (mg/l) - - 40 -20 Độ mặn (mg/l) - 180 - 1. Phèn sắt: Là một muối kép của sắt (III) sunfat với muối sunfat của kim loại kiềm hay amoni, ví dụ: kali sắt sunfat [K 2 SO 4 .Fe 2 (SO 4 ) 3 .24H 2 O hay KFe(SO 4 ) 2 .12H 2 O]. Ở dạng tinh khiết, Phèn sắt là tinh thể không màu, nhưng thường có màu tím vì có vết mangan; tan trong nước. Phèn sắt được điều chế bằng cách kết tinh hỗn hợp sắt (III) sunfat với muối sunfat của các kim loại kiềm hoặc amoni. Phèn sắt thường được dùng làm thuốc thử trong các phòng thí nghiệm. 2. Phèn nhôm: gồm hai loại: - Phèn nhôm đơn: Al 2 .(SO 4 ) 3 .18H 2 O. - Phèn nhôm kép: muối kép của sunfat nhôm với sunfat kim loại kiềm hoặc amoni.  Kali nhôm sunfat hay phèn nhôm kali (thường gọi: phèn chua) [KAl(SO 4 ) 2 .12H 2 O hay K 2 SO 4 .Al 2 (SO 4 ) 3 .24H 2 O]: Tinh thể lớn hình bát diện, trong suốt, không màu,vị chát, cảm giác se lưỡi; khối lượng riêng 1,75 g/cm 3 ; t nc = 92 o C; đun nóng đến 200 o C thì mất nước kết tinh, thành phèn khan ở dạng bột trắng (thường gọi là phèn phi hoặc khô phèn) ít tan trong nước. Dung dịch phèn chua có tính axit, không độc. Tinh thể phèn tan trong nước tạo màng hiđroxit lắng xuống kéo theo các chất bẩn lơ lửng trong nước, vì vậy, nó được dùng làm trong nước; làm chất cầm màu trong nhuộm vải; chất kết dính trong ngành sản xuất giấy; Trang 9 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga làm thuốc thử trong các phòng thí nghiệm, dùng làm thuốc cầm máu bề mặt, lau rửa bộ phận cơ thể ra nhiều mồ hôi, rửa niêm mạc miệng, họng; làm thuốc rắc kẽ chân. Y học cổ truyền còn gọi phèn chua là bạch phèn. Bạch phèn có tính hàn, vào kinh tì, giải độc, sát khuẩn, cầm máu, chữa viêm dạ dày, ruột; dùng thêm các vị thuốc khác chữa đau răng. Phèn phi trộn với bột lưu huỳnh tán nhỏ và tá dược dùng bôi nách sau mỗi lần tắm để chữa chứng hôi nách.  Amoni nhôm sunfat hay phèn nhôm amoni [(NH 4 ) 2 SO 4 .Al 2 (SO 4 ) 3 .24H 2 O)]: tinh thể màu trắng, khối lượng riêng 1,65 g/cm 3 , t nc = 94,5 o C. Dễ tan trong nước. Cũng dùng làm trong nước; là một thành phần của bột nở, bột chữa cháy; dùng trong mạ điện; trong y học, dùng làm thuốc lợi tiểu, gây nôn. II. Nguyên nhân nước nhiễm phèn. - Do nước mưa rửa trôi lớp đất có chứa các ion Fe 2+ , Fe 3+ , Al 3+ . - Mạch nước ngầm chảy qua các tầng đất có các ion Fe 2+ , Fe 3+ , Al 3+ ở dạng hòa tan, hòa tan vào trong nước. III. Ảnh hưởng của nước chua phèn: Khi người dân sử dụng nước bị nhiễm phèn mà chưa qua xử lý thì nó gây ra hậu quả: gây bệnh đau bao tử, các dụng cụ chứa nước đều bị ăn mòn, tắm rửa bị rộp da, loại nước có màu vàng đục có chứa nhiều phèn sắt gây cảm giác mỹ quan không tốt, loại nước trong xanh có chứa nhiều phèn nhôm, pH thấp, nếu dùng sẽ gây hư hại cho men răng, hệ tiêu hóa vì nước quá chua. Hàm lượng sắt lớn hơn 0.3 mg/l, mangan lớn hơn 0.1 mg/l làm hoen ố quần áo và các dụng cụ chứa trong nhà, hàm lượng nhôm cao sẽ làm nước có màu và gây lắng đọng trong các dụng cụ chứa, gây bệnh rối loạn thần kinh, gây loãng xương ở người già và ảnh hưởng tới chứa năng lọc máu của thận; lượng sunfat cao gây vị khó chịu cho nước dùng. Nếu nước chứa nhiều sunfat và magie sẽ gây tính nhuận trường. CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM PHÈN. Trang 10 Hình 2.1: Nước nhiễm phèn [...]... Nguồn nước ban đầu là: nước ngầm, nước sông, nước hồ ao … Ưu điểm: Công nghệ hiện đại, thiết bị gọn nhẹ, sử dụng đơn giản, tính bền vững cao, ít phải bảo trì, giá thành hợp lý VII Một số phương pháp khác xử lý nước nhiễm sắt, phèn: Trang 18 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga Đối với nước nhiễm phèn, ta xử lý ô nhiễm bằng vôi sống Lấy 10g vôi sống cho vào 140l nước, sau đó để nước. . .Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga Thành phần chủ yếu trong nước nhiễm phèn ion Fe 2+ và Fe3+, vì vậy muốn xử lý nước nhiễm phèn thì cần phải xử lý, loại bỏ các ion Fe2+ và Fe3+ ra khỏi nước I Các biện pháp xử lý trong dân gian 1 Lọc qua tro bếp: Liều lượng tro thay đổi 5 – 10 g/l nước, tro bếp có khả năng làm tăng pH, tăng độ kiềm HCO3-, giữ lại một phần sắt, nhôm Nước. .. Trang 12 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga Phương trình phản ứng: Fe2+ + O3 + 2H2O  Fe(OH)3 + O2 + H+ Nhược điểm khi sử dụng O3 là tạo thành lớp váng nổi trên bề mặt và khó tách váng nổi đó ra khỏi 2 Phương pháp hóa lý: 2.1 DS3 – Hạt lọc xử lý nước phèn Hạt lọc nước đa năng DS3 dùng xử lý nước nhiễm phèn, nước giếng…, đã được tặng giải thưởng Sáng tạo Khoa học công nghệ Việt... mặt bằng chỉ khoảng 50% so với công nghệ truyền thống là bể xây xi măng Chu kỳ vận hành (lọc) lâu hơn công nghệ truyền thống do ít bị tắc nghẽn Hệ thống còn có thiết bị kiểm tra, giám sát áp lực hệ thống để xác định chu kỳ lọc Hình 4.2: Hệ thống xử lý nước cấp nhiễm phèn sắt Hình 4.3: Hệ thống xử lý nước cấp nhiễm phèn sắt Trang 21 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga II Qui... Phú Lộc) ] Hiện nay, trên thế giới vẫn còn một số nước thiếu nước sinh hoạt nghiêm trọng Ví vậy việc tìm ra công nghệ xử lý nước hiệu quả là một vấn đề bức thiết và cần được sự quan tâm của tất cả các nước trên thế giới Trang 23 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Giáo trình xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, Ts Trịnh Xuân Lai, NXB Xây dựng, Hà... tiêu chất lượng nước, đặc biệt là hàm lượng sắt tổng số (Fe), sau khi qua hệ thống xử lý đều đạt yêu cầu chất lượng so với tiêu chuẩn TCVN 5502:2003 Ưu điểm: - Công nghệ đơn giản, hệ thống dễ làm, dễ sử dụng, giá thành thấp - Mô hình xử lý nước ngầm nhiễm phèn và hệ thống cấp nước sinh hoạt quy mô hộ gia đình rất phù hợp với các hộ dân nghèo Trang 22 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị... khác, DS3 là sản phẩm bảo vệ sức khỏe trước hiện trạng ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng Với 50kg DS3 và vài thùng nhựa có thể tạo nên thiết bị lọc nước gia đình Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước nhiễm phèn sử dụng DS3 Hình 3.2: Hạt lọc DS3 và DC3 2.2 Khử sắt bằng cách lọc qua lớp vật liệu đặc biệt Trang 13 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga Các vật liệu đặc biệt có khả... liệu tiếp xúc Bể chứa Nước ra Bể lọc ngược Lọc tinh Không khí Nước sạch Thiết bị sục khí Nước ngầm nhiễm phèn Hình 4.4: Sơ đồ công nghệ xử lý nước nhiễm phèn Hoạt động: Quy trình kỹ thuật của hệ thống bắt đầu các công đoạn như sau: Nước từ giếng ngầm (hoặc giếng khơi) bơm lên bể, được bổ sung ôxy không khí đề ôxy hóa một phần sắt có mặt trong nước Nước sẽ được dẫn qua bộ phận để nước phun thành tia (hoặc... nước lắng xuống, gạn lấy nước trong Nước nhiều sắt thường có màu vàng, mùi tanh Cách đơn giản để làm sạch nước nhiễm sắt là đổ nước vào thùng, khuấy lên nhiều lần rồi để lắng, chắt lấy nước trong Có thể dùng phèn chua để xử lý nước nhiễm phèn sắt Phèn chua giã nhỏ (nửa thìa cho 25 lít nước) đổ vào thùng quấy nhiều lần để sắt và phèn kết tủa lắng dần xuống đáy Ngoài ra có thể xử lý bằng phương pháp sục... phương pháp xử lý làm thoáng là hiệu quả nhất Quạt thổi khí Hóa chất Bể phản ứng Không khí Tháp oxy hóa Vật liệu lọc Bể lắng tiếp xúc Xả cặn Bể lọc nổi Bồn lọc áp lực Nước sạch Nước ngầm nhiễm phèn Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước nhiễm phèn Theo công nghệ này, nước ngầm từ giếng khoan được bơm vào bể phản ứng, pha hóa chất rồi đưa lên tháp oxy hóa để loại bỏ khí CO 2 và nâng pH của nước về giá . pháp khác xử lý nước nhiễm sắt, phèn: Trang 18 Hình 3.4: Hệ thống xử lý nước nhiễm phèn Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga Đối với nước nhiễm phèn, ta xử lý ô nhiễm bằng. môn. Trang 5 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Trang 6 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga Trang 7 Đề tài: Công nghệ. xây dựng công nghệ xử lý. Trang 8 Đề tài: Công nghệ xử lý nước nhiễm phèn GV: Cao Thị Thúy Nga CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC NHIỄM PHÈN. I. Tính chất: Vào mùa mưa, nước mưa rửa trôi đất phèn, mang